DE3034034C2 - Y-Zirkulator in Streifenleitungsbauweise - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen K-Zirkulator in Streifenleitungsbauweise auf einem wenigstens im Bereich der unter dem Einfluß eines magnetischen Gleichfeldes stehenden Verzweigung aus Ferrit bestehenden Substrat, das einseitig mit einem durchgehenden metallischen Belag und auf der gegenüberliegenden Fläche mit einer der Verzweigung entsprechenden Leiterstruktur versehen is; und bei dem einer seiner drei Eingänge einen Widerslandsabschluß aufweist

Um einen Zirkulator 'Jreitba.idig an den Wellenwiderstand der Anschlußlei,ungen anzupassen, ist gewöhnlich an jedem seiner drei E. igänge eine Anpaßschaltung unter Verwendung von konzentrierten Bauelementen oder Leitungselementen vorgesehen. Schließt man einen derartig transformierten Eingang mit einem Widerstand von der Größe des Wellenwiderstandes ab, so wird aus dem Zirkulator eine Richtungsleitung. Eine solche Anordnung ist in Fig. 1 dargestellt, die eine M IC-Richtungsleitung zeigt. Dabei ist von de;n als Chip-Widerstand ausgebildeten Abschlußwiderstand eine Randumkontaktierung zur Masseleitung des Substrats angebracht.

Durch die GB-PS 20 40 593 ist ein K-Zirkulator der eingangs beschriebenen Art bekannt, der zur Bildung einer Richtungsieitung an einem seiner Eingänge mii einem Widerstand reflexionsarm abgeschlossen ist und bei dem zur Anpassung des Widerstandes an die Impedanz des Zirkulators ein Impedanzanpassungsnetzwerk in Streifenleitungstechnik in Reihe mit dem Abschlußwiderstand geschaltet ist.

Aus dem GBM 70 30 665 ist es bekannt, an den Eingängen eines Zirkulators zur Anpassung Schwingkreise in Streifenleitungstechnik anzuordnen.

Die wesentlichen Kenndaten einer Richtungsleitung sind ihr Frequenzbereich, die Eingangsreflexionsfaktoren und die Signaldämpfung sowohl in Durchlaß- als auch in Spcrrichtung. Die sogenannte Sperrdämpfung oder auch Entkopplung ist bei einer Richtungsieitung, die aus einem Zirkulator mit abgeschlossenem dritten Eingang besieht, im wesentlichen dadurch bestimmt, wie exakt die Anpassung zwischen transformiertem Eingangswidcrsland und dem Abschlußwiderstand ist.

Vor allem beim Aufbau einer solchen Richtungsleitung in M IC-Technik ist die Realisierung einzr Anpaßschaltung an den Eingängen des Zirkulators mit konzentrierten Bauelementen oder Leitungselementeni schwierig, wenn eine Transformation mit Leitungselementen aus Platzgrflnden nicht möglich ist und eine Anpassung mit konzentrierten Bauelementen wegen unvermeidbarer parasitärer Blindleitwerte zu schlecht ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung für einen einfachen, platzsparenden Aufbau eines y-ZirkuIators anzugeben, der zur Bildung einer Richtungsleitung an einem seiner drei Eingänge t >it einer

ίο Widerstandsbeschaltung besonders reflexionsann abgeschlossen ist

Diese Aufgabe wird bei einem y-Zirkulator der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung in der Weise gelöst daß dem aus einem ohmschen Widerstand bestehenden Abschlußwiderstand ein senkrecht zur Auskoppelrichtung angeordneter Serienschwingkreis in Reihe geschaltet ist als Nachbildung des konjugiert komplexen Eingangswiderstandes des Zirkuktors am Ferritrand, dessen LC-Netzwerk symmetrisch ausgebildetist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen bekannten V-Zirkulator mit einem Widerstandsabschluß an einem seiner drei Eingang« und

Fig.2 und 3 zwei erfindungsgemäße Ausfiihrungsformen.

Die Ausführungsbeispiele zeigen in einer perspektivischen Darstellung den y-Zirkulator in MIC-Technik.

Dabei ist ein Trägersubstrat 1 vorgesehen, das: auf der einen Seite (in der Figur unten liegende Seite) ganzflächig metallisiert ist und auf der gegenüberliegenden Fläche eine der Verzweigung entsprechende Leiterstrukiur aufweist Der Träger kann dabei selbst aus Ferrit bcstchen oder aus einem dielektrischen Material, beispielsweise Keramik, das im Bereich der Verzweigung eine Bohrung aufweist in die eine Ferritscheibe eingesetzt ist. Im Bereich der Verzweigung (kreisförmige Metallisierung 2) steht der Ferrit bzw. dif Ferritscheilbe unter dem Einfluß eines magnetischen Gleichfeldes H

Der eine der drei Ausgänge des y-ZirkuIators weist einen Abschlußwiderstand 3 auf, der als Chip-Widerstand ausgebildet ist An diesen Widerstand 3, der an seinem der Zirkulatorverzweigung gegenüberliegenden Ende auf einer kleinen metallisierten Fläche 5 aufliegt, ist ein Serienresonanzkreis in Reihe angeschaltet, dessen Induktivität L und Kapazität C durch Microstrip-Leitungsstücke 6, 7 ausgebildet sind. Dieser durch den Abschlußwiderstar.d stark gedämpfte Serienschwing-

jo kreis stellt eine näherungsweise Nachbildung eines konjugiert komplexen Widerstandes zu einem snark gedämpften Parallelschwingkreis dar. dessen Verhalten der Eingangswiderstand eines Zirkulatorarme:» unmittelbar am Ferritrand bei exakter Anpassung der übrigen Arme innerhalb seines Betriebsfrequenzbandes in erster Näherung zeigt.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 besteht die Induktivität aus einer schmalen Leiterbahn 6 in Richtung des abgeschlossenen Zirkulatoreinganges und die Kapazität aus einer sich daran anschließenden Metallisierung 7 geringer Länge und größerer Breite. Auf eine sonst notwendige, jedoch problematische Randumkontaktierung der Masseleitung des Substrates kann hierbei vollständig verzichtet werden.

b^r> Fig. 3 zeigt eine besonders platzsparenJe Ausfiihrungsform, bei der der Serienschwingkreis senkrecht zur Auskoppelrichtung angeordnet ist, wobei zur Erhaltung der Feldsymmetrie das Netzwerk symmetrisch

ausgeführt ist. Vom Widerstand 3 also sind senkrecht zur Auskoppelrichtung und in beide Richtungen verlaufend die Induktivität L und Kapazität Cbildende Leiterbahnen 6 und Metallisierungen 7 auf dem Substrat 1 aufgebracht

Die Realisierung von Induktivität und Kapazität durch MIC-Leitungsstücke ergibt einen einfachen und kostensparenden Aufbau, da diese Leitungsstücke in einem Arbeitsgang mit der Leiterstruktur des V-Zirkulators aufgebracht werden können, somit also keine Mehrkosten erfordern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   y-ZirkuIator in Streifenleitungsbauweise auf einem wenigstens im Bereich der unter dem Einfluß eines magnetischen Gleichfeldes stehenden Verzweigung aus Ferrit bestehenden Substrat, das einseitig mit einem durchgehenden metallischen Belag und auf der gegenüberliegenden Fläche mit einer der Verzweigung entsprechenden Leiterstruktur versehen ist, und bei dem einer seiner drei Eingänge einen Widerstandsabschluß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß dem aus einem ohmschen Widerstand bestehenden Abschlußwiderstand (3) ein senkrecht zur Auskoppelrichtung angeordneter Serienschwingkreis (6, 7) in Reihe geschaltet ist als Nachbildung des konjugiert komplexen Eingangswiderstandes des Zirkulators am Ferritrand, dessen LC-Netzwerk symmetrisch ausgeführt ist