EP1017124A1 - Leistungsteiler für Hochfrequenzsignale - Google Patents

Leistungsteiler für Hochfrequenzsignale Download PDF

Info

Publication number
EP1017124A1
EP1017124A1 EP99112726A EP99112726A EP1017124A1 EP 1017124 A1 EP1017124 A1 EP 1017124A1 EP 99112726 A EP99112726 A EP 99112726A EP 99112726 A EP99112726 A EP 99112726A EP 1017124 A1 EP1017124 A1 EP 1017124A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lines
power divider
line
branch
gates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99112726A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Kern
Helmut Loris
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1017124A1 publication Critical patent/EP1017124A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port

Definitions

  • the present invention relates to a power divider for high frequency signals, consisting of a Line branching, the branching arms of ⁇ / 4 long Lines are formed, the gates of the two Branching arms with one another via an ohmic resistance are connected. It is one after the Wilkinson principle built power divider, as in IRE Transactions On Microwave Theory And Techniques, January 1960, pages 116 to 119. That in Figure 3
  • the circuit diagram shows the structure of this known power divider. It consists of one Line branching with two ⁇ / 4 long lines L1 and L2. At the junction of the two lines L1 and L2 is the entrance gate 1, and the ends of the two Lines L1 and L2 form gates 2 and 3. Between the Both gates 2 and 3 are for their mutual isolation an ohmic resistor R switched.
  • a power divider for high-frequency signals are used, the line branching L1, L2 usually carried out in planar line technology.
  • the ohmic resistance in the Rule parasitic effects acts inductively and forms one Capacity against mass and also does not have one neglecting electrical cable length.
  • This from ideal behavior deviating properties of the ohmic Resistance R deteriorate the insulation between the Gates 2 and 3. Because that via the resistance R each opposite gate 2 or 3 forwarded signal is now no longer exactly in phase opposition to the signal component, that one Gate via the two ⁇ / 4 long lines L1 and L2 reached. To the extent that the isolation between the both gates 2 and 3 worsened, worsened the adaptation to gates 2 and 3.
  • the invention is therefore based on the object Power divider for high-frequency signals based on the Wilkinson principle of the type mentioned at the beginning, which also applies to Use of a non-ideal ohmic resistance both good isolation between the branch arms as well has a good fit on all gates.
  • the insertion of the two approximately ⁇ / 2 long lines between the ends of the ⁇ / 4 long lines also has the Effect that the ends of the ⁇ / 4 long lines one can have a greater distance from each other, so that unwanted overcouplings between the ⁇ / 4 long Lines are avoided.
  • An advantageous structure of the power divider exists in that the are in planar line technology executed ⁇ / 4 long lines of the branch arms of their branch point from in opposite directions extend, and that the series connection of the two approx. ⁇ / 2 long lines and the ohmic resistance is arched from one gate to another.
  • the have two ⁇ / 4 long lines of the line branch thus the greatest possible distance from one another unwanted coupling between the gates of the Branching arms minimized.
  • FIG. 1 The shown in Figure 1 as a schematic diagram Power divider has, as in the Introduction to description described with reference to Figure 3 Power divider according to the prior art, one out of two ⁇ / 4 long lines L1 and L2 existing Branching.
  • ⁇ is the middle one Operating wavelength of the power divider.
  • ohmic resistance is not directly between the ends of the two ⁇ / 4 long lines L1 and L2 switched, but there are on both sides of the ohmic Resistor R two more ⁇ / 2 long lines L3 and L4 inserted. Purpose of the two approximately ⁇ / 2 long lines L3 and L4, which are connected in series with the ohmic resistor R, is that for high frequency signals not negligible electrical cable length of the ohmic Resistance R is compensated, so that at the two gates 2 and 3 the necessary for good insulation Phase relationships are not disturbed.
  • Figure 2 shows an advantageous layout of the in the figure 1 as a basic circuit diagram of the power divider.
  • the two ⁇ / 4 long lines L1 and L2 of the Line branching extend straight into opposite directions. This creates an optimal one Distance between the two lines L1 and L2, the none disruptive coupling between the two allows.
  • the Series connection of the z. B. executed as a chip resistor ohmic resistance R with the two lines L3 and L4 is arcuate from the end of the ⁇ / 4 long line L1 to the end of the ⁇ / 4 long line L2.

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

Ein nach dem Wilkinson-Prinzip ausgeführter Leistungsteiler, der eine an einem Tor (1) eingespeiste Leistung zu gleichen Anteilen auf zwei Tore (2, 3) aufteilt, besteht aus einer Leitungsverzweigung, deren Verzweigungsarme aus λ/4 langen Leitungen (L1, L2) gebildet sind, wobei die Tore (2, 3) der beiden Verzweigungsarme (L1, L2) über einen ohmschen Widerstand (R) miteinander verbunden sind. Zu beiden Seiten des Widerstandes (R) ist jeweils eine ca. λ/2 lange Leitung (L3, L4) in Reihe geschaltet, um eine möglichst gute Isolation zwischen den beiden Toren (2, 3) zu erreichen. <IMAGE>

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leistungsteiler für Hochfrequenzsignale, bestehend aus einer Leitungsverzweigung, deren Verzweigungsarme aus λ/4 langen Leitungen gebildet sind, wobei die Tore der beiden Verzweigungsarme über einen ohmschen Widerstand miteinander verbunden sind. Es handelt sich hierbei um einen nach dem Wilkinson-Prinzip aufgebauten Leistungsteiler, wie er in IRE Transactions On Microwave Theory And Techniques, Januar 1960, Seite 116 bis 119 beschrieben ist. Das in Figur 3 dargestellte Schaltbild verdeutlicht den Aufbau dieses bekannten Leistungsteilers. Er besteht aus einer Leitungsverzweigung mit zwei λ/4 langen Leitungen L1 und L2. Am Verzweigungspunkt der beiden Leitungen L1 und L2 befindet sich das Eingangstor 1, und die Enden der beiden Leitungen L1 und L2 bilden die Tore 2 und 3. Zwischen den beiden Toren 2 und 3 ist zu deren gegenseitiger Isolation ein ohmscher Widerstand R geschaltet.
Soll ein Leistungsteiler für hochfrequente Signale eingesetzt werden, so wird die Leitungsverzweigung L1, L2 üblicherweise in planarer Leitungstechnik ausgeführt. Bei hohen Frequenzen hat aber der ohmsche Widerstand in der Regel parasitäre Effekte, er wirkt induktiv und bildet eine Kapazität gegen Masse und besitzt außerdem eine nicht zu vernachlässigende elektrische Leitungslänge. Diese vom idealen Verhalten abweichenden Eigenschaften des ohmschen Widerstandes R verschlechtern die Isolation zwischen den Tore 2 und 3. Denn das über den Widerstand R dem jeweils gegenüberliegenden Tor 2 bzw. 3 zugeleitete Signal ist nun nicht mehr exakt gegenphasig zu dem Signalanteil, der jenes Tor über die beiden λ/4 langen Leitungen L1 und L2 erreicht. In dem Maß, in dem die Isolation zwischen den beiden Toren 2 und 3 verschlechtert wird, verschlechtert sich auch die Anpassung an den Tore 2 und 3.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Leistungsteiler für Hochfrequenzsignale nach dem Wilkinson-Prinzip der eingangs genannten Art anzugeben, der auch bei Vewendung eines nicht idealen ohmschen Widerstandes sowohl eine gute Isolation zwischen den Verzweigungsarmen als auch eine gute Anpassung an allen Toren aufweist.
Vorteile der Erfindung
Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß zu beiden Seiten des ohmschen Widerstandes, der die beiden Tore an den Enden der λ/4 langen Leitungen miteinander verbindet, jeweils eine Leitung von einer solchen Länge in Reihe geschaltet ist, daß die Reihenschaltung aus den beiden Leitungen einschließlich dem Widerstand eine elektrisch wirksame Länge von 2 λ/2 hat. Durch die beiden zum Widerstand in Reihe geschalteten Leitungen werden die störende elektrische Länge und parasitäre Blindwiderstandsanteile des ohmschen Widerstandes kompensiert.
Die Einfügung der beiden ca. λ/2 langen Leitungen zwischen den Enden der λ/4 langen Leitungen hat zusätzlich den Effekt, daß die Enden der λ/4 langen Leitungen einen größeren Abstand voneinander haben können, so daß unerwünschte Überkopplungen zwischen den λ/4 langen Leitungen vermieden werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Ein vorteilhafter Aufbau des Leistungsteilers besteht darin, daß sich die in planarer Leitungstechnik ausgeführten λ/4 langen Leitungen der Verzweigungsarme von ihrem Verzweigungspunkt aus in entgegengesetzter Richtungen erstrecken, und daß die Reihenschaltung aus den beiden ca. λ/2 langen Leitungen und dem ohmschen Widerstand bogenförmig von einem Tor zum anderen geführt ist. Die beiden λ/4 langen Leitungen der Leitungsverzweigung haben somit den größtmöglichen Abstand voneinander, der eine unerwüschte Überkopplung zwischen den Toren der Verzweigungsarme minimiert.
Zeichnungen
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
  • Figur 1 ein Prinzipschaltbild eines Leistungsteilers gemäß der Erfindung,
  • Figur 2 eine mögliche Leitungsstruktur dieses Leistungsteilers und
  • Figur 3 ein Prinzipschaltbild eines Leistungsteilers gemäß dem Stand der Technik.
    • Der in Figur 1 als Prinzipschaltbild dargestellte Leistungsteiler besitzt, wie der in der Beschreibungseinleitung anhand von Figur 3 beschriebene Leistungsteiler gemäß dem Stand der Technik, eine aus zwei λ/4 langen Leitungen L1 und L2 bestehende Leitungsverzweigung. λ ist dabei die mittlere Betriebswellenlänge des Leistungsteilers. Am Verzweigungspunkt der beiden λ/4 langen Leitungen L1 und L2 befindet sich ein gemeinsames Tor 1, und die Enden der beiden λ/4 langen Leitungen bilden die Tore 2 und 3, auf die sich eine am Tor 1 eingespeiste Leistung zu gleichen Teilen aufteilt.
    Im Unterschied zum in der Figur 3 dargestellten Stand der Technik ist der ohmsche Widerstand nicht direkt zwischen die Enden der beiden λ/4 langen Leitungen L1 und L2 geschaltet, sondern es sind zu beiden Seiten des ohmschen Widerstandes R noch zwei ca. λ/2 lange Leitungen L3 und L4 eingefügt. Zweck der beiden ca. λ/2 langen Leitungen L3 und L4, die zum ohmschen Widerstand R in Reihe geschaltet sind, besteht darin, daß die für Hochfrequenzsignale nicht unerhebliche elektrische Leitungslänge des ohmschen Widerstandes R kompensiert wird, so daß an den beiden Toren 2 und 3 die für eine gute Isolation erforderlichen Phasenbeziehungen nicht gestört werden. Dazu wird die Länge der mit dem Widerstand R in Reihe geschalteten Leitungen so gewählt, daß die elektrisch wirksame Gesamtlänge der Reihenschaltung des Widerstandes R und der Leitungen L3 und L4 2λ/2 beträgt. Mit dieser elektrischen Länge werden bei der Wellenlänge λ (entspricht der Mittenfrequenz des Betriebsbereichs des Leistungsteilers) dieselben Phasenbeziehungen an den Toren 2 und 3 hergestellt wie bei Einsatz eines idealen (elektrische Länge gleich 0) Widerstandes R.
    Die Figur 2 zeigt ein vorteilhaftes Layout des in der Figur 1 als Prinzipschaltbild dargestellten Leistungsteilers. Die beiden λ/4 langen Leitungen L1 und L2 der Leitungsverzweigung erstrecken sich gerade in entgegengesetzte Richtungen. Dadurch entsteht ein optimaler Abstand zwischen den beiden Leitungen L1 und L2, der keine störende Überkopplung zwischen beiden zuläßt. Die Reihenschaltung des z. B. als Chip-Widerstand ausgeführten ohmschen Widerstandes R mit den beiden Leitungen L3 und L4 ist bogenförmig vom Ende der λ/4 langen Leitung L1 zum Ende der λ/4 langen Leitung L2 geführt. Erst durch die Reihenschaltung des ohmschen Widerstandes R mit den beiden ca. λ/2 langen Leitungen L3 und L4 ist es möglich, die Leitungen L1 und L2, welche nur λ/4 lang sind und damit Übertragungsverluste des Leistungsteilers sehr gering halten, in der in Figur 2 dargestellten Weise in entgegengesetzter Richtungen mit einem maximal möglichen Abstand zueinander zu führen.

    Claims (3)

    1. Leistungsteiler für Hochfrequenzsignale, bestehend aus einer Leitungsverzweigung, deren Verzweigungsarme aus λ/4 langen Leitungen (L1, L2) gebildet sind, wobei die Tore (2, 3) der beiden Verzweigungsarme (L1, L2) über einen ohmschen Widerstand (R) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des ohmschen Widerstandes (R) jeweils eine Leitung (L3, L4) von einer solchen Länge in Reihe geschaltet ist, daß die Reihenschaltung aus den beiden Leitungen (L3, L4) einschließlich dem Widerstand (R) eine elektrisch wirksame Länge von 2 λ/2 hat.
    2. Leistungsteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Leitungen (L1, L2, L3, L4) in planarer Leitungstechnik ausgeführt sind.
    3. Leistungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die λ/4 langen Leitungen (L1, L2) der Verzweigungsarme von ihrem Verzweigungspunkt aus in entgegengesetzte Richtungen erstrecken und daß die Reihenschaltung aus den beiden Leitungen (L3, L4) und dem ohmschen Widerstand (R) bogenförmig von einem Tor (2) zum anderen (3) geführt ist.
    EP99112726A 1998-12-28 1999-07-01 Leistungsteiler für Hochfrequenzsignale Withdrawn EP1017124A1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE1998160379 DE19860379A1 (de) 1998-12-28 1998-12-28 Leistungsteiler für Hochfrequenzsignale
    DE19860379 1998-12-28

    Publications (1)

    Publication Number Publication Date
    EP1017124A1 true EP1017124A1 (de) 2000-07-05

    Family

    ID=7892881

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP99112726A Withdrawn EP1017124A1 (de) 1998-12-28 1999-07-01 Leistungsteiler für Hochfrequenzsignale

    Country Status (2)

    Country Link
    EP (1) EP1017124A1 (de)
    DE (1) DE19860379A1 (de)

    Cited By (6)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE102007033823B3 (de) * 2007-07-18 2009-01-08 Thales Electron Devices Gmbh Wanderfeldröhrenanordnung
    CN108258376A (zh) * 2017-11-29 2018-07-06 上海精密计量测试研究所 高隔离度微波不等分功分器的设计方法
    RU2749054C1 (ru) * 2020-08-11 2021-06-03 Ольга Борисовна Быкова Сумматор свч-сигналов
    RU2749208C1 (ru) * 2020-10-20 2021-06-07 Ольга Борисовна Быкова Сумматор свч сигналов
    WO2022113903A1 (ja) * 2020-11-24 2022-06-02 株式会社 東芝 高周波電力分配器
    RU2776468C1 (ru) * 2021-09-14 2022-07-21 Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина" (ПАО "НПО АЛМАЗ") Сумматор свч сигналов

    Citations (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US4328471A (en) * 1980-09-15 1982-05-04 General Electric Company Bandwidth compensated quarter-wave coupled power combiner
    EP0083476A1 (de) * 1981-12-28 1983-07-13 Hughes Aircraft Company Leistungsteiler/Addierschaltung in Streifenleitungstechnik mit integriertem Widerstand
    US4875024A (en) * 1988-12-05 1989-10-17 Ford Aerospace Corporation Low loss power splitter

    Patent Citations (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US4328471A (en) * 1980-09-15 1982-05-04 General Electric Company Bandwidth compensated quarter-wave coupled power combiner
    EP0083476A1 (de) * 1981-12-28 1983-07-13 Hughes Aircraft Company Leistungsteiler/Addierschaltung in Streifenleitungstechnik mit integriertem Widerstand
    US4875024A (en) * 1988-12-05 1989-10-17 Ford Aerospace Corporation Low loss power splitter

    Non-Patent Citations (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Title
    RHEEM J -W ET AL: "A MICROWAVE RADIAL POWER COMBINER DESIGN", MICROWAVE JOURNAL,US,HORIZON HOUSE. DEDHAM, vol. 40, no. 11, 1 November 1997 (1997-11-01), pages 22,24,26,28,, XP000766937, ISSN: 0192-6225 *

    Cited By (8)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE102007033823B3 (de) * 2007-07-18 2009-01-08 Thales Electron Devices Gmbh Wanderfeldröhrenanordnung
    EP2017874A3 (de) * 2007-07-18 2010-02-24 Thales Electron Devices GmbH Wanderfeldröhrenanordnung
    CN108258376A (zh) * 2017-11-29 2018-07-06 上海精密计量测试研究所 高隔离度微波不等分功分器的设计方法
    CN108258376B (zh) * 2017-11-29 2021-04-23 上海精密计量测试研究所 高隔离度微波不等分功分器的设计方法
    RU2749054C1 (ru) * 2020-08-11 2021-06-03 Ольга Борисовна Быкова Сумматор свч-сигналов
    RU2749208C1 (ru) * 2020-10-20 2021-06-07 Ольга Борисовна Быкова Сумматор свч сигналов
    WO2022113903A1 (ja) * 2020-11-24 2022-06-02 株式会社 東芝 高周波電力分配器
    RU2776468C1 (ru) * 2021-09-14 2022-07-21 Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина" (ПАО "НПО АЛМАЗ") Сумматор свч сигналов

    Also Published As

    Publication number Publication date
    DE19860379A1 (de) 2000-07-06

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    DE2810194C2 (de) In Streifenleitungsbauweise ausgeführte Einrichtung zur Aufteilung von Hochfrequenzenergie eines bestimmten Frequenzbandes
    DE2205345A1 (de) Verstärker- und Koppleranordnung
    DE2556706A1 (de) Leistungsverstaerker fuer die verstaerkung eines hochfrequenzsignals
    EP1867003A1 (de) HOCHFREQUENZKOPPLER ODER LEISTUNGSTEILER, INSBESONDERE SCHMALBANDIGER UND/ODER 3dB-KOPPLER ODER LEISTUNGSTEILER
    DE1909092A1 (de) Hybridkoppler mit 90 deg.-Phasenverschiebung
    EP0063819B1 (de) Mikrowellen-Gegentaktmischerschaltung in Streifenleitungstechnik
    DE2837817C3 (de) Hochfrequenz-Breitbandverstärker
    DE1947255A1 (de) Mikrowellen-Phasenschieber
    DE3942560C2 (de) Hochfrequenz-Generator für einen Plasma erzeugenden Verbraucher
    EP0683539A1 (de) Mikrowellenleitungsstruktur
    EP1017124A1 (de) Leistungsteiler für Hochfrequenzsignale
    DE60101089T2 (de) Multifunktionelle integrierte schaltungsanordnung hoher frequenz
    DE69009344T2 (de) Phasenschieber mit belasteter Leitung.
    DE68916829T2 (de) Mikrowellenphasenschieber.
    DE3127693A1 (de) &#34;uebergangselement zwischen einem hohlleiter und einer mikrostreifenleitung&#34;
    DE69022272T2 (de) Hochfrequenz-Limiterschaltung.
    DE60320271T2 (de) Angepasstes veränderbares Mikrowellendämpfungsglied
    DE3324540A1 (de) Breitbandiger mikrowellenverstaerker
    DE60037125T2 (de) Radiofrequenz-Verstärkerschaltung
    DE2541569A1 (de) Frequenzabhaengiges daempfungsglied
    DE3726743A1 (de) Fet-kettenverstaerker
    DE3616033C2 (de) Reflexions-Phasenschieber
    EP0518310B1 (de) Schaltung zum Aufteilen oder Zusammenführen von Hochfrequenzleistung
    EP1014472A1 (de) Richtkoppler
    DE3702896A1 (de) Brueckenschaltung mit lastausgleichswiderstaenden

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A1

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    AX Request for extension of the european patent

    Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

    AKX Designation fees paid
    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

    18D Application deemed to be withdrawn

    Effective date: 20010106