DE2247687A1 - Koaxialer lambda/4-richtkoppler - Google Patents

Koaxialer lambda/4-richtkoppler

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DE2247687A1 DE19722247687 DE2247687A DE2247687A1 DE 2247687 A1 DE2247687 A1 DE 2247687A1 DE 19722247687 DE19722247687 DE 19722247687 DE 2247687 A DE2247687 A DE 2247687A DE 2247687 A1 DE2247687 A1 DE 2247687A1
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coupling
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/04—Coupling devices of the waveguide type with variable factor of coupling
    • H—ELECTRICITY
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    • 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
    • H01P5/183—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers at least one of the guides being a coaxial line

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  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

Spinner GmbH Elektrotechnische Fabrik, 8 München 2,
Erzgießereistr. 33.
Koaxialer Lambda/4-Richtkoppler
Die Erfindung betrifft einen koaxialen Richtkoppler mit einem Koppelbereich von zwei zueinander parallelen Leitungen in einem gemeinsamen Außenleiter,deren Koppellänge Lambda/4 beträgt.
Bisher bekannte Richtkoppler werden mit einem Riehtverhältnis von 40 bzw. 45 dB für einen Frequenzbereich von ^ zu f2 = 1:2 gefertigt. Dieses Riehtverhältnis ist jedoch für viele Messungen nicht ausreichend.
Die Richtkoppler für Meßzwecke werden vorzugsweise mit einer Koppeldämpfung von 10 dB gefertigt. Die Länge des Koppelbereiches ist für die mittlere Betriebsfrequenz gleich
Es ist allgemein bekannt, daß die Koppellänge durch Abwinkein je einer Leitung eingestellt werden kann. An den Enden des Koppelbereiches treten jedoch durch die Umlenkung des Winkelinnenleiters Sxreukopplungen auf. Diese Streukopplungen vom elektrischen und magnetischen Feld wirken sich schädlich auf ein gutes Richtverhältnis aus. Ohne besondere Maßnahmen an dieser Randzone läßt sich nur ein Riehtverhältnis von ca. 40 dB erzielen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen koaxialen Lambda/4-Richtkoppler mit verbessertem Rientverhältnis bei gleichzeitig
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gutem Reflexionsfaktor im Frequenzbereich zwischen Λ50 und 5OOO MHz zu schaffen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß den im Winkel abgehenden Innenleitern auch ein Außenleiter zugeordnet ist. Dieser getrennt einsetzbare Außenleiter ermöglicht die Feldtrennung der beiden gekoppelten Leitungen im Bereich der abgewinkelten Innenleiter.
Die Erfindung ermöglicht es, für den Frequenzbereich f, zu fp= 1:2, bei fx C2,5 GHz und bei ΐχ > 2,5 GHz mit einem f. zu f2 * 1:1,6, Richtkoppler mit einem Richtverhältnis von >50 dB herzustellen und den Durchgangsreflexionsfaktor < 1,556 zu halten.
Die Z-Sti»örung durch den eingesetzten Außenleiter für die geraden Leitungen wird durch eine Verkleinerung der Innenleiterabmessung korrigiert. Durch eine starke Annäherung des Außenleitereinsatzes an die beiden Innenleiter im Bereich der Trennebene und ilem Beginn der Koppelzone werden elektrische Feldlinien zum Außenleitereinsatz geführt. Dieser Anteil des elektrischen Feldes geht dem Koppelbereich verloren. Erfindungsgemäß wird diese Störung dadurch ausgeglichen, daß in diesem Koppelbereich im Querschnitt der geraden Innenleiter eine Stiftschraube eingesetzt wird, die beim Abgleich des Richtkopplers so eingestellt werden kann, daß über einen großen Frequenzbereich das Richtverhältnis von 50 dB erzielt werden kann.
Bei dem Richtkoppler mit einem Riehtverhältnis >50 dB ist es notwendig, den Absorber für die vorlaufende Energie in der gekoppelten Leitung fest anzuschließen. Nach der Erfindung wird für «äen Anschluß des Absorbers und des Meßanschlusses der gerade Eingang des Richtkopplers benutzt. Diese Eingänge besitzen gerade Leitungen, die sich sehr genau herstellen lassen, da die Reflexionsfaktoren auf diesen Leitungsabschnitten direkt in den Wert des RiehtVerhältnisses eingehen. Bei 50 dB Riehtverhältnis ergibt sich ein zuver-
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lässiger Wert des Reflexionsfaktors von 0,15 % auf beiden geraden Eingängen.
Bei einer atis preislichen Gründen noch vertretbaren Toleranz
für die Fertigung der Einzelteile ist es notwendig, einen Peinabglei ch dureii Abgleiehssehrauben im Außenleiter- vorzusehen.
Um die geraden Innenleiter einfach montieren zu können und sie
mechanisch spannungsfrei mit der abgewinkelten Leitung zu verbinden, ist desF gerade Innenleiter als Gabelkontakt ausgebildet, der in einen angedrehten Nippel der abgewinkelten Leitung kontaktiert
Bei Zusammentreffen der verschiedenen Toleranzen der Einzelteile
wird es notwendig, die beiden gekoppelten Leitungen auf Parallelität und Abstand zueinander im eingebauten Zustand zu messen. Dafür sind zwei Bohrungen im Außenleiter vorhanden.
Nachstehend!" wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Sehnittansieht- eines erfindungsgemäß ausgebildeten
koaxialen Lambda/4-Richtkopplers,
Fig. 2 MeßkMFven des Richtverhältnisses und des Reflexionsfaktors
in einem Frequenzbereich zwischen 500 und 1000 MHz,
Fig. J5 ein Blockschaltbild des Richtkopplers.
Der Ri.chtkoppler besitzt gerade Anschlüsse A und C für den
Aosorber bzw. den Meßansehluß sowie im Winkel abgehende Anschlüsse B und D. In dem gemeinsamen Außenleitergehäuse sind die geraden
Innenleiter 1 axial verschieblich montiert. Sie liegen im Koppelbereich Lambda,B3/4 exakt parallel in einem vorbestimmten Abstand zueinander. An den inneren Enden sind diese geraden Innenleiter 1 mit im Winkel von 90° abzweigenden Innenleitern la über einen am
geraden Innenleiter angeordneten Gabelkontakt 7 verbunden, der in einem angedrehten Nippel des abgewinkelten Innenleiters la kontaktiert wird und eine axiale Verschiebung zuläßt.
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Die abgewinkelten Innenleiter la werden durch je einen getrennt einsetzbaren Außenleiter 3 umgeben, der die Feldtrennung der beiden gekoppelten Leitungen im Bereich der abgewinkelten Innenleiter ermöglicht und vorzugsweise mit einem leitenden Kleber mit dem Außenlei tergrundkörper 2 verbunden ist,.
Im Außenleiter 2 sind für jeden Innenleiter zwei Abgleichschrauben 4 bzw. 5 vorgesehen, von denen die Madenschraube 4· in der Mitte des Koppelbereiches und die Madenschraube 5 gegenüber der im Winkel abzweigenden Leitung befindlich ist.
Im Bereich der Koppellänge Lambda/4 weisen die beiden Innenleiter 1 ein querhindurchlaufendes Gewindeloch mit einer einstellbaren Madenschraube 6 auf und diese beiden Schrauben sind durch je eine verschließbare Bohrung im Außenleiter 2 von außen her einstellbar. Im Außenleiter 2 sind weiter im Endabschnitt des Koppelbereichs zwei verschließbare Kontrollbohrungen 8 vorgesehen, durch die die beiden gekoppelten Leitungen auf Parallelität und Abstand zueinander im eingebauten Zustand gemessen werden können.
Die Z-Störung durch den eingesetzten Außenleiter 3 für die geraden Leitungen im Anschluß A und C wird durch einen im Durchmesser an dieser Stelle verkleinerten Abschnitt 9 des Innenleiters korrigiert. Durch die starke Annäherung des eingesetzten Außenleiters an die beiden Innenleiter im Bereich der Trennebene und dem Beginn der Koppelzone werden elektrische Feldlinien zum Außenleiter 3 geführt; dieser Anteil des elektrischen Feldes geht dem Koppelbereich verloren und die Störung wird durch entsprechende Einstellung der Stiftschrauben 6 ausgeglichen, die beim Abgleich des Riehtkopplers so eingestellt werden, daß über einen großen Frequenzbereich das Richtverhältnis von 50 dB erzielt wird.
Der am Anschluß C angeschlossene Absorber für die vorlaufende Energie der gekoppelten Leistung ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Metallschichtwiderstand ausgebildet.
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Die Meßkurven in Fig.2 zeigen, daß bei einem Richtkoppler nach der Erfindung in dem Frequenzbereich zwischen 50Q und 1000 MHz ein Richtverhältnis von 50 dB bei einem geringen Reflexionsfaktor erfüllt ist. Dieses Diagramm stellt nur die Meßwerte bei einem Ausführungsbeispiel dar. Nach der Erfindung können Richtkoppler mit einem derartigen Richtverhältnis im Frequenzbereich etwa zwischen 450 und 5OOO MHz hergestellt werden. ·
.Patentansprüche
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Claims (10)

  1. Patentansprüche;
    Koaxialer Richtkoppler mit einem Koppelbereich von zwei zueinander parallelen Leitungen in einem gemeinsamen Außenleiter, deren Koppellänge Lambda/4 beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß den im Winkel abgehenden Innenleitern (la) ein Außenleiter (3) Zugeordnet ist.
  2. 2. Richtkoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiter (3) mit einem leitenden Kleber mit dem Außenleitergrundkörper (2) verbunden ist.
  3. 3· Richtkoppler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter im Koppelbereich axial verschiebbar mit dem im Winkel abgehenden Innenleiter (3) durch Federkontakt (7) verbunden ist.
  4. 4. Richtkoppler nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß im Bereich der Koppellänge Lambda/4 die beiden Innerutleiter (I) in ihrem Querschnitt eine in Richtung, der gegenüberliegenden Leitung einstellbare Schraube (6) aufweisen und diese Schraube über eine verschließbare Bohrung im Außenleiter von außen einstellbar ist.
  5. 5. Richtkoppler nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die geraden Innenleiter im Bereich der gegenüberliegenden abgewinkelten Leitung einen Abschnitt (9) kleineren Durchmessers zur Wellenwiderstandsanpassung haben.
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  6. 6. Richtkoppler nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzei chnet , daß im Außenleiter für jeden Innenleiter .zwei Abgleiclisetaaiiben (4,5) vorgesehen sind, davon eine (4) in der Mitte des Koppel- ■ bereiches und die zweite (5) gegenüber der im Winkel abzweigenden Leitung.
  7. 7. Richtkoppler nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Außenleiter an den beiden Enden des Koppelbereiciies zwei verschließbare Kontrollbohrungen (8) vorhanden sind.
  8. 8. Richtkoppler nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß des Absorbers in Richtung der Längsachse des Koppelbereiches liegt. - -
  9. 9. Richtkoppler nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßansehluß in. Richtung der Längsachse des Koppeltoereiches dem Absorber gegenüberliegend benutzt wird.
  10. 10. Richtkoppler nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorber" für die vorlaufende Energie der gekoppelten Leitung ein Metallschichtwiderstand ist.
    409814/0724
DE2247687A 1972-09-28 1972-09-28 Koaxialer Richtungskoppler Expired DE2247687C3 (de)

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DE2247687A DE2247687C3 (de) 1972-09-28 1972-09-28 Koaxialer Richtungskoppler
US00400658A US3849743A (en) 1972-09-28 1973-09-25 Directional quarterwave coaxial coupler having means to axially move the coupling conductors

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DE2247687A1 true DE2247687A1 (de) 1974-04-04
DE2247687B2 DE2247687B2 (de) 1981-06-25
DE2247687C3 DE2247687C3 (de) 1982-02-18

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