[go: up one dir, main page]

SE519587C2 - delay circuit - Google Patents

delay circuit

Info

Publication number
SE519587C2
SE519587C2 SE9901450A SE9901450A SE519587C2 SE 519587 C2 SE519587 C2 SE 519587C2 SE 9901450 A SE9901450 A SE 9901450A SE 9901450 A SE9901450 A SE 9901450A SE 519587 C2 SE519587 C2 SE 519587C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
conductor
electronic circuit
circuit according
antenna elements
delay
Prior art date
Application number
SE9901450A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9901450L (en
SE9901450D0 (en
Inventor
Roger Ahlm
Original Assignee
Bofors Defence Ab
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 Bofors Defence Ab filed Critical Bofors Defence Ab
Priority to SE9901450A priority Critical patent/SE519587C2/en
Publication of SE9901450D0 publication Critical patent/SE9901450D0/en
Priority to PCT/SE2000/000744 priority patent/WO2000065714A1/en
Priority to AU44457/00A priority patent/AU4445700A/en
Priority to EP00925829A priority patent/EP1188233A1/en
Publication of SE9901450L publication Critical patent/SE9901450L/en
Publication of SE519587C2 publication Critical patent/SE519587C2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/30Time-delay networks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

An electronic circuit with at least one active electronic component (10) and a delay element connected to the component. The delay element comprises an electric conductor (13, 18) which is composed of a conductive material on an insulating layer (14) such that the conductor's capacitive coupling to the surrounding becomes low. The conductor (13, 18) is drawn such that its inductance is minimized. The electronic component (10) and conductor (13, 18) are integrated in an integrated circuit. Conductor (13, 18) is drawn in loops of some length, and ground conductor (35) of some length conected to a ground plane is provided between the loops. The delay element can be used in an oscillator coupling or in an electronically controlled antenna. In the oscillator coupling the electronic component (10) comprises an inverter coupling (11) with an input (11) and an output (12). The conductor (13) is provided to connect input (11) to output (12), thus creating an oscillator. The electronically controlled antenna comprises a receiver (17) and a number of antenna elements (16) connected to the receiver (17). Individual antenna elements (16) are connected to the receiver (17) via automatically selectable delay elements (18) such that electric signals from different antenna elements (16) are differentially delayed dependent on the position of the antenna elements in relation to the impinging electromagnetic wave fronts.

Description

25 30 | - r.. » . u -. .v o - -. . . . . t. . . .. . 25 30 | - r .. ». u -. .v o - -. . . . . t. . ...

. -, I .. . . .- ; . u. n. n» n, ... n... . 1 . . -. . s v > ~ . . . .t .. . . . - f. 2 rande vanligaste antenntypen i detta sammanhang är parabolantennen. Allt vanligare blir dock så kallade elektroniskt styrda antenner eller fasmatrisan- tennef.. -, I ... . .-; . u. n. n »n, ... n .... 1. . -. . s v> ~. . . .t ... . . The most common type of antenna in this context is the satellite dish. However, so-called electronically controlled antennas or phase matrix antennas are becoming more common.

En fasmatrisantenn innefattar en grupp av lika strålningselement. Ge- nom styrd matning av elementen genom ett ledningsnät, så att de samverkar i fas, kan en lob med god riktverkan åstadkommas. Ledningsnätet kan också innefatta elektroniskt styrda fasändrare och eventuellt förstärkare, en för varje element, varigenom iobens riktning kan varieras, utan behov av meka- niskt rörliga komponenter.A phase matrix antenna comprises a group of equal radiating elements. By controlled feeding of the elements through a pipe network, so that they cooperate in phase, a lobe with good directing action can be achieved. The wiring network may also include electronically controlled phase changers and possibly amplifiers, one for each element, whereby the direction of the ioben can be varied, without the need for mechanically moving components.

De elektroniskt styrda fasändrarna är komplicerade och dyra organ, varför denna typ av antenner inte fått stor kommersiell spridning. En annan faktor som begränsar användningen av antenntypen är fasändrarnas fre- kvensberoende. Det främsta användningsomrädet för fasmatrisantenner är inom radarområdet.The electronically controlled phase transmitters are complicated and expensive devices, which is why this type of antenna has not been widely distributed commercially. Another factor that limits the use of the antenna type is the frequency dependence of the phase changes. The main area of use for phase matrix antennas is within the radar range.

UPPFlNNlNGEN I SAMMANFATTNING Ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en elektronisk krets som kan utföras på enkelt sätt och som låter sig sammanföras med andra kretsar i integrerad form. Den elektroniska kretsen möjliggör elektronisk för- dröjning av en elektrisk signal. Detta syfte uppnås genom att uppfinningen erhållit de i patentkravet 1 angivna särdragen.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the invention is to provide an electronic circuit which can be embodied in a simple manner and which can be combined with other circuits in integrated form. The electronic circuit enables electronic delay of an electrical signal. This object is achieved by the invention obtaining the features stated in claim 1.

Enligt en aspekt av uppfinningen har åstadkommits en oscillator, som i alla delar är realiserbar i integrerad form. Enligt ytterligare en aspekt av upp- finningen har åstadkommits en elektroniskt styrd antenn som saknar fasänd- rarnas nackdelar. Elektriska signaler från enskilda antennelement fördröjs olika i beroende av antennelements position i förhållande till infallande elekt- romagnetiska vågfronter. Utgående från en matris av antennelement, som är fördelade över en yta, är det möjligt att selektivt fördröja signalen från indivi- duella antennelement och därigenom påverka i viiken riktning antennen ska vara känslig. Fördröjningen åstadkoms lämpligen i integrerade kretsar som anordnas i anslutning till antennelementen. Enligt ett utförande är en upp- AH 99005495 99-04-21 ver. 18 10 15 20 25 30 519 58Z:g¿;¿y;¿ïnH* 3 sättning ledare av olika längd anordnade mellan antennelementen och en mottagarenhet. En ledare av viss längd inkopplas av en styrenhet i beroende av antennelementets position i förhållande till en inkommande vågfront hos en elektromagnetisk våg. Nämnda position påverkar detekterbart egenska- per hos de elektriska signaler som mottas. Uppsättningen ledare och styren- heten är tillsammans med andra elektroniska komponenter samlade i en cellenhet. Ledaren är utförd i integrerad form på ett isolerande skikt.According to one aspect of the invention, an oscillator has been provided, which in all parts is realizable in integrated form. According to a further aspect of the invention, an electronically controlled antenna has been provided which lacks the disadvantages of the phase transmitters. Electrical signals from individual antenna elements are delayed differently depending on the position of the antenna elements in relation to incident electromagnetic wavefronts. Based on an array of antenna elements, which are distributed over a surface, it is possible to selectively delay the signal from individual antenna elements and thereby influence in which direction the antenna should be sensitive. The delay is suitably provided in integrated circuits arranged in connection with the antenna elements. According to one embodiment, an upp- AH 99005495 99-04-21 ver. 18 10 15 20 25 30 519 58Z: g¿; ¿y; ¿ïnH * 3 installation of conductors of different lengths arranged between the antenna elements and a receiver unit. A conductor of a certain length is connected by a control unit depending on the position of the antenna element in relation to an incoming wavefront of an electromagnetic wave. Said position detectably affects properties of the electrical signals received. The set of conductors and the control unit are together with other electronic components gathered in a cell unit. The conductor is made in integrated form on an insulating layer.

Ytterligare fördelar och särdrag hos uppfinningen framgår av efterföl- jande beskrivning, ritningar och osjälvständiga patentkrav.Additional advantages and features of the invention will become apparent from the following description, drawings, and dependent claims.

KORT BESKRIVNING AV FIITNINGARNA Uppfinningen ska nu närmare beskrivas med hjälp av utföringsexem- pel under hänvisning till bifogade ritningar, pà vilka FIG 1 schematiskt visar ett utförande av en elektronisk krets enligt uppfin- ningen i form av en oscillator, FIG 2 FIG 3 schematiskt visar en ledares distribuerade resistans och kapacitans, är ett diagram som fördröjningen hos en ledare i beroende av leda- rens längd, FIG 4 är ett principiellt blockschema, som visar ett alternativt utförande av en elektronisk krets enligt uppfinningen i form av en cellenhet med kringutrustning hos en antenn, FIG 5 visar principiellt hur flera cellenheter är anordnade på ett parti av en antennyta, FIG 6 schematiskt visar ett utförande av ett fördröjningselement i form av en ledare som utgör del av uppfinningen, FIG 7 visar schematiskt ett utförande av en i olika längder inkopplingsbar ledare, FIG 8 är ett principiellt kopplingsschema, som visar en i en elektronisk krets enligt uppfinningen ingående blandare, FIG 9 visar schematiskt ett parti av en lång ledare enligt uppfinningen med mellanliggande jordledningar, AH 990054pS 99-04-21 Ver. 18 10 15 20 25 30 FIG 10 FIG 11 FIG 12 FIG 13 FIG 14 FIG 15 FIG 16 FIG 17 FIG 18 519 587 4 är ett principiellt kopplingsschema, som visar en i en elektronisk krets enligt uppfinningen ingående digital förstärkare, år ett principiellt kopplingsschema, som visar en i en elektronisk krets enligt uppfinningen ingående analog förstärkare, är en tvärsektionsvy, som visar ett chip med ledare enligt ett utföran- de av uppfinningen, är ett diagram, som visar elektromagnetiska fältkurvor kring ledare anordnade i ett dielektrikum med dielektricitetskonstanten a=35 i en fördröjningskrets med jordledare enligt uppfinningen, är ett diagram, som visar elektromagnetiska fältkurvor kring ledare anordnade i ett dielektrikum med dielektricitetskonstanten e=3,9 i en fördröjningskrets med jordledare enligt uppfinningen, är ett diagram, som visar elektromagnetiska fältkurvor kring ledare anordnade i ett dielektrikum med dielektricitetskonstanten e=1 i en fördröjningskrets med jordledare enligt uppfinningen, är ett diagram, som visar elektromagnetiska fältkurvor kring ledare anordnade i ett dielektrikum med dielektricitetskonstanten s=35 i en fördröjningskrets utan jordledare, är ett diagram, som visar elektromagnetiska fältkurvor kring ledare anordnade i ett dielektrikum med dielektricitetskonstanten s=3,9 i en fördröjningskrets utan jordledare, och är ett diagram, som visar elektromagnetiska fältkurvor kring ledare anordnade i ett dielektrikum med dielektricitetskonstanten s=1 i en fördröjningskrets utan jordledare.BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTIONS The invention will now be described in more detail with the aid of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 schematically shows an embodiment of an electronic circuit according to the invention in the form of an oscillator, Fig. 2 Fig. 3 schematically shows a distributed resistance and capacitance of conductors, is a diagram as the delay of a conductor depending on the length of the conductor, Fig. 4 is a basic block diagram showing an alternative embodiment of an electronic circuit according to the invention in the form of a cell unit with peripheral equipment of an antenna Fig. 5 shows in principle how several cell units are arranged on a portion of an antenna surface, Fig. 6 schematically shows an embodiment of a delay element in the form of a conductor which forms part of the invention, Fig. 7 schematically shows an embodiment of a conductor which can be connected in different lengths Fig. 8 is a basic circuit diagram showing a component included in an electronic circuit according to the invention, among others FIG. 9 schematically shows a portion of a long conductor according to the invention with intermediate ground wires, AH 990054pS 99-04-21 Ver. FIG. 10 FIG. 11 FIG. 12 FIG. 13 FIG. 14 FIG. 15 FIG. 16 FIG. 17 FIG. 18 519 587 showing an analog amplifier included in an electronic circuit according to the invention, is a cross-sectional view showing a chip with conductors according to an embodiment of the invention, is a diagram showing electromagnetic field curves around conductors arranged in a dielectric with the dielectric constant a = 35 in a delay circuit with earth conductors according to the invention, a diagram showing electromagnetic field curves around conductors arranged in a dielectric with the dielectric constant e = 3.9 in a delay circuit with earth conductors according to the invention is a diagram showing electromagnetic field curves around conductors arranged in a dielectric with the dielectric constant e = 1 in a delay circuit with earth conductor according to the invention, is a diagram showing electromagnetic field curves around conductors arranged in a dielectric with the dielectric constant s = 35 in a delay circuit without earth conductor, is a diagram showing electromagnetic field curves around conductors arranged in a dielectric with the dielectric constant s = 3.9 in a delay circuit without earth conductor, and is a diagram showing electromagnetic field curves around conductors arranged in a dielectric with the dielectric constant s = 1 in a delay circuit without earth conductor.

UPPFINNINGEN I utförandet enligt FIG 1 visas schematiskt en inverterarkoppling 10, vars ingång 11 är förbunden med dess utgång 12 via en lång ledare 13. För en ledare av längden ! ges periodtiden T genom följande formel där vc är den elektromagnetiska utbredningshastigheten i ledaren.THE INVENTION In the embodiment according to FIG. 1, an inverter connection 10 is schematically shown, the input 11 of which is connected to its output 12 via a long conductor 13. For a conductor of length! the period time T is given by the following formula where vc is the electromagnetic propagation speed in the conductor.

AH 990054ps 99-04-21 ver. 'lB 10 15 20 25 s- nu s s u .f n . .i 1; g . -. v l a e. a g ~ . t. u u a, 1 .u i» g. i.. m... | .. r ~ | -j . ; l v - v ,. .. . . l . 1. 5 T = _c (1) Med vC=2O0 OOOkm/s och en antagen längd l om 0,5 m blir frekvensen 200MHz. Detta under förutsättning att fördröjningen i själva inverterarkopp- lingen är i storleksordningen några picosekunder. Med låg spridning i inverte- rarkopplingens fördröjning, t.ex. 10% blir onoggrannheten i samma klass som för en kristalloscillator. Denna längd som erfordras för att önskad för- dröjning ska uppnås verkar i många fall avskräckande. Den verkliga fördröj- ningen hos ledaren är också beroende av ledarens distribuerade resistans och ledarens distribuerade kapacitans.AH 990054ps 99-04-21 ver. 'lB 10 15 20 25 s- nu s s u .f n. .i 1; g. -. v l a e. a g ~. t. u u a, 1 .u i »g. i .. m ... | .. r ~ | -j. ; l v - v,. ... . l. 1. 5 T = _c (1) With vC = 200 000km / s and an assumed length l of 0.5 m, the frequency becomes 200MHz. This is provided that the delay in the inverter connection itself is of the order of a few picoseconds. With low spread in the inverter connection delay, e.g. 10% is the inaccuracy in the same class as for a crystal oscillator. This length, which is required for the desired delay to be achieved, in many cases acts as a deterrent. The actual delay of the conductor is also dependent on the distributed resistance of the conductor and the distributed capacitance of the conductor.

I en ideal ledare beror eventuella variationeri periodtid och därmed i frekvens endast på prestanda hos inverterarkopplingen. Om inverterarkopp- lingens 10 fördröjning är liten relativt fördröjningen i ledaren 13, som är bero- ende av i första hand ledarens längd, påverkar inverterarkopplingen nog- grannheten mycket lite. Ledaren utförs som en metalledare i en integrerad process, t.ex. en CMOS-process.In an ideal conductor, any variation in period time and thus in frequency depends only on the performance of the inverter connection. If the delay of the inverter coupling 10 is small relative to the delay in the conductor 13, which is dependent primarily on the length of the conductor, the accuracy of the inverter coupling has very little effect. The conductor is made as a metal conductor in an integrated process, e.g. a CMOS process.

Ledaren 13 är utförd med bredden w och vilar på någon form av isole- rande skikt 14. Det isolerande skiktet innefattar vanligtvis både metalloxid och fältoxid och har tjockleken b. Det isolerande skiktets dielektricitetskon- stant påverkar valet av ledarens och övriga komponenters dimensioner. Ju större dielektricitetskonstant hos det isolerande skiktet desto mindre dimen- sioner kan väljas.The conductor 13 is made with the width w and rests on some form of insulating layer 14. The insulating layer usually comprises both metal oxide and field oxide and has the thickness b. The dielectric constant of the insulating layer affects the choice of the dimensions of the conductor and other components. The larger the dielectric constant of the insulating layer, the smaller dimensions can be selected.

Ett halvledarmaterial 15, t.ex. kisel, omger det parti som upptar leda- ren. l halvledarmaterialet kan inverterarkopplingen 10 och andra halvledar- kretsar utföras, varvid dessa ges tillgång till oscillatorn.A semiconductor material 15, e.g. silicon, surrounds the party occupying the conductor. In the semiconductor material, the inverter coupling 10 and other semiconductor circuits can be made, giving these access to the oscillator.

I ett utförande utgörs det isolerande skiktet av kiseloxid. Det isoleran- de skiktet kan också utföras i glas eller annat keramiskt material. Som ett alternativ kan det isolerande skiktet utföras som ett luftskikt. l ett sådant utfö- rande vilar ledaren på stolpliknande formationer, som utgår från det använda halvledarmaterialet eller basmaterialet. ÅH 990054ps 99-04-21 var. 18 10 15 20 av nu - u -g .. - u -- ;ø 1 . s. v a =. - -. . »a u 1 n. t.. f. t.. .ryvu v . v .| , . . v - v .t .i n. t, 6 Ledaren bör utföras, så att den ger upphov till så liten induktans som möjligt. Lämpligen löper ledaren i en slinga med flera parallella ledarpartier, så att strömriktningen hos intilliggande ledarpartier är motriktade. Det är ock- så möjligt att utföra två parallella slingori motfas eller dubbla slingor. Enligt ett särskilt föredraget utförande är ledaren utförd i två parallellt löpande slingor, varav en matas med den signal som ska fördröjas och den andra matas med signalens invers, se FIG 7 och FIG 9. Härigenom minimeras in- verkan av flera olika former av stömingar.In one embodiment, the insulating layer consists of silica. The insulating layer can also be made of glass or other ceramic material. As an alternative, the insulating layer can be designed as an air layer. In such an embodiment, the conductor rests on post-like formations, which are based on the semiconductor material used or the base material. ÅH 990054ps 99-04-21 var. 18 10 15 20 av nu - u -g .. - u -; ø 1. s. v a =. - -. . »A u 1 n. T .. f. T .. .ryvu v. v. | ,. . v - v .t .i n. t, 6 The conductor should be designed so that it gives rise to as little inductance as possible. Conveniently, the conductor runs in a loop with several parallel conductor portions, so that the current direction of adjacent conductor portions is opposite. It is also possible to make two parallel loops opposite phase or double loops. According to a particularly preferred embodiment, the conductor is made in two parallel running loops, one of which is fed with the signal to be delayed and the other is fed with the inverse of the signal, see Fig. 7 and Fig. 9. This minimizes the effect of several different forms of disturbances.

I en verklig ledare uppstår tidsfördröjning i beroende av ledarens dist- ribuerade resistans och ledarens distribuerade kapacitans enligt nedanstå- ende formel. De distribuerade egenskaperna kan illustreras enligt FIG 2. Le- darens totala längd är !. l FIG 2 är C ledarens totala kapacitans och R leda- rens totala resistans. Flesistansen ges allmänt av följande formel: p-l p-l K,-l :ízíz 2 R A a-w W darK,=-och A -l C=8-í=8-l/t-)_=Kc-W-l (3) där KC :å Förformlerna gäller: s = dielektricitetskonstanten för det isolerande (oxid-)skiktet, p = resistiviteten i ledarmaterialet, a = ledarens tjocklek, b = det isolerande (oxid-)skiktets tjocklek och w = ledarens minsta bredd.In a real conductor, a time delay occurs depending on the conductor's distributed resistance and the conductor's distributed capacitance according to the formula below. The distributed properties can be illustrated according to FIG. 2. The total length of the conductor is !. In Fig. 2, the total capacitance of the C conductor and the total resistance of the R conductor. The pluralist is generally given by the following formula: pl pl K, -l: ízíz 2 RA aw W darK, = - and A -l C = 8-í = 8-l / t -) _ = Kc-Wl (3) where KC The preforms apply to: s = the dielectric constant of the insulating (oxide) layer, p = the resistivity of the conductor material, a = the thickness of the conductor, b = the thickness of the insulating (oxide) layer and w = the minimum width of the conductor.

Ur sambanden ovan ges tidsfördröjningen: Il R C e tRC=2-~~ dan-m (4) 0 n n AH 99005405 99-04-21 ver. 18 10 15 20 25 519 537.m..H...H ...H.....,M .M.H....H. m-.H.-MHH..From the relationships above, the time delay is given: Il R C e tRC = 2- ~~ dan-m (4) 0 n n AH 99005405 99-04-21 ver. 18 10 15 20 25 519 537.m..H ... H ... H ....., M .M.H .... H. m-.H.-MHH ..

.... . .H...... .HRS.

......H . 7 Tidsfördröjningen kan omformuleras till tidsfördröjningen i små tids- segment, varvid följande gäller: Al 2 mm=mLM>K¿;k¿wAmKgm Q De tidigare använda konstanterna slås härmed samman till en ny kon- stant Km, för vilken följande gäller.......HRS . 7 The time delay can be reformulated to the time delay in small time segments, whereby the following applies: Al 2 mm = mLM> K¿; k¿wAmKgm Q The previously used constants are hereby merged into a new constant Km, for which the following applies.

"D K -8 *”'ab Denna konstant är starkt temperaturberoende och spänningsberoen- de, varför den bör minimeras. Det bör noteras, att tidsfördröjningen ej beror på processens linjebredd. Genom övergång till oändligt små tidssegment kan fastställas, att resultatet blir en potentiellt växande funktion."DK -8 *" 'ab This constant is strongly temperature dependent and voltage dependent, so it should be minimized. It should be noted that the time delay does not depend on the line width of the process. feature.

Diagrammet i FIG 3 visar med kurvan tA den fördröjning som beror på utbredningshastigheten i ledaren. Kurvan tm; visar den fördröjning som beror på ledarens resistans R och kapacitans C. Utbredningshastigheten v i leda- ren går ej att påverka i nämnvärd omfattning. Det kan visas att där c = ljusets hastighet och s, = materialets dielektricitetskonstant.The diagram in FIG. 3 shows with the curve tA the delay which depends on the propagation speed in the conductor. Kurvan tm; shows the delay due to the conductor's resistance R and capacitance C. The propagation speed v in the conductor cannot be affected to any appreciable extent. It can be shown that where c = the speed of light and s, = the dielectric constant of the material.

Som framgår av ovanstående formler blir inverkan från tRC lägre ju tjockare det isolerande skiktet är och ju tjockare ledare som används. Den streckade linjen i FlG 3 visar hur kurvan tRC påverkas då det isolerande skiktet och ledaren utförs tjockare. Genom att utnyttja det område inom vilket inverkan från tm; är låg kan oscillatorns stabilitet bli god och dess sväng- ningsfrekvens styras väsentligen helt av ledarens längd. Det isolerande skiktet 14 utförs företrädesvis med betydligt större tjocklek b än hos före- kommande oxidskikt. En lämplig tjocklek överstiger 10 um och ligger företrä- desvis i intervallet 10-100 um, om oscillatorn ska användas vid frekvenser runt 1GHz. En för många tillämpningar lämplig tjocklek b är 20 um. Vid ökande värde på b kan även övriga dimensioner öka. De slutliga dimensio- nerna påverkas naturligtvis också av yttre dimensionsramar. Ledarens 13 AH 99005495 99-04-21 ver. 18 10 15 20 25 30 n- w. . . ., .l - . n t .I l _ .t- . . , . ,.- . . . t .n n t at; m. --= t. ti» n.. o l f ~ . u u w 1 I .. , 8 tjocklek är i vanligt förekommande processer om 1 um, och en ökning av tjockleken, men inte bredden, förbättrar oscillatorns egenskaper och pres- tanda.As can be seen from the above formulas, the effect of tRC becomes lower the thicker the insulating layer and the thicker the conductor used. The dashed line in FlG 3 shows how the curve tRC is affected when the insulating layer and the conductor are made thicker. By utilizing the area within which the impact of tm; is low, the stability of the oscillator can be good and its oscillation frequency is controlled substantially entirely by the length of the conductor. The insulating layer 14 is preferably made with a much greater thickness b than with the existing oxide layers. A suitable thickness exceeds 10 μm and is preferably in the range 10-100 μm, if the oscillator is to be used at frequencies around 1GHz. A thickness b suitable for many applications is 20 μm. With increasing value of b, other dimensions can also increase. Of course, the final dimensions are also affected by external dimensional frames. Ledarens 13 AH 99005495 99-04-21 ver. 18 10 15 20 25 30 n- w. . ., .l -. n t .I l _ .t-. . ,. , .-. . . t .n n t at; m. - = t. ti »n .. o l f ~. u u w 1 I .., 8 thickness is in common processes of 1 μm, and an increase in the thickness, but not the width, improves the properties and performance of the oscillator.

Ledarens längd gör att särskild hänsyn bör tas också till induktiva egenskaper. Det är därför olämpligt att utföra ledaren i spiralform eller lik- nande. Ledarens längd bör också anpassas till den önskade oscillatorvåg- längden. Lämpligen utgör ledarens längd en multipel av halva våglängden, eller företrädesvis halva våglängden. l utförandet enligt FIG 4 innefattar uppfinningen antennelement 16, som är förbundna med en cellenhet 22. Cellenheten 22, som är markerad med streckade linjer i FIG 4, innefattar en uppsättning var för sig inkopp- lingsbara fördröjningselement 18, genom vilka en i antennelementet 16 mottagen signal leds vidare till en för ett flertal cellenheter 22 gemensam mottagarenhet 17. Den mottagna signalen förstärks i en förstärkare 23.The length of the conductor means that special consideration should also be given to inductive properties. It is therefore inappropriate to make the conductor in a spiral shape or the like. The length of the conductor should also be adapted to the desired oscillator wavelength. Suitably the length of the conductor is a multiple of half the wavelength, or preferably half the wavelength. In the embodiment according to Fig. 4, the invention comprises antenna elements 16, which are connected to a cell unit 22. The cell unit 22, which is marked with dashed lines in Fig. 4, comprises a set of individually connectable delay elements 18, through which a antenna element 16 is received. signal is passed on to a receiver unit 17 common to a plurality of cell units 22. The received signal is amplified in an amplifier 23.

Inkopplingen av fördröjningselementen 18 åstadkoms i utförandet en- ligt FIG 4 genom en demultiplexor 19 och en multiplexor 21. Fördröjning- selementen 18 i form av ledare förbinder demultiplexorn 19 och multiplexorn 21, och ett enskilt fördröjningselement 18 inkopplas genom inställning av demultiplexorn 19 eller/och multiplexorn 21. Inställningen görs av en styren- het 20, vilken är förbunden med en för flera cellenheter 22 gemensam cent- ralenhet 24.The connection of the delay elements 18 is effected in the embodiment according to FIG. 4 by a demultiplexer 19 and a multiplexer 21. The delay elements 18 in the form of conductors connect the demultiplexer 19 and the multiplexer 21, and a single delay element 18 is connected by setting the demultiplexer 19 or / and the multiplexer 21. The setting is made by a control unit 20, which is connected to a central unit 24 common to several cell units 22.

För att minska problem med bland annat kvarvarande kapacitiv och induktiv koppling, den inkommande signalen kan ha en frekvens i storleks- ordningen 12 GHz, leds lämpligen den inkommande signalen tillsammans med en signal från en lokaloscillator 25 till en blandare 26, se också FIG 8.To reduce problems with, among other things, residual capacitive and inductive coupling, the incoming signal can have a frequency of the order of 12 GHz, the incoming signal is suitably routed together with a signal from a local oscillator 25 to a mixer 26, see also FIG.

Från blandaren 26 har signalen lämpligen en frekvens i storleksområdet nå- gon GHz.From the mixer 26, the signal suitably has a frequency in the range of a few GHz.

De olika styrenheterna 20 och eventuellt lokaloscillatorerna 25 är för- bundna med centralenheten 24, företrädesvis genom en bussförbindelse 27.The various control units 20 and possibly the local oscillators 25 are connected to the central unit 24, preferably by a bus connection 27.

Det kan vara lämpligt att centralenheten 24 innefattar organ för synkronise- ring av de olika oscillatorerna 25. Synkroniseringen kan också ske via styr- enheten 20. Enligt ett alternativt utförande (ej visat) utgår oscillatorn ur cel- AH 990054ps 99-04-21 ver, 18 10 15 20 25 30 .i -t g H ., ,, It» nu. . .. .. ,, §g~- =., é .t , , , - '~. n » u ß x u i | o v " i -. __ 9 lenheten. l stället är en gemensam oscillator anordnad, företrädesvis i cent- ralenheten. Det utförande av oscillator som används bör vara inställbart för olika frekvensband.It may be appropriate for the central unit 24 to comprise means for synchronizing the various oscillators 25. The synchronization can also take place via the control unit 20. According to an alternative embodiment (not shown), the oscillator starts from the cell AH 990054ps 99-04-21 ver , 18 10 15 20 25 30 .i -tg H., ,, It »nu. . .. .. ,, §g ~ - =., É .t,,, - '~. n »u ß x u i | o v "i -. __ 9 unit. Instead, a common oscillator is arranged, preferably in the central unit. The design of the oscillator used should be adjustable for different frequency bands.

Samtliga komponenter som ingår i cellenheten 22 kan vara utförda integrerade i halvledarmaterial. Den halviedarprocess som används bör väl- jas med hänsyn till högfrekvensegenskaper, särskilt vad avser förstärkaren 23, och till de egenskaper som påverkar ledarna som kan ingå i fördröjning- selementen. Brusfaktorn bör vara i storleksordningen 0,5 dBu. lvlycket låga kapacitiva kopplingar bör eftersträvas. Ledaren utförs som en metalledare i en integrerad process, t.ex. en CMOS-process.All components included in the cell unit 22 can be made integrated in semiconductor materials. The semiconductor process used should be selected taking into account high frequency characteristics, especially with respect to amplifier 23, and the characteristics affecting the conductors that may be included in the delay elements. The noise factor should be in the order of 0.5 dBu. lvlycket low capacitive connections should be sought. The conductor is made as a metal conductor in an integrated process, e.g. a CMOS process.

Mottagarenheten 17 kan vara utförd på konventionellt sätt som en satellitmottagare. Det förekommer att satellitmottagare är försedda med sty- rorgan för motorstyrning av en konventionell parabolantenn. Mottagarenhe- ten 17 innefattar liknande styrorgan, och en styrutgång 28 överför styrinfor- mation till centralenheten 24. Styrinformationen kan innefatta instruktioner att svepa med den elektriskt styrda antennen över viss rymdvinkel i samband med att en ny sändare ska hittas. När en sändare är funnen, kommer styrin- formationen att fortlöpande styra inställningen av antennen, sä att sändaren kan följas, om antennen fysiskt vinklas eller förflyttas i förhållande till sända- ren. En signalledning 29, företrädesvis från var och en av cellenheterna 22, leder en mottagen antennsignal till mottagarenheten 17. Kvaliteten och vissa egenskaper hos antennsignalen påverkar hur centralenheten 24 ska styras för att i sin tur påverka de olika styreheterna 20 hos cellenheterna 22. Antalet fördröjningselement 18 som erfordras för att önskade möjligheter till finin- ställning av antennen ska kunna åstadkommas varierar med aktuell tillämp- ning. För vanliga satellitmottaganillämpningar torde några hundratal fördröj- ningselement 18 vara tillräckligt. Även förstärkarens 23 egenskaper påverkar hur många fördröjningselement 18 som erfordras. l\/led mycket goda för- stärkningsegenskaper och signal-brusförhållande hos förstärkaren kan an- talet riktningsinställande fördröjningselement 18 hållas nere.The receiver unit 17 can be designed in a conventional manner as a satellite receiver. It happens that satellite receivers are equipped with control means for motor control of a conventional satellite dish. The receiver unit 17 comprises similar control means, and a control output 28 transmits control information to the central unit 24. The control information may include instructions to sweep with the electrically controlled antenna over a certain space angle in connection with finding a new transmitter. When a transmitter is found, the control information will continuously control the setting of the antenna, so that the transmitter can be followed, if the antenna is physically angled or moved in relation to the transmitter. A signal line 29, preferably from each of the cell units 22, directs a received antenna signal to the receiver unit 17. The quality and certain characteristics of the antenna signal affect how the central unit 24 is to be controlled to in turn affect the various control units 20 of the cell units 22. The number of delay elements 18 which are required for the desired possibilities for fine tuning of the antenna to be achieved varies with the current application. For standard satellite reception applications, a few hundred delay elements 18 should be sufficient. The characteristics of the amplifier 23 also affect how many delay elements 18 are required. Due to the very good amplification properties and signal-to-noise ratio of the amplifier, the number of direction-setting delay elements 18 can be kept down.

En antenn utförd med komponenter enligt ovan kan vara utförd som framgår av FIG 5. På en yta är ett flertal cellenheter 22 anordnade. Varje AH 990054515 99-04-21 var. 18 10 15 20 25 30 519 587 t . « . n 10 cellenhet 22 år förbunden med fyra parvis anslutna antennelement 16A-16D.An antenna made with components as above can be made as shown in FIG. 5. On a surface, a plurality of cell units 22 are arranged. Each AH 990054515 99-04-21 var. 18 10 15 20 25 30 519 587 t. «. n cell unit 22 years connected to four paired antenna elements 16A-16D.

Två motstående första antennelement 16A och l6B är avsedda för mottag- ning av horisontalpolariserade signaler, och två motstående andra antenne- Iement 16C och 16D är avsedda för mottagning av vertikalpolariserade sig- naler. Även andra konfigurationer kan användas för mottagning av olika sig- naltyper. Varje antennelement 16A-16D kan vara några millimeter långt och brett och olika former kan förekomma. Lämpligen är antennelementen 16A- 16D utförda av metall. Antennens yttre dimensioner kan med lämpligt anta! antennelement komma att bli sådana att antennens yta äri storleksordning- en 0,1-1,0 m2.Two opposing first antenna elements 16A and 16B are for receiving horizontally polarized signals, and two opposing second antenna elements 16C and 16D are for receiving vertically polarized signals. Other configurations can also be used to receive different signal types. Each antenna element 16A-16D can be a few millimeters long and wide and different shapes can occur. Suitably the antenna elements 16A-16D are made of metal. The external dimensions of the antenna can be appropriately assumed! antenna elements will be such that the surface of the antenna is in the order of 0.1-1.0 m2.

Bussförbindelsen 27 löper företrädesvis genom eller förbi varje cellen- het 22. De olika antennelementen 16A-16D kan vara anslutna till förstärka- ren 23 direkt eller via en multiplexor, som därvid lämpligen styrs av styren- heten 20.The bus connection 27 preferably runs through or past each cell unit 22. The various antenna elements 16A-16D can be connected to the amplifier 23 directly or via a multiplexer, which is then suitably controlled by the control unit 20.

FIG 6 visar principiellt hur ledarna 18 kan utföras. Varje ledare 18 är utförd med bredden w och vilar på någon form av isolerande skikt 14. Det isolerande skiktet innefattar vanligtvis både metalloxid och fältoxid och har tjockleken b. Ett halvledarmaterial 15, t.ex. kisel, omger det parti som upptar ledaren. I halvledarmaterialet kan förstärkaren 23 och övriga halvledarkretsar utföras.Fig. 6 shows in principle how the conductors 18 can be designed. Each conductor 18 is made with the width w and rests on some form of insulating layer 14. The insulating layer usually comprises both metal oxide and field oxide and has the thickness b. A semiconductor material 15, e.g. silicon, surrounds the party occupying the leader. In the semiconductor material, the amplifier 23 and other semiconductor circuits can be made.

I ett utförande utgörs det isolerande skiktet av kiseloxid. Det isoleran- de skiktet kan också utföras i glas. Som ett alternativ kan det isolerande skiktet utföras som ett Iuftskikt. I ett sådant utförande vilar ledaren på stolp- liknande formationer, som utgår från det använda halvledarmaterialet eller basmaterialet.In one embodiment, the insulating layer consists of silica. The insulating layer can also be made of glass. As an alternative, the insulating layer can be designed as an air layer. In such an embodiment, the conductor rests on pole-like formations, which are based on the semiconductor material used or the base material.

Ett exempel på dubbla ledare med valbar fördröjning visas i FIG 7.An example of dual conductors with selectable delay is shown in FIG.

Den signal S som ska fördröjas leds in till en buffert eller Iinjeförstärkare 30. Även signalens invers S' leds in till Iinjeförstärkaren 30. Från Iinjeförstärkaren 30 utgår två parallella ledare, vilka tillsammans löperi en lång slinga. Sling- ans totala längd kan, som angivits ovan, uppgå till i storleksordningen 0,5 m.The signal S to be delayed is routed to a buffer or line amplifier 30. The inverse S 'of the signal is also routed to the line amplifier 30. Two parallel conductors emanate from the line amplifier 30, which together run a long loop. The total length of the loop can, as stated above, amount to the order of 0.5 m.

Från var och en av de båda parallella ledarna 13 leder uttagslednlngar 31, 31' på olika avstånd från Iinjeförstärkaren till en gemensam utgàngsleda- AH 990054ps 99-04-21 ver. 18 10 15 20 25 30 519 587 11 re 32 respektive 32”. Val av Iedarlängd och därmed uttagsledning görs i en demultiplexor (ej visad), vilken via styrledningar 33 och därmed förbundna styrbara grindar 34 släpper genom den fördröjda signalen. Den signal som fördröjs kan vara analog, t.ex. i samband med en antenn av den typ som visas i FIG 4 och FIG 5, eller digital i samband med en oscillator eller liknan- de. Fördröjningen kan väljas stegvis, med varje steg motsvarande Iedarläng- den mellan två uttagsplatser.From each of the two parallel conductors 13, lead-out leads 31, 31 'lead at different distances from the line amplifier to a common output lead-AH 990054ps. 18 10 15 20 25 30 519 587 11 re 32 respectively 32 ”. Selection of conductor length and thus outlet line is made in a demultiplexer (not shown), which passes through control lines 33 and associated controllable gates 34 through the delayed signal. The signal that is delayed can be analog, e.g. in connection with an antenna of the type shown in FIG. 4 and FIG. 5, or digitally in connection with an oscillator or the like. The delay can be selected step by step, with each step corresponding to the conductor length between two outlet locations.

Då anordningen enligt uppfinningen används vid antenner och motta- gare utnyttjas vanligtvis en blandare 26. Ett exempel på en sådan blandare 26 visas i FIG 8. Från en lokaloscillator 25 tas två motfassignaler ut. Motfas- signalerna leds till en blandare 26, vilken i det visade utförandet innefattar fyra MOS-transistorer.When the device according to the invention is used with antennas and receivers, a mixer 26 is usually used. An example of such a mixer 26 is shown in Fig. 8. Two counter-phase signals are taken from a local oscillator 25. The opposite phase signals are fed to a mixer 26, which in the embodiment shown comprises four MOS transistors.

Ett föredraget utförande av ledaren 13 visas i FIG 9. Ledaren 13 löper itvå parallella banor i långsträckta slingor. De båda banorna matas med sig- naler I motfas. Kretsen blir därvid mindre känslig för stömingar. I varje slinga är ett parti av en jordledare 35 anordnad. Lämpligen löper jordledaren 35 centralt mellan två slingor och väsentligen till botten av en slinga. Jordleda- ren 35 är förbunden med ett jordplan. Avståndet mellan två ledare i en slinga är i samma storleksordning som avståndet mellan två slingor. Lämpligen är dessa avstånd ungefär 20 pm. Ledarens bredd är i storleksordningen halva nämnda avstånd, eller omkring 8 um, se också FIG 12. Ledarens totallängd bestäms av den aktuella tillämpningen och kan vara i storleksordningen 0,5 m eller större. En jordledare 35 kan också användas, om ledaren 13 utförs som enkelledare.A preferred embodiment of the conductor 13 is shown in FIG. 9. The conductor 13 runs in two parallel paths in elongate loops. The two paths are fed with signals in opposite phase. The circuit then becomes less sensitive to disturbances. In each loop a portion of a ground conductor 35 is arranged. Preferably, the ground conductor 35 runs centrally between two loops and substantially to the bottom of a loop. The earth conductor 35 is connected to a ground plane. The distance between two conductors in a loop is in the same order of magnitude as the distance between two loops. Suitably these distances are about 20 pm. The width of the conductor is in the order of half the said distance, or about 8 μm, see also Fig. 12. The total length of the conductor is determined by the current application and can be in the order of 0.5 m or greater. An earth conductor 35 can also be used, if the conductor 13 is designed as a single conductor.

I olika avsnitt av de långa ledarbanorna kan förstärkare anordnas. Ett lämpligt utförande av en förstärkare för användning i digitala tillämpningar visas i FIG 10. Två med två ingångar försedda NAND-grindar 36 är via sina utgångar återkopplade, så att omslag i grindarna sker samtidigt. Signalen tillförs förstärkaren som en insignal S och dess invers S”.Amplifiers can be arranged in different sections of the long conductor paths. A suitable embodiment of an amplifier for use in digital applications is shown in Fig. 10. Two two-input NAND gates 36 are connected via their outputs, so that switching in the gates takes place simultaneously. The signal is applied to the amplifier as an input signal S and its inverse S ”.

En motsvarande förstärkare för analoga tillämpningar visas schema- tiskt i FIG 11. Även i detta fall tillförs förstärkaren både signalen S och dess invers S”.A corresponding amplifier for analog applications is shown schematically in FIG. 11. Also in this case, the amplifier is supplied with both the signal S and its inverse S ”.

AH 990054ps 99-04-21 ver. 18 10 15 20 25 30 519 587 < . . - .- 12 FIG 12 visar schematiskt ett exempel på hur ett chip med fördröjning- selement enligt uppfinningen kan se ut i genomskärning. Två ledare 13 i en slinga är utförda med ett mellanliggande avstånd D=20 um. En ledare i ett slingparti löper därtill parallellt med en jordledare 35 på väsentligen samma avstånd M=2O um. Båda ledarna 13 är utförda, så att de är omslutna av ett isolerande material 14. I det visade utförandet utgörs det isolerande materi- alet av kiseloxid. Kiseloxidskiktet 14 har en tjocklek som medför att avståndet N till ett underliggande klselskikt uppgår till 20 urn. Ledarnas 13 bredd upp- går till ungefär 8 um, medan jordledarens bredd uppgår till ungefär 2 um.AH 990054ps 99-04-21 ver. 18 10 15 20 25 30 519 587 <. . FIG. 12 schematically shows an example of what a chip with a delay element according to the invention can look like in section. Two conductors 13 in a loop are made with an intermediate distance D = 20 μm. In addition, a conductor in a loop portion runs parallel to an earth conductor 35 at substantially the same distance M = 20 μm. Both conductors 13 are designed so that they are enclosed by an insulating material 14. In the embodiment shown, the insulating material consists of silica. The silica layer 14 has a thickness which means that the distance N to an underlying clay layer amounts to 20 μm. The width of the conductors 13 amounts to approximately 8 μm, while the width of the earth conductor amounts to approximately 2 μm.

De nämnda avstånden är ungefärliga och kan variera i beroende av tillämpning och valt material hos det isolerande skiktet 14. Ovanpå kiseloxid- skiktet 14 är ett glasskikt 37 anordnat. Om luft används som isolerande ma- terial, kan glasskiktet 37 utgå.The distances mentioned are approximate and can vary depending on the application and selected material of the insulating layer 14. A glass layer 37 is arranged on top of the silicon oxide layer 14. If air is used as insulating material, the glass layer 37 can be removed.

FIG 13 - FIG 15 är diagram, vilka schematiskt visar utbredning av elektromagnetiska fält kring ledarna 13 då jordledare 35 används. En slinga omfattar de två centrala ledarna 13, medan ledaren 13 längst till höger hör till en intilliggande slinga. I figurerna indikerar en gränslinje 38 att två olika die- lektricitetskonstanter förekommer. Ledarna 13 och jordledarna 35 är anord- nade helt nedsänkta i det isolerande skiktet. De heldragna fältlinjerna avser det magnetiska fältet och pilarna indikerar elektrisk fältstyrka. Den elektriska fältstyrkan vid pilarnas fötter ska vara proportionell mot pilarnas längd.FIG. 13 - FIG. 15 are diagrams schematically showing the propagation of electromagnetic fields around the conductors 13 when ground conductors 35 are used. A loop comprises the two central conductors 13, while the conductor 13 on the far right belongs to an adjacent loop. In the figures, a boundary line 38 indicates that two different dielectric constants occur. The conductors 13 and the earth conductors 35 are arranged completely immersed in the insulating layer. The solid field lines refer to the magnetic field and the arrows indicate electric field strength. The electric field strength at the feet of the arrows shall be proportional to the length of the arrows.

Ovanför gränslinjen 38 är dielektricitetskonstanten s = 1, t.ex. i form av luft. Under gränslinjen 38 är i exemplet i FIG 13 dielektricitetskonstanten s = 35. Figuren visar att jordledaren 35 medverkar till minska kopplingen mellan ledarna i olika slingor. En högre dielektricitetskonstant medför också möjlighet att minska avståndet mellan ledarna utan ökad risk för störningar.Above the boundary line 38, the dielectric constant s = 1, e.g. in the form of air. Below the boundary line 38 in the example in FIG. 13 the dielectric constant is s = 35. The figure shows that the earth conductor 35 helps to reduce the connection between the conductors in different loops. A higher dielectric constant also means the possibility of reducing the distance between the conductors without increased risk of interference.

I exemplet i FIG 14 är dielektricitetskonstanten s = 3,9 i materialet un- der gränslinjen 38. Denna dielektricitetskonstant har ett lämpligt kiseldioxid- skikt vlsat sig ha.In the example in FIG. 14, the dielectric constant s = 3.9 in the material below the boundary line 38. This dielectric constant has a suitable silicon dioxide layer selected.

I exemplet i FIG 15 är ledarna 13 och jordledarna anordnade på pela- re eller liknande i luft, så att dielektricitetskonstanten s = 1 runt ledarna.In the example in FIG. 15, the conductors 13 and the earth conductors are arranged on pillars or the like in air, so that the dielectric constant s = 1 around the conductors.

AH 990054ps 99-04-21 ver. 18 519 587 13 FIG 16 - FIG 18 är diagram, vilka schematiskt visar utbredning av elektromagnetiska fält kring ledarna 13 då jordledare 35 saknas. Övriga för- hållanden överensstàmmer med exemplen i FIG 13 - FIG 15. l samtliga des- sa tre fall indikeras tydligt, att risken för överhörning och andra stömingar mellan ledare i olika slingpartier ökar då jordledare saknas.AH 990054ps 99-04-21 ver. FIG. 16 - FIG. 18 are diagrams schematically showing the propagation of electromagnetic fields around the conductors 13 when earth conductors 35 are missing. Other conditions correspond to the examples in FIG. 13 - FIG. 15. In all three cases, it is clearly indicated that the risk of crosstalk and other disturbances between conductors in different loop sections increases when earth conductors are missing.

AH 990054pS 99-04-21 ver. 18AH 990054pS 99-04-21 ver. 18

Claims (20)

10 15 20 25 30 519 587 14 PATENTKRAV10 15 20 25 30 519 587 14 PATENT REQUIREMENTS 1. Elektronisk krets med åtminstone en aktiv elektronisk komponent (10) och ett med komponenten förbundet fördröjningselement, varvid fördröjningsele- mentet innefattar en i långsträckta slingor dragen elektrisk ledare (13, 18), kännetecknad av att att att att att att ledaren (13, 18) är utförd av ledande material på ett isolerande skikt (14), så att ledarens kapacitiva koppling till omgivningen blir låg, ledaren (13, 18) är dragen så att dess induktans minimeras, den elektroniska komponenten (10) och ledaren (13, 18) är integrera- de i en integrerad krets, ledaren (13, 18) är dragen i form av parallellt förlöpande ledarpartier med omvänd strömriktning i närliggande ledarpartier och en med ett jordplan förbunden långsträcktjordledare (35) är anordnad mellan slingorna i samma plan som slingorna.Electronic circuit with at least one active electronic component (10) and a delay element connected to the component, the delay element comprising an elongate electrical conductor (13, 18) drawn in elongate loops, characterized in that the conductor (13, 18) 18) is made of conductive material on an insulating layer (14), so that the capacitive connection of the conductor to the environment becomes low, the conductor (13, 18) is drawn so that its inductance is minimized, the electronic component (10) and the conductor (13, 18) are integrated in an integrated circuit, the conductor (13, 18) is drawn in the form of parallel conductor portions with reverse current direction in adjacent conductor portions and a longitudinal earth conductor (35) connected to a ground plane is arranged between the loops in the same plane as the loops. . 2. Elektronisk krets enligt krav 1, k ä n n e te c k n a d av att det isolerande skiktet (14) utgörs av oxidmaterial.Electronic circuit according to claim 1, characterized in that the insulating layer (14) consists of oxide material. 3. Elektronisk krets enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det isolerande skiktet (14) omsluter ledaren (13, 18).Electronic circuit according to claim 1, characterized in that the insulating layer (14) encloses the conductor (13, 18). 4. Elektronisk krets enligt krav 1, k ä n n e te c k n a d av att det isolerande skiktet (14) utgörs av luft.Electronic circuit according to claim 1, characterized in that the insulating layer (14) consists of air. 5. Elektronisk krets enligt krav 1, k ä n n e te c k n a d av att att uttagsledningar (31) är förbundna med ledaren (13, 18) med vissa intervall och uttagsledningarna (31) via transmissionsgrindar (34) är förbundna med gemensamma utgångsledare (32).Electronic circuit according to claim 1, characterized in that terminal lines (31) are connected to the conductor (13, 18) at certain intervals and the terminal lines (31) are connected via common gates (34) to common output conductors (32). . 6. Elektronisk krets enligt krav 5, k ä n n e te c k n a d av AH 990054pS.d0C 02-0208 ver. 20 10 15 20 25 30 519 587 15 - « . | n att uttagsledningar (31) är förbundna med de gemensamma utgångsledarna (32) via linjeförstärkare (30) och att linjeförstärkarna (30) är utförda med högre förstärkning ju längre ledaren (13, 18) löpt vid förbindningen med uttagsledningen (31).Electronic circuit according to claim 5, characterized by AH 990054pS.d0C 02-0208 ver. 20 10 15 20 25 30 519 587 15 - «. | n that terminal lines (31) are connected to the common output conductors (32) via line amplifiers (30) and that the line amplifiers (30) are made with higher gain the longer the conductor (13, 18) ran at the connection with the terminal line (31). 7. Elektronisk krets enligt krav 1, k ä n n e te c k n a d av att det isolerande skiktets (14) tjocklek överstiger 20 pm.Electronic circuit according to claim 1, characterized in that the thickness of the insulating layer (14) exceeds 20 μm. 8. Elektronisk krets enligt krav 1, k ä n n e te c k n a d av att det ledarens (13) tjocklek överstiger 1 pm.Electronic circuit according to claim 1, characterized in that the thickness of the conductor (13) exceeds 1 μm. 9. Elektronisk krets enligt krav 1, k ä n n e te c k n a d av att den elektroniska komponenten (10) innefattar en inverterarkoppling med ingång (11) och utgång (12) och att åtminstone en ledare (13) är anordnad för att förbinda ingången (11) med utgången (12) under bildande av en oscillator.Electronic circuit according to claim 1, characterized in that the electronic component (10) comprises an inverter connection with input (11) and output (12) and that at least one conductor (13) is arranged to connect the input (11). ) with the output (12) forming an oscillator. 10. Elektronisk krets enligt krav 9, k ä n n e te c k n a d av att inverterarkopplingen (10) och ledaren (13) är utförda i en halvledarprocess med halvledare/metall på glas/keram.Electronic circuit according to claim 9, characterized in that the inverter connection (10) and the conductor (13) are made in a semiconductor process with semiconductor / metal on glass / ceramic. 11. Elektronisk krets enligt krav 9, k ä n n e te c k n a d av att inverterarkopplingen (10) är utförd av halvledarmaterial,Electronic circuit according to claim 9, characterized in that the inverter coupling (10) is made of semiconductor material, 12. Elektronisk krets enligt krav 9, k ä n n e te c k n a d av att inverterarkopplingen (10) är utförd i en process som innefattar kisel på isolator.Electronic circuit according to claim 9, characterized in that the inverter connection (10) is carried out in a process which comprises silicon on an insulator. 13. Elektronisk krets enligt krav 1, k ä n n e te c k n a d av att ledarens (13) längd överstiger 0,2 m.Electronic circuit according to claim 1, characterized in that the length of the conductor (13) exceeds 0.2 m. 14. Elektronisk krets enligt krav 1, innefattande en elektroniskt styrd antenn, en mottagarenhet (17) och ett flertal med mottagarenheten (17) förbundna antennelement (16), k ä n n e te c k n a d avElectronic circuit according to claim 1, comprising an electronically controlled antenna, a receiver unit (17) and a plurality of antenna elements (16) connected to the receiver unit (17), characterized in that 15. AH 990054ps.doc 02-02-08 ver. 20 10 15 20 25 30 att 15 att 16 att att att 17 att att 1 8 att att 519 587 16 . » . . .- enskilda antennelement (16) är förbundna med mottagarenheten (17) via automatiskt valbara fördröjningselement (18), så att elektriska signaler från olika antennelement (16) fördröjs olika i beroende av an- tennelementens (16) position i förhållande till infallande elektromagnetiska vågfronter. _ Elektronisk krets enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a d av fördröjningselementen (18) innefattar olika långa elektriska ledare.15. AH 990054ps.doc 02-02-08 ver. 20 10 15 20 25 30 att 15 att 16 att att 17 17 att att 1 8 att att 519 587 16. ». . .- individual antenna elements (16) are connected to the receiver unit (17) via automatically selectable delay elements (18), so that electrical signals from different antenna elements (16) are delayed differently depending on the position of the antenna elements (16) in relation to incident electromagnetic wavefronts . Electronic circuit according to claim 14, characterized in that the delay elements (18) comprise different length electrical conductors. 16. . Elektronisk krets enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a d av enskilda antennelement (16) är förbundna med fördröjningselementen (18) via en demultiplexor (19), enskilda antennelement (16) är förbundna med mottagarenheten (17) via en multiplexor (21) och demultiplexorn (19) är operativt förbunden med en styrenhet (20), så att ett enskilt fördröjningselement (18) inkopplas i beroende av egenskaper hos de mottagna elektriska signalerna.16.. Electronic circuit according to claim 14, characterized in that individual antenna elements (16) are connected to the delay elements (18) via a demultiplexer (19), individual antenna elements (16) are connected to the receiver unit (17) via a multiplexer (21) and the demultiplexer ( 19) is operatively connected to a control unit (20), so that a single delay element (18) is switched on depending on the characteristics of the received electrical signals. 17. . Elektronisk krets enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a d av demultiplexorn (19), multiplexorn (21) och styrenheten (20) är utförda tillsammans med fördröjningselementen (18) i en som en integrerad krets utförd cellenhet (22) och ett antennelement (16) är associerat med en cellenhet (22). _ Elektronisk krets enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a d av mottagarenheten (17) är förbunden med en centralenhet (24) för överföring av styrinformation för styrning av antennen och centralenheten (24) är förbunden med de med antennelementen (16) associerade styrenheterna (20).17.. Electronic circuit according to claim 16, characterized by the demultiplexer (19), the multiplexer (21) and the control unit (20) are designed together with the delay elements (18) in a cell unit (22) designed as an integrated circuit and an antenna element (16) is associated with a cell unit (22). Electronic circuit according to claim 16, characterized by the receiver unit (17) is connected to a central unit (24) for transmitting control information for controlling the antenna and the central unit (24) is connected to the control units (20) associated with the antenna elements (16). . 18. . Elektronisk krets enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a d av enskilda antennelement (16) är förbundna med demultiplexor (19) »fia en förstärkare (23).18.. Electronic circuit according to claim 16, characterized in that individual antenna elements (16) are connected to a demultiplexer (19) via an amplifier (23). 19. AH 990054p$.doc 0202-08 ver. 20 519 587 1719. AH 990054p $ .doc 0202-08 ver. 20 519 587 17 20. Elektronisk krets enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a d av att enskilda antennelement (16) är förbundna med demultiplexor (19) via en blandare (26) och att blandaren (26) också är förbunden med en osciHator (25). AH 990054ps.d0c 02-02-08 ver. 20Electronic circuit according to claim 16, characterized in that individual antenna elements (16) are connected to demultiplexer (19) via a mixer (26) and that the mixer (26) is also connected to an oscillator (25). AH 990054ps.d0c 02-02-08 ver. 20
SE9901450A 1999-04-21 1999-04-21 delay circuit SE519587C2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9901450A SE519587C2 (en) 1999-04-21 1999-04-21 delay circuit
PCT/SE2000/000744 WO2000065714A1 (en) 1999-04-21 2000-04-19 Integrated electronic circuit comprising an electronic component and a delay element which is connected to the component
AU44457/00A AU4445700A (en) 1999-04-21 2000-04-19 Integrated electronic circuit comprising an electronic component and a delay element which is connected to the component
EP00925829A EP1188233A1 (en) 1999-04-21 2000-04-19 Integrated electronic circuit comprising an electronic component and a delay element which is connected to the component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9901450A SE519587C2 (en) 1999-04-21 1999-04-21 delay circuit

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9901450D0 SE9901450D0 (en) 1999-04-21
SE9901450L SE9901450L (en) 2000-10-22
SE519587C2 true SE519587C2 (en) 2003-03-18

Family

ID=20415319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9901450A SE519587C2 (en) 1999-04-21 1999-04-21 delay circuit

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1188233A1 (en)
AU (1) AU4445700A (en)
SE (1) SE519587C2 (en)
WO (1) WO2000065714A1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0446405A (en) * 1990-06-13 1992-02-17 Murata Mfg Co Ltd Delay line and its manufacture
WO1994017558A1 (en) * 1993-01-29 1994-08-04 The Regents Of The University Of California Monolithic passive component
JP2513405B2 (en) * 1993-06-11 1996-07-03 日本電気株式会社 Dual frequency array antenna
US5619061A (en) * 1993-07-27 1997-04-08 Texas Instruments Incorporated Micromechanical microwave switching

Also Published As

Publication number Publication date
SE9901450L (en) 2000-10-22
SE9901450D0 (en) 1999-04-21
AU4445700A (en) 2000-11-10
WO2000065714A1 (en) 2000-11-02
EP1188233A1 (en) 2002-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6005519A (en) Tunable microstrip antenna and method for tuning the same
Topalli et al. A monolithic phased array using 3-bit distributed RF MEMS phase shifters
US4573212A (en) Integrated receiver antenna device
EP1760829B1 (en) Phase shifters deposited en masse for an electronically scanned antenna
US20180205134A1 (en) Microwave antenna coupling apparatus, microwave antenna apparatus and microwave antenna package
US6674339B2 (en) Ultra wideband frequency dependent attenuator with constant group delay
US20080079636A1 (en) High power integrated circuit beamforming array
JP4856078B2 (en) Reflective antenna
KR20100055384A (en) Improvements to reconfigurable antennas and improvements associated with them
Wang et al. A 79-GHz LTCC patch array antenna using a laminated waveguide-based vertical parallel feed
Beer et al. An integrated 122-GHz antenna array with wire bond compensation for SMT radar sensors
JPS6093817A (en) Variable delay line unit
EP2707925B1 (en) Ultra wideband true time delay lines
US20090237306A1 (en) Compact integrated monopole antennas
KR100980678B1 (en) Phase shifter
Hsia et al. A hybrid nonlinear delay line-based broad-band phased antenna array system
SE519587C2 (en) delay circuit
Svedin et al. A micromachined 94 GHz dielectric resonator antenna for focal plane array applications
WO1990009040A1 (en) Film resistor terminator
US10276945B2 (en) Monolithic quad switch for reconfigurable antennas
JP4502501B2 (en) Electronic circuit including oscillator and passive circuit element
SE518928C2 (en) Oscillator for gigahertz operation
WO2000072442A1 (en) Integrated electronic circuit comprising an electronic component and a delay element which has a twisted-pair conductor line structure
RU2447553C1 (en) Microstrip antenna switching device (masd)
EP1561243B1 (en) Highly adaptable heterogeneous power amplifier ic micro-systems using flip chip and microelectromechanical technologies on low loss substrates

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed