DE4241148C2 - Richtkoppler - Google Patents
RichtkopplerInfo
- Publication number
- DE4241148C2 DE4241148C2 DE4241148A DE4241148A DE4241148C2 DE 4241148 C2 DE4241148 C2 DE 4241148C2 DE 4241148 A DE4241148 A DE 4241148A DE 4241148 A DE4241148 A DE 4241148A DE 4241148 C2 DE4241148 C2 DE 4241148C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrodes
- directional coupler
- stripline
- substrates
- layer structure
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 81
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 15
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
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
- H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
- H01P5/184—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers the guides being strip lines or microstrips
- H01P5/185—Edge coupled lines
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Waveguides (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Richtkoppler gemäß dem Oberbegriff des Patent
anspruchs 1.
Zur Herstellung einer Wellenleiterschaltung, die bisher den Hauptteil von Mi
krowellenschaltungen bildete, ist eine hochpräzise maschinelle Bearbeitung
erforderlich. Aus diesem Grund ist eine solche Wellenleiterschaltung für die
Massenherstellung ungeeignet, und sie ist teuer, hat große Abmessungen und
ein hohes Gewicht. In einem Radiogerät oder einem BS-Empfänger werden
deshalb Mikrostrips oder Streifenleitungen verwendet, um eine Miniaturisie
rung und Gewichtserleichterung durch hoch integrierte Bauweise zu errei
chen.
Ein Richtkoppler ist ein Schaltungselement, das dazu eingerichtet ist, von
der durch eine Übertragungsleitung übermittelten Mikrowellenleistung ein
Ausgangssignal abzuleiten, das nur zu dem Leistungsstrom in einer Richtung
proportional und unabhängig von dem Leistungsstrom in Gegenrichtung ist.
Fig. 5 zeigt einen herkömmlichen Richtkoppler mit Viertelwellenlängen-
Kopplungsleitungen, der durch Streifenleitungen 40 und 41 gebildet wird.
Gemäß Fig. 5 liegen Streifenleitungs-Elektroden 40a und 41a mit Teilen auf
einer Länge von λ/4 in geringem waagerechten Abstand nebeneinander, wo
bei λ eine Wellenlänge ist.
Aufgrund des Kopplungsmodus der auf der genannten Länge von λ/4 waage
recht nebeneinanderliegenden Teile liegen einige Zehntel der von einer
Klemme 1 in die Hauptleitung eingespeisten Leistung an einer Klemme 3 der
Nebenleitung an.
Gemäß Fig. 5 sind die Streifenleitungs-Elektroden 40a und 41a durch strich
punktiert eingezeichnete Erdungselektroden 42 und 43 abgeschirmt, die so
angeordnet sind, daß sie die Streifenleitungs-Elektroden 40a und 41a in ver
tikaler Richtung zwischen sich aufnehmen und gegenüber diesen isoliert
sind.
Aus US 5 032 803 ist ein Richtkoppler der eingangs genannten Gattung be
kannt, bei dem die Streifenleitungs-Elektroden, die eine Länge von λ/4 auf
weisen, auf einer Hauptfläche eines Substrats angeordnet sind, das sandwich
artig zwischen zwei Erdungselektroden-Substraten eingefügt ist. Die Enden
der Streifenleitungs-Elektroden sind mit äußeren Elektroden verbunden, die
auf einer Seitenfläche der durch die Substrate gebildeten Schichtstruktur an
geordnet sind.
Die Eigenschaft eines Richtkopplers, ein Hochfrequenzsignal zu halbieren,
wird beispielsweise in einem tragbaren Telefon ausgenutzt, um die Sendelei
stung zu minimieren. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist eine Hauptleitung 50a ei
nes solchen Richtkopplers 50 zwischen einem Sende-Leistungsverstärker 51
und eine Antenne 52 geschaltet, während ein Ende einer Nebenleitung 50b
mit einer automatischen Verstärkungs-Steuerschaltung 53 verbunden ist, um
mit Hilfe der automatischen Verstärkungs-Steuerschaltung 53 die Leistung
des Sense-Leistungsverstärkers 51 zu steuern.
In dem oben erwähnten tragbaren Telefon ist jedoch die Miniaturisierung
von großer Bedeutung, und aus diesem Grund ist auch eine weitere Miniaturi
sierung des Richtkopplers wünschenswert. Wie oben beschrieben wurde,
muß jede Streifenleitungs-Elektrode eine Länge von λ/4, also beispielsweise
7,5 cm bei 1 GHz und bei einer Dielektrizitätskonstanten von 1 aufweisen.
Um lineare Streifenleitungs-Elektroden mit einer solchen Länge zu koppeln,
wird ein relativ großflächiges Substrat benötigt.
Im Hinblick auf diese Gelegenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun
de, einen weiter miniaturisierten Richtkoppler in Chipform zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Patenanspruch 1 angegebe
nen Merkmalen gelöst.
Bei der oben beschriebenen Schichtstruktur ergeben sich Viertelwellenlän
gen-Streifenleitungs-Elektrodenbereiche durch die Gesamtlängen der Strei
fenleitungs-Elektroden, die auf mehreren dielektrischen Substraten ausgebil
det sind, wodurch die auf jedem einzelnen dielektrischen Substrat unterzu
bringenden Längen der Streifenleitungen umgekehrt proportional zur Anzahl
der dielektrischen Substrate verringert werden können. Auf diese Weise ist
es möglich, den chipförmigen Richtkoppler zu miniaturisieren, indem die
Flächen der jeweiligen dielektrischen Substrate verkleinert werden. Da die
Streifenleitungs-Elektroden nichtlinear auf den dielektrischen Substraten
ausgebildet sind, ist es möglich, die Flächen der Substrate gegenüber solchen
mit linearen Streifenleitungs-Elektroden weiter zu verringern.
Außerdem sind die Streifenleitungs-Elektroden zwischen den Erdungselek
troden gehalten, so daß sie nach oben und unten abgeschirmt sind, wodurch
eine elektromagnetische Abschirmung durch die Schichtstruktur realisiert
werden kann, ohne daß ein Metallgehäuse benötigt wird. Außerdem kann der
Richtkoppler durch Oberflächenmontage auf einem Substrat angebracht wer
den, da die äußeren Elektroden auf seinen Seitenflächen ausgebildet sind.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines chipförmigen Richtkopplers
gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der einzelnen Sub
strate in dem Richtkoppler nach Fig. 1;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der entsprechenden Substrate, die
zur Massenherstellung der chipförmigen Richtkoppler verwen
det werden;
Fig. 4A eine perspektivische Ansicht eines aus den in Fig. 3 gezeigten
Substraten gebildeten Schichtsubstrats;
Fig. 4B eine perspektivische Ansicht einer Fertigungsstufe des Schicht
substrats, bei der Durchbrüche in dem Substrat vorgesehen sind;
Fig. 4C eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines von mehreren
chipförmigen Richtkopplern, die durch Zerschneiden des in Fig. 4B
gezeigten Schichtsubstrats längs vorgegebener Schnittlinien
nach dem Einspritzen eines Metalls in die Durchbrüche erhalten
werden;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Richt
kopplers mit Breitseiten-Kopplung; und
Fig. 6 ein Blockdiagramm einer Radiofrequenz-Sendeschaltung mit
einem Richtkoppler.
In Fig. 1 ist das äußere Erscheinungsbild eines chipförmigen Richtkopplers 1
dargestellt. Dieser chipförmige Richtkoppler 1 weist eine Schichtstruktur
auf, die durch Übereinanderstapeln eines ersten Erdungselektroden-
Substrats 2, eines ersten Streifenelektroden-Substrats 3, eines zweiten
Erdungselektroden-Substrats 4, eines zweiten Streifenelektroden-Substrats
5, eines dritten Erdungselektroden-Substrats 8 und eines Schutzsubstrats 7
gebildet wird. Die Schichtstruktur ist an ihren seitlichen Oberflächen mit
äußeren Elektroden C, D und E für die Erdungselektroden, eine Nebenlei
tung und eine Hauptleitung versehen. In der Praxis werden die Substrate 2
bis 7 aus keramischen Grünschichten gebildet, die zunächst mit entspre
chenden Elektrodenfilmen versehen und dann übereinandergestapelt
werden. Das so erhaltene Grünschicht-Laminat wird an seinen seitlichen
Oberflächen mit den äußeren Elektroden C, D und E versehen und danach
zur Bildung des Richtkopplers 1 gesintert. In der Praxis sind daher keine
Trennlinien zwischen den Schichten der jeweiligen Substrate 2 bis 7 gemäß
Fig. 1 erkennbar. Die äußeren Elektroden C, D und E können durch Aufbrin
gen einer Leitpaste auf das Laminat und Brennen desselben oder durch
Plattieren oder Bedampfen nach dem Brennen des Laminats aus den kerami
schen Grünschichten gebildet werden.
Wie aus der Explosionsdarstellung in Fig. 2 hervorgeht, wird das erste
Erdungselektroden-Substrat 2 durch ein quadratisches keramisches Substrat
2a und eine auf dessen einer Hauptfläche ausgebildete Erdungselektrode 2b
gebildet. Die Erdungselektrode 2b ist so dimensioniert, daß sie Streifenlei
tungs-Elektroden 3f und 3g überdecken kann, wie später beschrieben wird.
Die Erdungselektrode 2b ist jedoch nicht auf der gesamten Hauptfläche des
keramischen Substrats 2a ausgebildet, sondern läßt einen Randbereich am
Umfang des Substrats 2a frei, damit eine elektrische Verbindung mit weiter
unten beschriebenen äußeren Elektroden 2d und 2e verhindert wird. Das
keramische Substrat 2a ist auf seinen seitlichen Oberflächen mit äußeren
Elektroden 2c, 2d und 2e versehen. Die äußeren Elektroden 2c sind elek
trisch mit der Erdungselektrode 2b verbunden, wohingegen die äußeren
Elektroden 2d und 2e nicht elektrisch mit der Erdungselektrode 2b verbun
den sind, wie oben erwähnt wurde.
Das erste Streifenelektroden-Substrat 3 wird durch ein quadratisches kera
misches Substrat 3a und Streifenleitungs-Elektroden 3f und 3g gebildet, die
auf einer Hauptfläche des keramischen Substrats 3a ausgebildet sind und ei
nen Teil einer Neben- bzw. Hauptleitung bilden. Äußere Elektrodenabschnitte
3d sind in Übereinstimmung mit den äußeren Elektroden 2d auf einer seitli
chen Oberfläche des Substrats 3a angebracht, und ein Ende der Streifen
leitungs-Elektrode 3f ist mit dem rechten dieser äußeren Elektrodenab
schnitte 3d verbunden, während das andere Ende mit einem Anschluß
bereich 3h verbunden ist, der im wesentlichen in der Mitte des Substrats 3a
ausgebildet ist. Auf einer anderen seitlichen Oberfläche des Substrats 3a sind
äußere Elektrodenabschnitte 3e in Übereinstimmung mit den äußeren Elek
trodenabschnitten 2e ausgebildet, und ein Ende der Streifenleitungs-Elektro
de 3g ist mit dem rechten dieser äußeren Elektrodenabschnitte 3e verbun
den, während das andere Ende mit einem weiteren Anschlußbereich 3i
verbunden ist, der in der Nähe des zuvor erwähnten Anschlußbereiches 3h
angeordnet ist. Die Streifenleitungs-Elektroden 3f und 3g treffen sich im
wesentlichen in der Mitte einer Linie, die die rechten äußeren Elektroden
abschnitte 3d und 3e in Fig. 2 verbindet, und verlaufen dann mäanderförmig
in geringem Abstand parallel zueinander zu den jeweiligen Anschlußberei
chen 3h und 3i. Die Streifenleitungs-Elektroden 3f und 3g verlaufen somit auf
einer Länge, die im wesentlichen der Hälfte einer Viertelwellenlänge ent
spricht, dicht parallel nebeneinander.
Das zweite Erdungselektroden-Substrat 4, das einen ähnlichen Aufbau wie
das zuvor erwähnte erste Erdungselektroden-Substrat 2 aufweist, besitzt ein
quadratisches keramisches Substrat 4a, eine Erdungselektrode 4b und äuße
re Elektrodenabschnitte 4c und 4e. In der Erdungselektrode ist ein Bereich
im wesentlichen in der Mitte des Substrats 4a ausgespart, und Durch
kontaktierungslöcher 4h und 4e sind im wesentlichen in der Mitte dieses
elektrodenfreien Bereiches in Positionen entsprechend den zuvor erwähnten
Anschlußbereichen 3h und 3i angeordnet und mit Leitpaste zur Bildung
leitender Verbindungen ausgefüllt.
Das zweite Streifenelektroden-Substrat 5, das im wesentlichen einen ähnli
chen Aufbau wie das erste Streifenelektroden-Substrat 3 aufweist, besitzt ein
quadratisches keramisches Substrat 5a, Streifenleitungs-Elektroden 5f und
5g, äußere Elektroden 5c, 5d und 5e sowie Anschlußbereiche 5h und 5i. Ein
Ende der Streifenleitungs-Elektrode 5f ist mit der linken der äußeren Elek
troden 5d verbunden, während ein Ende der Streifenleitungs-Elektrode 5g
mit der linken der äußeren Elektroden 5e in Fig. 2 verbunden ist. Unter den
Anschlußbereichen 5h und 5i sind Durchkontaktierungslöcher ausgebildet,
die mit Leitpaste zur Bildung leitender Verbindungen ausgefüllt sind, so daß
die Anschlußbereiche 5h und 5i über diese Durchkontaktierungslöcher sowie
über die zuvor erwähnten Durchkontaktierungslöcher 4h und 4i elektrisch
mit den Anschlußbereichen 3h und 3i verbunden sind.
Bei dem ersten Streifenelektroden-Substrat 3 verläuft die Streifenleitungs-
Elektrode 3f innen, während die zugehörige Streifenleitungs-Elektrode 5f
außen verläuft. Entsprechend verläuft die Streifenleitungs-Elektrode 5g
innen und die zugehörige Streifenleitungs-Elektrode 3g außen. Die Gesamt
länge der Streifenleitungs-Elektroden 3f und 5f (die Strecke, auf der sie
parallel, dicht zu den anderen Elektroden verlaufen) stimmt somit streng mit
der Gesamtlänge der Streifenleitungs-Elektroden 3g und 5g überein.
Das dritte Erdungselektroden-Substrat 6 weist den gleichen Aufbau wie das
zuvor erwähnte erste Erdungselektroden-Substrat 2 auf und besitzt ein
quadratisches keramisches Substrat 6a, eine Erdungselektrode 6b und
äußere Elektrodenabschnitte 6c, 6d und 6e.
Das Schutzsubstrat 7 wird durch ein quadratisches keramisches Substrat 7a
gebildet. Äußere Elektrodenabschnitte 7c, 7d und 7e entsprechend den äu
ßeren Elektrodenabschnitten 2c, 2d und 2e sind auf den seitlichen Ober
flächen des Schutzsubstrats 7 ausgebildet.
Die äußeren Elektroden der jeweiligen Substrate 2 bis 7 werden nach einem
bekannten Verfahren hergestellt, nachdem die Substrate 2 bis 7 übereinan
dergestapelt und zu einem Formteil zusammengepreßt worden sind. Die
äußeren Elektroden C für die Erdungselektroden werden daher durch die
äußeren Elektrodenabschnitte 2c bis 7c gebildet, und die äußeren Elektro
den D für die Nebenleitung werden durch die äußeren Elektrodenabschnitte
2d bis 7d gebildet, während die äußeren Elektroden E für die Hauptleitung
durch die äußeren Elektrodenabschnitte 2e bis 7e gebildet werden, wie in
Fig. 1 gezeigt ist.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau wird der Richtkoppler 1 durch zwei
Viertelwellenlängen-Streifenleitungs-Elektrodenabschnitte gebildet, die
durch die durchgehenden Streifenleitungs-Elektroden 3f und 5f sowie 3g
und 5g auf den ersten und zweiten Streifenelektroden-Substraten 3 und 5
gebildet werden, die zwischen den ersten, zweiten und dritten Erdungselek
troden-Substraten 2, 4 und 6 gehalten sind.
In diesem Fall erhält man die Viertelwellenlängen-Streifenleitungs-Elektro
denabschnitte durch die Gesamtlänge der Streifenleitungs-Elektroden 3f, 5f,
3g und 5g, die auf den beiden Streifenelektroden-Substraten 3 und 5 ausge
bildet sind, wodurch die auf jedem einzelnen Streifenelektroden-Substrat
ausgebildeten Streifenleitungs-Elektroden nur eine Länge entsprechend der
Hälfte einer Viertelwellenlänge aufzuweisen brauchen. Auf diese Weise ist es
möglich, den chipförmigen Richtkoppler 1 zu miniaturisieren, indem die
Flächen der Streifenelektroden-Substrate verringert werden. Da die Streifen
leitungs-Elektroden mäanderförmig auf den Streifenelektroden-Substraten
ausgebildet sind, können die Substratflächen im Vergleich zu solchen mit
linearen Streifenleitungs-Elektroden weiter verringert werden.
Die Erdungselektroden 2b, 4b und 6b sind dazu eingerichtet, die Streifen
leitungs-Elektroden in vertikaler Richtung zwischen sich aufzunehmen,
wodurch die Streifenleitungs-Elektroden von oben und unten abgeschirmt
werden. Es ist deshalb möglich, eine elektromagnetische Abschirmung durch
die Schichtstruktur zu realisieren, ohne daß ein Metallgehäuse benötigt wird.
Weiterhin kann der chipförmige Richtkoppler 1 durch Oberflächenmontage
auf einem Substrat angebracht werden, da die äußeren Elektroden C, D und E
auf seinen seitlichen Oberflächen angeordnet sind.
Es soll nunmehr kurz ein Verfahren zur Herstellung des oben beschriebenen
chipförmigen Richtkopplers 1 beschrieben werden. Eine dem zweiten
Erdungselektroden-Substrat entsprechende Grünschicht mit einer aufge
druckten Erdungselektrode wird zwischen Grünschichten gehalten, die mit
Streifenleitungs-Elektroden versehen sind, und weiterhin werden mit
Erdungselektroden versehene Grünschichten stapelförmig auf den oberen
und unteren Oberflächen der letzteren angeordnet. Dann wird eine als
Schutzsubstrat dienende Grünschicht auf die bereits gebildete Schichtstruk
tur aufgelegt, und die Schichtstruktur wird nach dem Anbringen der jeweili
gen äußeren Elektroden in einem Stück gebrannt. Die äußeren Elektroden
können natürlich wahlweise auch nach dem Brennen aufgebracht werden.
Zwar können die dielektrischen Substrate wahlweise als Kunstharz-, Kera
mik- oder Fluorglas-Substrate ausgebildet sein, doch lassen sich mit Keramik
die Leistungsverluste auf der Hauptleitung unterdrücken, da dieses Material
kleinere dielektrische Verluste als Glas-Epoxyharz und dergleichen aufweist,
wie weiter unten beschrieben wird, und außerdem hat Keramik ausgezeich
nete Wärmeabstrahlungseigenschaften, durch die eine weitere Miniaturisie
rung ermöglicht wird. Ein Fluorglas-Substrat hat ebenfalls den Vorteil kleiner
dielektrischer Verluste.
Glas-Epoxyharz: tan δ = 0.02
Typische keramische Dielektrika: tan δ = 0.0007
Typische keramische Dielektrika: tan δ = 0.0007
Eine Massenherstellung solcher chipförmiger Richtkoppler ist nach dem
folgenden Verfahren möglich: Wie in Fig. 3 gezeigt ist, werden eine mit meh
reren Erdungselektroden versehene Schicht 12, eine mit mehreren Paaren
von Streifenleitungs-Elektroden versehene Schicht 13, eine mit mehreren
Erdungselektroden versehene Schicht 14, eine mit mehreren Paaren von
Streifenleitungs-Elektroden versehene Schicht 15, eine mit mehreren
Erdungselektroden bedruckte Schicht 18 und eine Schicht 17 zur Bildung
von Schutzsubstraten übereinandergestapelt, so daß ein Schichtsubstrat 20
gemäß Fig. 4A gebildet wird. In einem solchen geschichteten Zustand sind
die Anschlußbereiche 5h und 5i bereits durch die jeweiligen Durchkontaktie
rungslöcher 4h und 4i elektrisch mit den Anschlußbereichen 3h und 3i ver
bunden. Es werden dann Durchbrüche h in Bereichen zur Bildung äußerer
Elektroden hergestellt, wie in Fig. 4B gezeigt ist, ein Metall zur Bildung der
Elektroden wird in die Durchbrüche h eingespritzt, und das geschichtete
Substrat 20 wird längs vorgegebener Schnittlinien geschnitten. Jedes ausge
schnittene Stück wird gebrannt, so daß es einen chipförmigen Richtkoppler
1 ergibt, der mit äußeren Elektroden C, D und E auf seinen seitlichen Ober
flächen versehen ist, wie in Fig. 4C gezeigt ist.
Während bei diesem Ausführungsbeispiel zwei Streifenelektroden-Substrate
zur Bildung von Viertelwellenlängen-Streifenleitungs-Elektrodenabschnitten
in zwei Schichten vorgesehen sind, ist es auch möglich, den chipförmigen
Richtkoppler weiter zu verkleinern, indem eine größere Anzahl (beispiels
weise drei oder vier) Streifenelektroden-Substrate zur Bildung von Viertel
wellenlängen-Streifenleitungs-Elektrodenabschnitten in drei oder mehr
Schichten vorgesehen werden.
Ein linearer (d. h. geradliniger) Abschnitt jeder Streifenleitungs-Elektrode
bildet eine allgemeine Streifenleitung, die keinen Koppler ergibt und deren
Streifenbreite so gewählt ist, daß eine charakteristische Impedanz von 50 Ω
erreicht wird. Da diese Streifenbreite von derjenigen der Viertelwellenlän
gen-Streifenleitungs-Elektrodenabschnitte verschieden ist, ist dazwischen
vorzugsweise ein sich verjüngender Abschnitt vorgesehen, damit keine elek
trische Unstetigkeit entsteht. Auf diese Weise werden Reflexionen vermin
dert.
Weiterhin können Reflexionen, die durch die Krümmung der Viertelwellen
längen-Streifenleitungs-Elektrodenabschnitte entstehen, minimiert werden
durch maximales Mäandern der Viertelwellenlängen-Streifenleitungs-Elek
trodenabschnitte längs der Umfangsrand-Bereiche der Erdungselektroden
innerhalb des Bereiches, in dem die Erdungselektroden ausgebildet sind.
Claims (7)
1. Richtkoppler mit einer chipförmigen Schichtstruktur (1), deren oberste
und unterste Schicht durch Erdungselektroden-Substrate (2, 6) gebildet
werden, die jeweils mit einer Erdungselektrode (2b, 6b) auf einer ihrer
Hauptflächen versehen sind, und mit einer zwischen der obersten und un
tersten Schicht eingefügten Anordnung aus dielektrischen Substraten, die
ein Paar paralleler Streifenleitungs-Elektroden trägt, deren Gesamtlänge ei
ner Viertelwellenlänge entspricht, und mit mehreren auf Seitenflächen der
Schichtstruktur angeordneten äußeren Elektroden (C, D, E), wobei die bei
den Enden der Viertelwellenlängen-Streifenleitungs-Elektroden und die Er
dungselektroden jeweils elektrisch mit einer der äußeren Elektroden ver
bunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einer Viertelwellenlänge ent
sprechende Gesamtlänge der Streifenleitungs-Elektroden auf mehrere Paare
paralleler Streifenleitungs-Elektroden (3g, 3f, 5g, 5f) aufgeteilt ist, die sich
jeweils auf einer Hauptfläche eines von mehreren übereinandergestapelten
Substraten (3, 5) befinden, zwischen denen jeweils ein mit einer Erdungse
lektrode (4b) auf einer seiner Hauptflächen versehenes Erdungselektroden-
Substrat (4) eingefügt ist, wobei die Streifenleitungs-Elektroden (3g und 5g,
3f und 5f) jedes Paares durch die dazwischenliegenden dielektrischen Sub
strate (4, 5) hindurch in Reihe miteinander verbunden sind.
2. Richtkoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schichtstruktur (1) ein gesinterter Körper ist, der durch Übereinandersta
peln mehrerer keramischer Grünschichten zur Bildung der dielektrischen
Substrate und der Erdungselektroden-Substrate und Brennen des so erhalte
nen Schichtkörpers hergestellt ist.
3. Richtkoppler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Erdungselektroden (2b, 4b, 6b) so dimensioniert sind, daß sie die auf den
dielektrischen Substraten ausgebildeten Streifenleitungs-Elektroden in Rich
tung der Dicke der Schichtstruktur gesehen überdecken.
4. Richtkoppler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Streifenleitungs-Elektroden (3g und 3f, 5g und 5f) eines
Paares zu verschiedenen seitlichen Oberflächen der Schichtstruktur heraus
geführt sind.
5. Richtkoppler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schichtstruktur ein auf dem obersten der Erdungselektro
den-Substrate angeordnetes Schutzsubstrat (7) aufweist.
6. Richtkoppler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die dielektrischen Substrate aus Keramikmaterial hergestellt
sind.
7. Richtkoppler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Streifenleitungs-Elektroden nicht-geradlinig auf den
dielektrischen Substraten angeordnet sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3324771A JP2817487B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | チップ型方向性結合器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4241148A1 DE4241148A1 (en) | 1993-06-17 |
DE4241148C2 true DE4241148C2 (de) | 1995-10-26 |
Family
ID=18169493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4241148A Expired - Lifetime DE4241148C2 (de) | 1991-12-09 | 1992-12-07 | Richtkoppler |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5369379A (de) |
JP (1) | JP2817487B2 (de) |
DE (1) | DE4241148C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19813666A1 (de) * | 1998-03-27 | 1999-09-30 | Grundig Ag | Fernsehgerät mit HF-Signalaufspaltung innerhalb des Tuners |
Families Citing this family (70)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3239959B2 (ja) * | 1992-08-05 | 2001-12-17 | 株式会社村田製作所 | マイクロ波用非可逆回路素子 |
JP2656000B2 (ja) * | 1993-08-31 | 1997-09-24 | 日立金属株式会社 | ストリップライン型高周波部品 |
US5487184A (en) * | 1993-11-09 | 1996-01-23 | Motorola, Inc. | Offset transmission line coupler for radio frequency signal amplifiers |
US5499005A (en) * | 1994-01-28 | 1996-03-12 | Gu; Wang-Chang A. | Transmission line device using stacked conductive layers |
US5467064A (en) * | 1994-01-28 | 1995-11-14 | Motorola, Inc. | Embedded ground plane for providing shielded layers in low volume multilayer transmission line devices |
EP0700584A4 (de) * | 1994-01-28 | 1996-05-15 | Motorola Inc | Elektrische schaltung mit mehrschichtigen übertragungsleitungsvorrichtungen niedrigen volumens |
JPH07263901A (ja) * | 1994-03-24 | 1995-10-13 | Murata Mfg Co Ltd | 高周波部品 |
EP0763868B1 (de) * | 1994-05-19 | 2004-02-18 | TDK Corporation | Richtkoppler |
US5461353A (en) * | 1994-08-30 | 1995-10-24 | Motorola, Inc. | Printed circuit board inductor |
JPH08162812A (ja) * | 1994-12-07 | 1996-06-21 | Fujitsu Ltd | 高周波結合器 |
JP2702894B2 (ja) * | 1995-02-27 | 1998-01-26 | 日立金属株式会社 | 方向性結合器 |
JP3185607B2 (ja) * | 1995-05-31 | 2001-07-11 | 株式会社村田製作所 | 表面実装型アンテナおよびこれを用いた通信機 |
US5521563A (en) * | 1995-06-05 | 1996-05-28 | Emc Technology, Inc. | Microwave hybrid coupler |
FI98418C (fi) * | 1995-06-07 | 1997-06-10 | Nokia Telecommunications Oy | Ohitettava Wilkinsonin tehojakaja |
US5625328A (en) * | 1995-09-15 | 1997-04-29 | E-Systems, Inc. | Stripline directional coupler tolerant of substrate variations |
JPH09134981A (ja) * | 1995-11-08 | 1997-05-20 | Fujitsu Ltd | マイクロ波・ミリ波帯の機能モジュールパッケージ |
JP3125691B2 (ja) * | 1995-11-16 | 2001-01-22 | 株式会社村田製作所 | 結合線路素子 |
US5689217A (en) * | 1996-03-14 | 1997-11-18 | Motorola, Inc. | Directional coupler and method of forming same |
JP3864503B2 (ja) * | 1996-12-09 | 2007-01-10 | 豊田合成株式会社 | ドアガラスラン |
US5742210A (en) * | 1997-02-12 | 1998-04-21 | Motorola Inc. | Narrow-band overcoupled directional coupler in multilayer package |
US7321485B2 (en) | 1997-04-08 | 2008-01-22 | X2Y Attenuators, Llc | Arrangement for energy conditioning |
US9054094B2 (en) | 1997-04-08 | 2015-06-09 | X2Y Attenuators, Llc | Energy conditioning circuit arrangement for integrated circuit |
US7336468B2 (en) | 1997-04-08 | 2008-02-26 | X2Y Attenuators, Llc | Arrangement for energy conditioning |
US6342681B1 (en) | 1997-10-15 | 2002-01-29 | Avx Corporation | Surface mount coupler device |
JP2000278167A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-06 | Murata Mfg Co Ltd | 送信出力制御装置及びそれを用いた無線機器 |
US6208220B1 (en) * | 1999-06-11 | 2001-03-27 | Merrimac Industries, Inc. | Multilayer microwave couplers using vertically-connected transmission line structures |
US6704277B1 (en) | 1999-12-29 | 2004-03-09 | Intel Corporation | Testing for digital signaling |
CN1246929C (zh) | 2000-03-15 | 2006-03-22 | 松下电器产业株式会社 | 迭层电子器件、迭层共用器及通信设备 |
KR20020025311A (ko) * | 2000-09-28 | 2002-04-04 | 이상경 | 적층형 방향성 결합기 |
US6774743B2 (en) * | 2000-11-09 | 2004-08-10 | Merrimac Industries, Inc. | Multi-layered spiral couplers on a fluropolymer composite substrate |
US6765455B1 (en) * | 2000-11-09 | 2004-07-20 | Merrimac Industries, Inc. | Multi-layered spiral couplers on a fluropolymer composite substrate |
KR20020036894A (ko) * | 2000-11-11 | 2002-05-17 | 이상경 | 적층형 방향성 결합기 |
US6624722B2 (en) | 2001-09-12 | 2003-09-23 | Radio Frequency Systems, Inc. | Coplanar directional coupler for hybrid geometry |
KR20030050468A (ko) * | 2001-12-18 | 2003-06-25 | 삼성전기주식회사 | 다층형 방향성 커플러 |
KR100506728B1 (ko) * | 2001-12-21 | 2005-08-08 | 삼성전기주식회사 | 듀얼밴드 커플러 |
US7109830B2 (en) * | 2002-08-26 | 2006-09-19 | Powerwave Technologies, Inc. | Low cost highly isolated RF coupler |
JP3735332B2 (ja) * | 2002-08-30 | 2006-01-18 | Fdk株式会社 | 積層型方向性結合器 |
TW550990B (en) * | 2002-10-24 | 2003-09-01 | Advanced Semiconductor Eng | A printed circuit board |
US6956449B2 (en) | 2003-01-27 | 2005-10-18 | Andrew Corporation | Quadrature hybrid low loss directional coupler |
US7190240B2 (en) * | 2003-06-25 | 2007-03-13 | Werlatone, Inc. | Multi-section coupler assembly |
KR100541085B1 (ko) * | 2003-09-24 | 2006-01-11 | 삼성전기주식회사 | 적층형 세라믹 커플러 |
US7245192B2 (en) * | 2003-12-08 | 2007-07-17 | Werlatone, Inc. | Coupler with edge and broadside coupled sections |
US6972639B2 (en) * | 2003-12-08 | 2005-12-06 | Werlatone, Inc. | Bi-level coupler |
US7258549B2 (en) * | 2004-02-20 | 2007-08-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Connection member and mount assembly and production method of the same |
JP3791540B2 (ja) * | 2004-05-18 | 2006-06-28 | 株式会社村田製作所 | 方向性結合器 |
JP2008535207A (ja) | 2005-03-01 | 2008-08-28 | エックストゥーワイ アテニュエイターズ,エルエルシー | 共平面導体を有する調整器 |
EP1884963A1 (de) * | 2005-05-20 | 2008-02-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Mehrschichtiger richtungskoppler |
JPWO2008155957A1 (ja) * | 2007-06-19 | 2010-08-26 | 株式会社村田製作所 | 部品内蔵基板の製造方法および部品内蔵基板 |
US7728694B2 (en) * | 2007-07-27 | 2010-06-01 | Anaren, Inc. | Surface mount stripline devices having ceramic and soft board hybrid materials |
US8044749B1 (en) | 2008-02-26 | 2011-10-25 | Anaren, Inc. | Coupler device |
US8098189B1 (en) * | 2008-09-23 | 2012-01-17 | Rockwell Collins, Inc. | Weather radar system and method using dual polarization antenna |
US8922303B2 (en) * | 2009-07-27 | 2014-12-30 | Elmec Corporation | Common mode filter |
TWM381895U (en) * | 2009-07-30 | 2010-06-01 | Mao Bang Electronic Co Ltd | Chip layout structure |
US8525614B2 (en) * | 2009-11-30 | 2013-09-03 | Tdk Corporation | Coupler |
TWI484694B (zh) * | 2010-07-06 | 2015-05-11 | Murata Manufacturing Co | Electronic parts and manufacturing methods thereof |
JP5545369B2 (ja) * | 2010-07-06 | 2014-07-09 | 株式会社村田製作所 | 方向性結合器 |
JP5163714B2 (ja) * | 2010-08-25 | 2013-03-13 | 株式会社村田製作所 | 電子部品 |
FR2966982B1 (fr) * | 2010-10-27 | 2012-12-07 | St Microelectronics Sa | Ligne de transmission pour circuits electroniques |
JP5517003B2 (ja) * | 2012-02-01 | 2014-06-11 | Tdk株式会社 | 方向性結合器 |
US9888568B2 (en) | 2012-02-08 | 2018-02-06 | Crane Electronics, Inc. | Multilayer electronics assembly and method for embedding electrical circuit components within a three dimensional module |
US8969733B1 (en) | 2013-09-30 | 2015-03-03 | Anaren, Inc. | High power RF circuit |
JP6217544B2 (ja) * | 2013-10-22 | 2017-10-25 | 株式会社村田製作所 | 方向性結合器 |
JP5975059B2 (ja) * | 2014-04-28 | 2016-08-23 | 株式会社村田製作所 | 方向性結合器 |
JP5787123B2 (ja) * | 2014-09-22 | 2015-09-30 | Tdk株式会社 | 方向性結合器および無線通信装置 |
US9230726B1 (en) | 2015-02-20 | 2016-01-05 | Crane Electronics, Inc. | Transformer-based power converters with 3D printed microchannel heat sink |
US10027016B2 (en) * | 2015-03-04 | 2018-07-17 | Rai Strategic Holdings Inc. | Antenna for an aerosol delivery device |
DE102015212233A1 (de) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG | Leistungscombiner mit symmetrisch angeordnetem Kühlkörper und Leistungscombineranordnung |
JP5979402B2 (ja) * | 2015-07-17 | 2016-08-24 | Tdk株式会社 | 方向性結合器および無線通信装置 |
US10511076B2 (en) * | 2017-09-01 | 2019-12-17 | Raytheon Company | RF coupler including vertically stacked coupling sections having conductive layers disposed between the coupling sections and the coupler including a surrounding electric shield |
DE102018105349A1 (de) * | 2018-03-08 | 2019-09-12 | Infineon Technologies Ag | Vorrichtung mit mindestens einem Streifenleiter |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD109127A1 (de) * | 1973-12-21 | 1974-10-12 | ||
US3999150A (en) * | 1974-12-23 | 1976-12-21 | International Business Machines Corporation | Miniaturized strip-line directional coupler package having spirally wound coupling lines |
JPS60214602A (ja) * | 1984-04-10 | 1985-10-26 | Mitsubishi Electric Corp | ブランチラインカツプラ |
SU1192000A1 (ru) * | 1984-05-30 | 1985-11-15 | Предприятие П/Я М-5075 | Направленный ответвитель |
US4821007A (en) * | 1987-02-06 | 1989-04-11 | Tektronix, Inc. | Strip line circuit component and method of manufacture |
JPH01297901A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-12-01 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 誘電体フィルタ |
US5032803A (en) * | 1990-02-02 | 1991-07-16 | American Telephone & Telegraph Company | Directional stripline structure and manufacture |
-
1991
- 1991-12-09 JP JP3324771A patent/JP2817487B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-12-07 DE DE4241148A patent/DE4241148C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-12-08 US US07/986,777 patent/US5369379A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19813666A1 (de) * | 1998-03-27 | 1999-09-30 | Grundig Ag | Fernsehgerät mit HF-Signalaufspaltung innerhalb des Tuners |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5369379A (en) | 1994-11-29 |
DE4241148A1 (en) | 1993-06-17 |
JPH05160614A (ja) | 1993-06-25 |
JP2817487B2 (ja) | 1998-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4241148C2 (de) | Richtkoppler | |
DE69318879T2 (de) | Keramisches Mehrschicht-Substrat für hohe Frequenzen | |
DE69419088T2 (de) | Hochfrequenzelement in Streifenleitungsbauart | |
DE69802467T2 (de) | Leiterplatte mit einer Übertragungsleitung für hohe Frequenzen | |
DE69411973T2 (de) | Geschichteter dielektrischer Resonator und dielektrisches Filter | |
DE69223341T4 (de) | Dielektrischer Filter | |
DE69122748T2 (de) | Hochfrequenzvorrichtung | |
DE69821327T2 (de) | Kurzgeschlossene Streifenleiterantenne und Gerät damit | |
DE69211201T2 (de) | Dielektrische Filter mit Koppelelektroden um Resonatoren oder Elektroden zu Verbinden, und Verfahren zur Einstellung der Frequenzcharakteristik des Filters | |
DE69627785T2 (de) | Laminierter Resonator und laminiertes Bandpassfilter damit | |
DE69432058T2 (de) | Geschichtetes dielektrisches Filter | |
DE19918567C2 (de) | Verbindungsanordnung für dielektrische Wellenleiter | |
DE4239990C2 (de) | Chipförmiger Richtungskoppler und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE2805965C2 (de) | Interdigital-Bandpaßfilter | |
DE69904520T2 (de) | Symmetrisches dielektrisches Filter | |
DE60032209T2 (de) | Nichtreziproke anordnung mit konzentrierten elementen | |
DE69532581T2 (de) | Richtkoppler | |
DE2212735B2 (de) | Hochfrequenz-Übertragungsleitung in Streifenleiterbauweise | |
DE69734846T2 (de) | Frequenzweiche für Zweiband-Mobilfunkendgeräte | |
DE69936827T2 (de) | Baugruppe und verfahren zur herstellung | |
DE2428942A1 (de) | Gedruckte schaltung | |
DE10248477A1 (de) | LC-Hochpaßfilter-Schaltungsvorrichtung, laminierte LC-Hochpaßfiltervorrichtung, Multiplexer und Funkkommunikationseinrichtung | |
DE69729030T2 (de) | Dielektrische Mehrschichtvorrichtung und dazugehöriges Herstellungsverfahren | |
DE69121549T2 (de) | Bandpassfilter | |
DE69724381T2 (de) | Nichtreziproke Schaltungsanordnung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |