(19) |
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(11) |
EP 2 438 646 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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20.09.2017 Patentblatt 2017/38 |
(22) |
Anmeldetag: 27.05.2010 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2010/003230 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2010/139420 (09.12.2010 Gazette 2010/49) |
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(54) |
MESSKOPPLER IN BANDLEITERTECHNIK
MEASURING COUPLER USING STRIP CONDUCTOR TECHNOLOGY
COUPLEUR DE MESURE À RUBAN CONDUCTEUR
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
04.06.2009 DE 102009023872 09.09.2009 DE 102009040725 30.10.2009 DE 102009051370
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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11.04.2012 Patentblatt 2012/15 |
(73) |
Patentinhaber: Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG |
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81671 München (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- JÜNEMANN, Ralf
81735 München (DE)
- BAYER, Alexander
81739 München (DE)
- FREISSL, Michael
81549 München (DE)
- EVERS, Christian
85551 Heimstetten (DE)
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(74) |
Vertreter: Körfer, Thomas |
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Mitscherlich PartmbB
Patent- und Rechtsanwälte
Sonnenstrasse 33 80331 München 80331 München (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
US-A- 4 983 933 US-A1- 2003 117 230 US-A1- 2007 222 539
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US-A- 5 055 807 US-A1- 2003 214 365 US-A1- 2008 094 072
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- OLIVER WOHLGEMUTH ET AL: "Active Probes for Network Analysis within 70-230 GHz" IEEE
TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, IEEE SERVICE CENTER, PISCATAWAY,
NJ, US, Bd. 47, Nr. 12, 1. Dezember 1999 (1999-12-01), XP011037852 ISSN: 0018-9480
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Messkoppler zur Beaufschlagung eines Messobjekts mit
einem Messsignal, insbesondere innerhalb eines ultrabreitbandigen Frequenzbereichs.
[0002] Elektronische Messgeräte für die Mikrowellentechnik müssen in der Regel ultrabreitbandig
ausgeführt sein, um alle möglichen Anwendungen der Kunden abdecken zu können. Die
untere Frequenzgrenze liegt dann z.B. bei 10 MHz und eine obere Frequenzgrenze bei
60 GHz. Die Erzeugung und Verarbeitung eines solchen Frequenzbereichs wird intern
in mehrere sinnvolle Teilbereiche aufgespaltet, welche letztendlich aber an der Frontbuchse
eines Messgeräts miteinander kombiniert werden. Eine solche Kombination kann auf vielfältige
Art und Weise geschehen. Der Einsatz von Kopplern hat sich dabei als die beste Lösung
erwiesen.
[0003] So zeigt die
US 5,055,807 B1 die Umschaltung zwischen Signalen verschiedener Frequenzbereiche mittels eines Kopplers
und eines Schalters. Nachteilhaft sind hier jedoch die ungünstigen elektrischen Eigenschaften
des Schalters, insbesondere seine hohe Einfügedämpfung. Weiterhin nachteilhaft sind
die hohen Herstellungskosten und die geringe Langzeitstabilität einer solchen Vorrichtung.
[0004] Aus der
DE 10 2006 038 029 A1 ist ein Richtkoppler in Bandleitertechnik bekannt, der sich aber nicht als Messkoppler
zur Nutzung verschiedener Teilsignale eignet.
[0005] Die
US 2008/0094072 A1 zeigt ein System, um die Antwort eines elektronischen Netzwerks im Frequenzbereich
zu erfassen. Es umfasst eine Signalquelle und einen Signalpfad zu dem zu untersuchenden
Netzwerk (DUT). Über parallele Richtkoppler werden vor- und rücklaufende Signale herausgefiltert
und können schaltbar frequenzabhängig weiterverarbeitet werden. Nachteilig sind u.a.
die bereits erwähnten ungünstigen elektronischen Eigenschaften eines Schalters.
[0006] Die
US 2003/0214365 A1 zeigt einen Richtkoppler für einen Hochfrequenzverstärker, der in drei Frequenzbändern
funktioniert. Nachteilig ist der begrenzte Frequenzbereich indem der Aufbau funktioniert.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Messkoppler zu schaffen, welcher
die Signale eines unteren und eines oberen Frequenzbereichs einem Messobjekt zuführt.
[0008] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der hierauf rückbezogenen Unteransprüche.
[0009] Ein erfindungsgemäßer Messkoppler zur Beaufschlagung eines Messobjekts mit Messsignalen
beinhaltet einen ersten Koaxialanschluss, einen Hohlleiteranschluss und einen ersten
Bandleiter. Messsignale eines unteren Frequenzbereichs werden an dem ersten Koaxialanschluss
eingespeist. Messsignale eines oberen Frequenzbereichs werden an dem Hohlleiteranschluss
eingespeist.
Der Messkoppler führt die Messsignale auf dem ersten Bandleiter dem Messobjekt zu.
So ist die Kombination eines unteren mit einem oberen Frequenzbereich bei geringem
Herstellungsaufwand gewährleistet.
[0010] Der Hohlleiteranschluss ist bevorzugt mit einem Hohlleiter verbunden. Der Hohlleiter
ist bevorzugt mit einem Hohlleiter-Bandleiter-Übergang verbunden. Der Hohlleiter-Bandleiter-Übergang
ist bevorzugt mit einem zweiten Bandleiter verbunden. Der Hohlleiter-Bandleiter-Übergang
wandelt Messsignale des oberen Frequenzbereichs von bevorzugt im Hohlleiter geführten
Wellen in auf dem zweiten Bandleiter geführte Wellen um. Die Umwandlung einer im Hohlleiter
geführten Welle zu einer auf dem Bandleiter geführten Welle wird so mit geringem Aufwand
erreicht.
[0011] Der erste Koaxialanschluss ist bevorzugt mit einem ersten Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang
verbunden. Der erste Bandleiter ist bevorzugt mit dem ersten Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang
verbunden. Der erste Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang wandelt bevorzugt Messsignale
des unteren Frequenzbereichs von koaxial geführten Wellen in auf dem ersten Bandleiter
geführte Wellen um. Die Umwandlung einer koaxial geführten Welle in eine auf dem Bandleiter
geführte Welle wird so mit geringem Aufwand erreicht.
[0012] Vorteilhafterweise bilden der erste Bandleiter und der zweite Bandleiter einen Vorwärtskoppler.
Vorteilhafterweise führt der Vorwärtskoppler Messsignale des unteren Frequenzbereichs
oder des oberen Frequenzbereichs auf dem ersten Bandleiter dem Messobjekt zu. So kann
dem Messobjekt auf dem ersten Bandleiter entweder ein Signal aus dem unteren oder
aber aus dem oberen Frequenzbereich zugeführt werden.
[0013] Bevorzugt beinhaltet der Messkoppler weiterhin einen zweiten Koaxialanschluss. Bevorzugt
ist das Messobjekt mittels des zweiten Koaxialanschlusses angeschlossen. Bevorzugt
ist der zweite Koaxialanschluss mit einem zweiten Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang
verbunden. Bevorzugt ist der erste Bandleiter mit dem zweiten Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang
verbunden. Bevorzugt wandelt der zweite Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang die Messsignale
von auf dem Bandleiter geführten Wellen in koaxial geführte Wellen um und führt sie
bevorzugt dem zweiten Koaxialanschluss zu. Die Umwandlung von auf dem Bandleiter geführten
Wellen in koaxial geführte Wellen wird so mit geringem Herstellungsaufwand erreicht.
[0014] Der Messkoppler verfügt bevorzugt weiterhin über einen dritten Koaxialanschluss und
einen vierten Koaxialanschluss. Der dritte Koaxialanschluss und der vierte Koaxialanschluss
sind bevorzugt mittels eines dritten Bandleiters verbunden. Der dritte Bandleiter
und der zweite Bandleiter bilden bevorzugt einen Rückwärtskoppler. Der dritte Koaxialanschluss
gibt bevorzugt Signale aus, welche vom Messobjekt reflektierten Signalen proportional
sind. Der vierte Koaxialanschluss gibt bevorzugt Referenzsignale, welche weitgehend
Messsignalen des unteren Frequenzbereichs proportional sind, aus. So wird für den
unteren Frequenzbereich eine sichere Trennung der in das Messobjekt hineinlaufenden
Wellen von den von dem Messobjekt reflektierten Wellen erreicht.
[0015] Der dritte Koaxialanschluss ist bevorzugt mit einem dritten Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang
verbunden. Der dritte Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang wandelt auf dem Bandleiter
geführte Wellen in koaxial geführte Wellen um. Der vierte Koaxialanschluss ist bevorzugt
mit einem vierten Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang verbunden. Der vierte Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang
wandelt auf dem Bandleiter geführte Wellen in koaxial geführte Wellen um. Der dritte
Koaxialanschluss und der vierte Koaxialanschluss sind bevorzugt mittels des dritten
Bandleiter-Koaxialleiter-Übergangs, des vierten Bandleiter-Koaxialleiter-Übergangs
und des dritten Bandleiters verbunden. So wird eine reflektionsarme Umwandlung der
unterschiedlich geführten Wellen bei geringem Herstellungsaufwand erreicht.
[0016] Bevorzugt ist in den dritten Bandleiter ein Dämpfungsglied eingefügt. So wird vermieden,
dass sich Reflektionen des den Messkoppler umgebenden Messaufbaus über ein mit dem
vierten Koaxialanschluss verbundenes Kabel an den Richtkoppler transformieren und
dessen Direktivität verschlechtern.
[0017] Die Bandleiter-Koaxialleiter-Übergänge weisen bevorzugt Kompensationen auf, welche
für eine reflexionsarme Umwandlung der von den Bandleitern geführten Wellen in koaxial
geführte Wellen sorgen. So ist eine sehr reflektionsarme Umwandlung gewährleistet.
[0018] Der erste Bandleiter ist bevorzugt zweiteilig ausgeführt. Die zwei Teile des ersten
Bandleiters sind bevorzugt an einem Verbindungspunkt ineinander verzahnt. Das Trennen
in zwei Teile erfolgt dabei aus Fertigungsgründen. So ist ein sehr geringer Herstellungsaufwand
erreichbar.
[0019] Der zweite Bandleiter ist bevorzugt mit einem Absorber verbunden. Eine sichere Funktionsweise
des Vorwärtskopplers wird so gewährleistet.
[0020] Die Bandleiter weisen bevorzugt einen Wellenwiderstand von 50Ω auf. So ist eine einfache
Integration in bestehende Systeme möglich.
[0021] Der Messkoppler weist ein Gehäuse auf, das bevorzugt aus zumindest zwei Gehäuseteilen
zusammengesetzt. Sämtliche Bandleiter sind bevorzugt in dem Gehäuse angeordnet. Das
Gehäuse dient als Abschirmung und/oder Gegenelektrode für die Bandleiter. Ferner wird
ein mechanischer Schutz der Bandleiteraufbauten bei geringem Herstellungsaufwand erreicht.
[0022] Durch die Befestigung der Bandleiter in dem Gehäuse verursachte kapazitive Störungen
der Bandleiter sind bevorzugt durch Kompensationen weitestgehend eliminiert. So wird
eine sichere Positionierung der Bandleiter bei sehr geringen elektromagnetischen Störungen
erreicht. So werden Übertragungsstörungen weiter reduziert.
[0023] Zumindest ein Teil der Innenseite des Gehäuses ist bevorzugt mit einem Absorbermaterial
ausgekleidet. So werden Gehäuseresonanzen vermieden und eine weitere Verbesserung
der elektromagnetischen Eigenschaften des Messkopplers erreicht.
[0024] Der Vorwärtskoppler und der Rückwärtskoppler sind bevorzugt in Bandleitertechnik
ausgeführt. Eine Schnittstelle zwischen unterschiedlichen Wellenleitertypen, welche
die Direktivität des Rückwärtswellenkopplers verschlechtern würde, wird so vermieden.
[0025] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt ist, beispielhaft beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Messkopplers;
- Fig. 2
- ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer Seitenansicht
mit geöffnetem Deckel;
- Fig. 3
- das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer Seitenansicht
mit geschlossenem Deckel;
- Fig. 4
- das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer ersten Detailansicht;
- Fig. 5
- das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer zweiten Detailansicht;
- Fig. 6
- das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer dritten Detailansicht;
- Fig. 7
- das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer vierten Detailansicht;
- Fig. 8
- das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer fünften Detailansicht;
- Fig. 9
- das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer sechsten Detailansicht;
- Fig. 10
- das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer siebten Detailansicht;
- Fig. 11
- das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer achten Detailansicht,
und
- Fig. 12
- das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer neunten Detailansicht.
[0026] Zunächst werden anhand der Fig. 1 - 3 der generelle Aufbau und die Funktionsweise
des erfindungsgemäßen Messkopplers erläutert. Mittels Fig. 4 - 12 werden anhand mehrerer
Detailansichten der Aufbau und die Funktionsweise weiter verdeutlicht. Identische
Elemente wurden in ähnlichen Abbildungen zum Teil nicht wiederholt dargestellt und
beschrieben.
[0027] Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Messkopplers. Ein
erster Bandleiter 1 ist aus den beiden Teilstücken 14, 16 zusammengesetzt. Diese sind
an einer Verbindungsstelle 15 miteinander verbunden. An seinen beiden Enden weist
der erste Bandleiter 1 die Koaxialanschlüsse 13, 17 auf. In räumlicher Nähe zu dem
ersten Teilstück 14 des ersten Bandleiters 1 befindet sich ein zweiter Bandleiter
12. Dieser ist an seinem ersten Ende mit einem Absorber 10 verbunden. An seinem zweiten
Ende ist der zweite Bandleiter 12 mit einem Hohlleiter-Bandleiter-Übergang 11 verbunden,
welcher mit einem Hohlleiter-Anschluss 24 verbunden ist.
[0028] In räumlicher Nähe zu dem zweiten Teilstück 16 des ersten Bandleiters 1 befindet
sich ein dritter Bandleiter 19. Der dritte Bandleiter 19 verfügt an seinen beiden
Enden über die Koaxialanschlüsse 18, 23. Auf der Seite seines zweiten Anschlusses
23 ist der dritte Bandleiter 19 weiterhin unterbrochen. An zwei Anschlusspunkten 20,
21 ist ein Dämpfungsglied 22 eingefügt.
[0029] Das erste Teilstück 14 des ersten Bandleiters 1 und der zweite Bandleiter 12 bilden
einen Vorwärtskoppler. D.h. ein über den Hohlleiter-Anschluss 24 und den Hohlleiter-Bandleiter-Übergang
11 eingespeistes Signal des oberen Frequenzbereichs wird mit geringer Dämpfung an
den Koaxialanschluss 13 des ersten Teilstücks 14 des ersten Bandleiters 1 übertragen.
Das Signal wird gleichzeitig lediglich mit einer sehr hohen Dämpfung an das zweite
Teilstück 16 des ersten Bandleiters 1 übertragen. An dem Hohlleiter-Anschluss 24 ist
ein hier nicht dargestellter Hohlleiter angebracht. Über den Hohlleiter-Anschluss
24 wird ein Signal des oberen Frequenzbereichs eingespeist. Über den zweiten Koaxialanschluss
17 des ersten Bandleiters 1 wird ein Signal des unteren Frequenzbereichs eingespeist.
So wird an den ersten Koaxialanschluss 13 des ersten Bandleiters 1 entweder ein Signal
des unteren Frequenzbereichs oder aber ein Signal des oberen Frequenzbereichs übertragen.
An diesem ersten Koaxialanschluss 13 des ersten Bandleiters 1 ist ein Messobjekt angeschlossen.
[0030] Durch den von dem ersten Teilstück 14 des ersten Bandleiters 1 und dem zweiten Bandleiter
12 gebildeten Vorwärtskoppler wird entweder ein an dem Koaxialanschluss 17 eingespeistes
Signal des unteren Frequenzbereichs oder ein an dem Hohlleiter-Bandleiter-Übergang
11 eingespeistes Signal des oberen Frequenzbereichs über den Koaxialanschluss 13 dem
hier nicht dargestellten Messobjekt zugeführt. Ein Teil des Messsignals durchläuft
das hier nicht dargestellte Messobjekt und wird optional an einem weiteren Tor des
Messobjekts gemessen. Ein Teil des Messsignals wird von dem Messobjekt jedoch reflektiert
und tritt an dem Koaxialanschluss 13 des ersten Teilstücks 14 des ersten Bandleiters
1 erneut in den erfindungsgemäßen Messkoppler ein.
[0031] Das reflektierte Signal wird von dem Koaxialanschluss 13 an das erste Teilstück 14
des ersten Bandleiters 1 übertragen. Über die Verbindungsstelle 15 gelangt es in den
zweiten Teil 16 des ersten Bandleiters 1. Das zweite Teilstück 16 des ersten Bandleiters
1 und der dritte Bandleiter 19 bilden einen Rückwärtskoppler. D.h. an dem Verbindungspunkt
15 eingespeiste Signale werden mit geringer Dämpfung an den Koaxialanschluss 18 des
dritten Bandleiters übertragen. Gleichzeitig ist der Verbindungspunkt 15 von dem Koaxialanschluss
23 isoliert, so dass Signale vom Verbindungspunkt 15 nur unter hoher Dämpfung an den
Koaxialanschluss 23 des dritten Bandleiters übertragen werden. Durch das Dämpfungsglied
22 werden diese Signale zusätzlich gedämpft. Weiterhin werden an dem Koaxialanschluss
17 des zweiten Teilstücks 16 des ersten Bandleiters 1 eingespeiste Signale mit geringer
Dämpfung auf den Anschluss 23 des dritten Bandleiters gekoppelt. Obwohl das Dämpfungsglied
22 diese Signale dämpft, verbleibt am Anschluss 23 ein ausreichend hoher Pegel. Dieses
Signal wird als Referenzsignal für die Messung herangezogen. Die am Koaxialanschluss
18 des dritten Bandleiters 19 ausgegebenen Signale, die den am Messobjekt reflektierten
Signalen proportional sind, werden als Messsignale genutzt.
[0032] In Fig. 2 wird ein konkretes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers
gezeigt. Der prinzipielle Aufbau und die prinzipielle Funktion entsprechen dabei weitgehend
dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau und der dort gezeigten Funktion. Ein erster Bandleiter
41 besteht aus einem ersten Teilstück 42 und einem zweiten Teilstück 48, welche an
einem Verbindungspunkt 40 verbunden sind. Das erste Teilstück 42 des ersten Bandleiters
41 verfügt über einen Koaxialanschluss 43. Das zweite Teilstück 48 des ersten Bandleiters
41 verfügt über einen Koaxialanschluss 47. Ein zweiter Bandleiter 32 verfügt an seinem
einen Ende über einen Hohlleiter-Bandleiter-Übergang 33 und an seinem anderen Ende
über einen Absorber 30.
[0033] Der zweite Bandleiter 32 befindet sich zumindest abschnittsweise in räumlicher Nähe
zu dem ersten Teilstück 42 des ersten Bandleiters 41 und ist mit diesem gekoppelt.
Um eine Vorwärtskopplung zu erreichen, befindet sich zwischen dem zweiten Bandleiter
32 und dem ersten Teilstück 42 des ersten Bandleiters 41 ein Dielektrikum 39.
[0034] Das erste Teilstück 42 des ersten Bandleiters 41 und der zweite Bandleiter 32 befinden
sich dabei in einem ersten Gehäuse 31. Es besteht bevorzugt aus Metall oder einem
anderen leitfähigem Werkstoff und dient als Abschirmung und/oder Gegenelektrode und/oder
Schutz für die Bandleiter.
[0035] Der Hohleiter-Bandleiter-Übergang 33 gestattet die reflektionsarme Übertragung einer
in den Hohlleiteranschluss 34 eingespeisten Welle auf den zweiten Bandleiter 32. Der
verbindende Hohleiter zwischen dem Hohlleiteranschluss 34 und dem Hohlleiter-Bandleiter-Übergang
befindet sich innerhalb der beiden Teilgehäuse 35, 38, die ihrerseits das Gehäuse
31 formen. Der verbindende Hohlleiter ist in dieser Darstellung nicht zu sehen. Der
Hohlleiteranschluss 34 besitzt Stifte 36, 37, um eine passgenaue Verbindung mit einem
externen Hohlleiter zu gewährleisten, mit dessen Hilfe ein Signal des oberen Frequenzbereichs
in den Messkoppler eingespeist wird.
[0036] Das zweite Teilstück 48 des ersten Bandleiters 41 befindet sich zumindest abschnittsweise
in räumlicher Nähe zu einem dritten Bandleiter 45. Der dritte Bandleiter 45 verfügt
an seinen beiden Enden jeweils über einen Koaxialanschluss 44, 50. Auf Seite des Anschlusses
50 ist der dritte Bandleiter 45 durch ein eingefügtes Dämpfungsglied 49 unterbrochen.
Das zweite Teilstück 48 des ersten Bandleiters 41 und der dritte Bandleiter 45 befinden
sich dabei in einem zweiten Gehäuse 46. Das erste Gehäuse 31 und das zweite Gehäuse
46 sind dabei z.B. mittels Verschraubungen miteinander verbunden. Die beiden Gehäuse
31, 46 bilden dabei ein gemeinsames Gehäuse.
[0037] Bezüglich der Funktion des hier dargestellten Messkopplers wird auf die Ausführungen
zu Fig. 1 verwiesen.
[0038] Fig. 3 zeigt nochmal das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers.
Die hier dargestellte Ansicht zeigt den Messkoppler bei geschlossenem Gehäuse. Das
erste Gehäuse 62 ist mit dem zweiten Gehäuse 71 verbunden. Das erste Gehäuse 62 verfügt
über einen Koaxialanschluss 60. Der Gehäusedeckel 75 ist über Schrauben 69 mit den
einzelnen Gehäusen 62, 71 verbunden und besitzt Befestigungsbohrungen 61, 68, 73.
Der Gehäusedeckel 75 wird dabei gemeinsam von den Gehäusen 62, 71 genutzt. Das erste
Gehäuse 62 besteht, wie bereits anhand von Fig. 2 gezeigt, aus zwei Teilgehäusen 64,
67, welche jeweils am Hohlleiteranschluss 63 über einen Passstift 76, 66 verfügen.
Durch die Befestigungsbohrungen 61, 68, 73 können z. B. Schrauben geführt werden,
mittels derer der Gehäusedeckel 75 auf einer Oberfläche befestigt werden kann. Das
zweite Gehäuse 71 verfügt dabei über drei Koaxialanschlüsse 70, 72, 74.
[0039] Fig. 4 zeigt das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer
Detailansicht. Hier dargestellt ist ein Teilgehäuse 85, welches einem der Teilgehäuse
35, 38, 64, 67 aus Fig. 2 bzw. Fig. 3 entspricht. Das Teilgehäuse 85 ist dabei mittels
Schrauben 84 mit dem zweiten Teilgehäuse, welches hier nicht dargestellt ist, und
dem Deckel 89 verbunden. Zwischen dem Teilgehäuse 85 und dem Deckel 89 verläuft isoliert
ein Bandleiter 81. Das Gehäuse 85 bildet dabei zusammen mit dem Deckel 89 die Schirmung
und/oder die Gegenelektrode für den Bandleiter 81. Das Teilgehäuse 85 und der Deckel
89 sind über Schrauben 80 miteinander verbunden. Ein Ende des Bandleiters 81 ragt
in das Ende eines Hohlleiters 87. Das Ende des Bandleiters 81 und das Ende des Hohlleiters
87 bilden dabei einen Hohlleiter-Bandleiter-Übergang 82. Ein in den Hohlleiter 87
eingespeistes Signal bewegt sich entlang des Hohlleiters 87 und trifft an dessen Ende
auf den Bandleiter 81. Das Ende des Hohlleiters 87 bildet dabei vorzugsweise einen
λ/4 Kurzschluss für die Signale des oberen Frequenzbereichs. Das Signal koppelt auf
den Bandleiter 81 und wird von diesem weitergeleitet.
[0040] Zur reflektionsarmen Einstellung der elektromagnetischen Eigenschaften des Hohlleiter-Bandleiter-Übergangs
verfügt das Teilgehäuse 85 weiterhin über eine Bohrung 83 im Bereich des Hohlleiter-Bandleiter-Übergangs
82 zur Aufnahme einer Abstimmschraube 90. Damit ist eine kapazitive Kompensation des
Hohlleiter-Bandleiter-Übergangs 82 möglich. Hierauf wird anhand von Fig. 5 näher eingegangen.
Das Teilgehäuse 85 verfügt dabei weiterhin über einen Passstift 88 und eine Befestigungsbohrung
86.
[0041] Fig. 5 zeigt das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer
weiteren Detailansicht. Hier dargestellt ist der Bereich um den Hohlleiter-Bandleiter-Übergang.
Ein Bandleiter 101 wird von Befestigungsmitteln 107 in Position gehalten. Das Ende
103 des Bandleiters 101 ist dabei schmaler ausgeführt als der Bandleiter 101 und ragt
durch eine schmale Öffnung 102 in den Hohlleiter 108. Die Breite des Bandleiters 101
hat in Richtung seines Endes 103 einen Sprung 105. Dieser Sprung 105 wirkt kapazitiv,
kann aber das insgesamt elektromagnetisch induktive Verhalten des Hohlleiter-Bandleiter-Übergangs
nicht kompensieren. Daher wird mit der Abstimmschraube 104 im Hohlleiter 108 eine
zusätzliche kapazitive Kompensation des insgesamt induktiven elektromagnetischen Verhaltens
des Hohlleiter-Bandleiter-Übergangs ermöglicht. Zur Vermeidung von Gehäuseresonanzen
ist das den Bandleiter 101 umgebende Gehäuse mit einem Absorbermaterial 100 ausgekleidet.
[0042] Fig. 6 zeigt das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer
weiteren Detailansicht. Wie auch in Fig. 5 ist hier der Hohlleiter-Bandleiter-Übergang
im Detail dargestellt. Ein Bandleiter 120 wird von Befestigungsmitteln 121 in Position
gehalten. Ein Ende 124 des Bandleiters 120 ragt durch eine Öffnung 123 in den Hohlleiter
125. Zur Vermeidung von Gehäuseresonanzen ist das den Bandleiter 120 umgebende Gehäuse
mit einem Absorbermaterial 122 ausgekleidet.
[0043] In Fig. 7 wird das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer
weiteren Detailansicht gezeigt. Hier ist der Bereich um den Koaxialanschluss 130 dargestellt,
an welchem das Messobjekt angeschlossen wird. Dies entspricht dem Anschluss 13 aus
Fig. 1. Ein Bandleiter 136 wird von Befestigungselementen 133 in Position gehalten.
Der Bandleiter 136 ist mit einem Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang 137 verbunden.
Der Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang 137 ist mit dem Koaxialanschluss 130 verbunden.
[0044] Zur Verbesserung der Übertragungseigenschaften des Bandleiter-Koaxialleiter-Übergangs
132 wird auf beiden Seiten eine Kompensationsbohrung 134 eingesetzt. Die Kompensationsbohrung
134 passt das Feldbild einer auf dem Bandleiter 136 geführten Welle an das Feldbild
einer im Koaxialanschluss 130 geführten Welle an. Zur Vermeidung von Gehäuseresonanzen
ist das den Bandleiter 136 umgebende Gehäuse weiterhin mit einem Absorbermaterial
135 ausgekleidet. Das Gehäuse besteht hier aus zwei Gehäuseteilen, welche mit Befestigungsstiften
131 und hier nicht dargestellten Schrauben aneinander fixiert sind.
[0045] In Fig. 8 ist das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer
weiteren Detailansicht dargestellt. Hier ist das Dämpfungselement gezeigt, welches
in den Bandleiter am Referenzanschluss eingefügt ist. Das Dämpfungselement entspricht
dem Dämpfungselement 22 aus Fig. 1.
[0046] Ein erstes Bandleiterelement 150 und ein zweites Bandleiterelement 155 werden auf
zwei leitfähige Kontaktflächen 152, 154 an den Enden eines Substrats 151 mit Hilfe
von Stiften 156 gedrückt. Die Bandleiterelemente 150, 155 bilden dabei einen gemeinsamen,
unterbrochenen Bandleiter, welcher dem Bandleiter 45 aus Fig. 2 entspricht. Die leitfähigen
Flächen 152, 154 sind mit dem Dämpfungselement 153 verbunden. Das Dämpfungselement
153 ist durch auf die Oberfläche des Substrats 151 in Dünnschichttechnik gebrachte
Widerstände realisiert. Alternativ können Dämpfungselemente aus SMD-Widerständen eingesetzt
werden. Es handelt sich dabei um eine Serien- und Parallelschaltung mehrerer Widerstandselemente.
Die Stifte 156 sorgen für einen sicheren Kontakt zwischen den Bandleiter-Elementen
150, 155 und den Kontakten 152, 154 des Substrats 151. Durch den Verzicht auf eine
Verlötung werden besonders genau bestimmbare elektromagnetische Eigenschaften erreicht.
[0047] Fig. 9 zeigt das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer
weiteren Detailansicht. Hier wird eine Schnittansicht der Umgebung des bereits in
Fig. 8 dargestellten Dämpfungselements gezeigt. Der durch das Dämpfungselement 176
unterbrochene Bandleiter 174, welcher den Bandleiterelementen 150, 155 aus Fig. 8
entspricht, wird durch Befestigungselemente 172 in Position gehalten. Der Kontakt
zwischen den Enden des unterbrochenen Bandleiters 174 und dem Dämpfungselement 176,
welches dem Substrat 151 aus Fig. 8 entspricht, wird, wie hier für einen Kontakt dargestellt,
mittels des Stifts 173 hergestellt. Die Feder 171 drückt mit dem Stift 173 den Bandleiter
174 auf das Substrat 151. Zur Einstellung der Federspannung wird die Stellschraube
170 eingesetzt. In dieser Abbildung ebenfalls sichtbar ist ein KoaxialAnschluss 175,
über welchen ein Signal des unteren Frequenzbereichs in den Messkoppler gespeist wird.
[0048] In Fig. 10 wird das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer
weiteren Detailansicht dargestellt. Hier ist der Bereich um den Absorber gezeigt,
welcher anhand von Fig. 1 - 3 bereits erläutert wurde. Ein erster Bandleiter 190 und
ein zweiter Bandleiter 192 werden von einem Dielektrikum 191 geführt. Nach dem Verlassen
des Dielektrikums 191 knickt der zweite Bandleiter 192 um 90 Grad ab. Er wird von
Befestigungselementen 193 in dieser Position gehalten. Das Ende des zweiten Bandleiters
192 wird von einem Stift 195 auf das Substrat 196 gedrückt. Das Substrat 196 enthält
dabei zumindest ein vom Bandleiter gegen die Gehäusemasse geschaltetes Dämpfungselement
mit nominell 50Ω Wellenwiderstand.
[0049] Zur Verbesserung der elektromagnetischen Eigenschaften sind bevorzugt zwei Dämpfungselemente
parallel geschaltet, wovon sich eines auf der Vorderseite und das zweite auf der Rückseite
des Substrats 196 befindet. Der Masseanschluss wird dabei durch eine Kontaktierung
des umgebenden Gehäuses erreicht. Zur Vermeidung von Gehäuseresonanzen ist ein Teil
des umgebenden Gehäuses mit Absorbermaterial 194 versehen. Zur Verbesserung der Kontaktierung
des Substrats 196 durch den Bandleiter 192 drückt eine Feder 197 mit dem Stift 195,
wie auch bereits anhand von Fig. 9 beschrieben, den Bandleiter 192 auf das Substrat
196.
[0050] In Fig. 11 wird das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer
weiteren Detailansicht gezeigt. Hier ist ebenfalls der Bereich um den Absorber dargestellt.
Dabei wird der Bandleiter 210 von dem Stift 214 auf eine leitfähige Fläche 212 des
Substrats 211 gedrückt. Die leitfähige Fläche ist mit einem oder mehreren seriellen
und parallelen Widerstandselementen 213 verbunden. Die parallelen Widerstandselemente
213 sind dabei mittels leitfähiger Verbindungselemente 215 an je einem Ende mit der
Gehäusemasse verbunden. Alternativ können auch rein serielle oder rein parallele Widerstandselemente
eingesetzt werden.
[0051] Fig. 12 zeigt das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messkopplers in einer
weiteren Detailansicht. Hier ist der Verbindungspunkt 234 der zwei Teilstücke des
ersten Bandleiters 1 aus Fig. 1 dargestellt. Ein erstes Teilstück 236 ist mit einem
zweiten Teilstück 231 verbunden. Das erste Teilstück wird mittels der Befestigungselemente
235 in Position gehalten. Das zweite Teilstück 231 wird mittels der Befestigungselemente
230 in Position gehalten.
[0052] Am Verbindungspunkt 234 bestehen die Enden der Bandleiter 231, 236 aus mehreren Fingern
232, 233, die ineinander verschränkt sind. Die Fingerstruktur 232, 233 stellt durch
elastische Kräfte eine sichere Kontaktierung der beiden Bandleiter 231, 236 her. Zur
Vermeidung von Gehäuseresonanzen ist das Gehäuse, welches den Verbindungspunkt 234
umgibt, mit einem Absorbermaterial 237 ausgekleidet.
[0053] Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Alle
vorstehend beschriebenen Merkmale oder in den Figuren gezeigten Merkmale sind im Rahmen
der Erfindung beliebig vorteilhaft miteinander kombinierbar. Beispielsweise können
auch andere Hohlleiter-Bandleiter-Übergänge zum Einsatz kommen.
1. Messkoppler zur Beaufschlagung eines Messobjekts mit Messsignalen, wobei der Messkoppler
so ausgebildet ist, dass er Messsignale auf einem ersten Bandleiter (1, 41, 136) dem
Messobjekt zuführt,
gekennzeichnet dadurch,
dass der Messkoppler einen ersten Koaxialanschluss (17, 47, 72, 175), einen Hohlleiteranschluss
(24, 34, 63) und den ersten Bandleiter (1, 41, 136) beinhaltet welcher sich aus dem
ersten Teilstück (14, 42) und dem zweiten Teilstück (16, 48) zusammensetzt, welche
miteinander an einer Verbindungsstelle (15, 40) verbunden sind,
dass der erste Bandleiter (1, 41, 136) an seinen beiden Enden den ersten und einen zweiten
Koaxialanschluss (13, 17, 43, 47, 72, 175) aufweist,
dass die Messsignale eines unteren Frequenzbereichs an dem ersten Koaxialanschluss (17,
47, 72, 175) eingespeist werden,
dass die Messsignale eines oberen Frequenzbereichs an dem Hohlleiteranschluss (24, 34,
63) eingespeist werden,
dass der erste Bandleiter (1, 41, 136) mit einem zweiten Bandleiter (12, 32, 81, 101,
120, 192, 210) gekoppelt ist, da sich der zweite Bandleiter (12, 32, 81, 101, 120,
192, 210) zumindest abschnittsweise in der räumlichen Nähe des ersten Bandleiters
(1, 41, 136) befindet,
dass der erste Bandleiter (1, 41, 136) mit einem dritten Bandleiter (19, 45, 174) gekoppelt
ist, da sich der dritte Bandleiter (19, 45, 174) zumindest abschnittsweise in der
räumlichen Nähe des ersten Bandleiters (1, 41, 136) befindet, wobei der dritte Bandleiter
(19, 45, 174) an seinen Enden über Koaxialanschlüsse (18, 23, 44, 50) verfügt, und
dass der Hohlleiteranschluss (24, 34, 63) mittels eines Hohlleiter-Bandleiterübergangs
(11, 33, 82) mit dem zweiten Bandleiter (12, 32, 81, 101, 120, 192, 210) verbunden
ist.
2. Messkoppler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Bandleiter (1, 41, 136) und der zweite Bandleiter (12, 32, 81, 101, 120,
192, 210) einen Vorwärtskoppler bilden, und
dass der Vorwärtskoppler so ausgebildet ist, dass er Messsignale des unteren Frequenzbereichs
oder des oberen Frequenzbereichs auf dem ersten Bandleiter (1, 41, 136) dem Messobjekt
zuführt.
3. Messkoppler nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Messkoppler weiterhin einen zweiten Koaxialanschluss (130) beinhaltet,
dass das Messobjekt mittels des zweiten Koaxialanschlusses (130) angeschlossen ist,
dass der zweite Koaxialanschluss (130) mittels einem zweiten Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang
(137) mit dem ersten Bandleiter (136) verbunden ist, und
dass der zweite Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang (137) Messsignale von auf dem Bandleiter
geführten Wellen in koaxial geführte Wellen umwandelt und dem zweiten Koaxialanschluss
(130) zuführt.
4. Messkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Messkoppler weiterhin über einen dritten Koaxialanschluss (18, 44, 70) und einen
vierten Koaxialanschluss (23, 50, 74) verfügt,
dass der dritte Koaxialanschluss (18, 44, 70) und der vierte Koaxialanschluss (23, 50,
74) mittels des dritten Bandleiters (19, 45, 174) verbunden sind,
dass der dritte Bandleiter (19, 45, 174) und der zweite Bandleiter (12, 32, 81, 101, 120,
192, 210) einen Rückwärtskoppler bilden,
dass der dritte Koaxialanschluss (18, 44, 70) Signale ausgibt, welche vom Messobjekt reflektierten
Signalen weitgehend proportional sind, und
dass der vierte Koaxialanschluss (23, 50, 74) Referenzsignale ausgibt, welche Messsignalen
des unteren Frequenzbereichs weitgehend proportional sind.
5. Messkoppler nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der dritte Koaxialanschluss (18, 44, 70) mit einem dritten Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang
verbunden ist, dass der dritte Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang von dem Messobjekt
reflektierte Signale in koaxial geführte Wellen umwandelt,
dass der vierte Koaxialanschluss (23, 50, 74) mit einem vierten Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang
verbunden ist, dass der vierte Bandleiter-Koaxialleiter-Übergang die Referenzsignale
in koaxial geführte Wellen umwandelt, und dass der dritte Koaxialanschluss (18, 44,
70) und der vierte Koaxialanschluss (23, 50, 74) mittels des dritten Bandleiter-Koaxialleiter-Übergangs
und des vierten Bandleiter-Koaxialleiter-Übergangs und des dritten Bandleiters (19,
45, 174) verbunden sind.
6. Messkoppler nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass in den dritten Bandleiter (19, 45, 174) ein Dämpfungsglied (22, 49, 153)eingefügt
ist.
7. Messkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bandleiter-Koaxialleiter-Übergänge Kompensationen aufweisen, welche für eine
reflektionsarme Umwandlung der von den Bandleitern geführten Wellen in koaxial geführte
Wellen sorgen, da Kompensationsbohrungen zur Anpassung des Feldbildes eingesetzt sind.
8. Messkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Bandleiter (1, 41, 136) zweiteilig ausgeführt ist,
dass die zwei Teile (14, 16, 42, 48, 136, 190, 231, 236) des ersten Bandleiters (1, 41,
136) an einem Verbindungspunkt (15, 40, 234) ineinander mittels mehrerer Finger (232,
233) an den Enden der Bandleiter (231, 236) verzahnt sind, und
dass das erste Teilstück (14) des ersten Bandleiters (1, 41, 136) mit dem zweiten Bandleiter
(12, 32, 81, 101, 120, 192, 210) bzw. das zweite Teilstück (48) des ersten Bandleiters
(1, 41, 136) mit dem dritten Bandleiter (19, 45, 174) gekoppelt ist.
9. Messkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Bandleiter (12, 32, 81, 101, 120, 192, 210) mit einem Absorber (10, 30,
196, 213) verbunden ist.
10. Messkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Messkoppler zumindest ein Gehäuse (31, 46, 62, 71) aufweist,
dass das Gehäuse (31, 62) aus zumindest zwei Gehäuseteilen (35, 38, 64, 67, 85) zusammengesetzt
ist und
dass sämtliche Bandleiter (1, 12, 19, 32, 41, 45, 81, 101, 120, 136, 150, 155, 174, 192,
210, 231, 236) in dem Gehäuse angeordnet sind.
11. Messkoppler nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Teil der Bandleiter (1, 12, 19, 32, 41, 45, 81, 101, 120, 136, 150,
155, 174, 192, 210, 231, 236) in dem Gehäuse (31, 46, 62, 71) mittels Stiften (156,
173, 195, 214) befestigt sind, und
dass die Stifte (156, 173, 195, 214) die Bandleiter (1, 12, 19, 32, 41, 45, 81, 101, 120,
136, 150, 155, 174, 192, 210, 231, 236) auf deren breiten Seiten kontaktieren und
in Position halten.
12. Messkoppler nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch die Befestigung der Bandleiter (1, 12, 19, 32, 41, 45, 81, 101, 120, 136, 150,
155, 174, 192, 210, 231, 236) in dem Gehäuse (31, 46, 62, 71) verursachte kapazitive
Störungen der Bandleiter (1, 12, 19, 32, 41, 45, 81, 101, 120, 136, 150, 155, 174,
192, 210, 231, 236) durch Kompensationen weitgehend eliminiert sind.
13. Messkoppler nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Teil der Innenseite des Gehäuses (31, 46, 62, 71) mit einem Absorbermaterial
(100, 122, 135, 194, 237) ausgekleidet ist.
1. Measuring coupler for applying measuring signals to a measurement object, the measuring
coupler being embodied so that it supplies measuring signals to the measurement object
on a first strip conductor (1, 41, 136),
characterised in that
the measuring coupler comprises a first coaxial connector (17, 47, 72, 175), a waveguide
port (24, 34, 63) and the first strip conductor (1, 41, 136) which is composed of
the first part (14, 42) and the second part (16, 48) which are connected with one
another at a connection location (15, 40),
in that at its two ends the first strip conductor (1, 41, 136) has the first and a second
coaxial connector (13, 17, 43, 47, 72, 175),
in that the measuring signals of a lower frequency range are fed in at the first coaxial
connector (17, 47, 72, 175),
in that the measuring signals of an upper frequency range are fed in at the waveguide port
(24, 34, 63),
in that the first strip conductor (1, 41, 136) is coupled with a second strip conductor (12,
32, 81, 101, 120, 192, 210) since the second strip conductor (12, 32, 81, 101, 120,
192, 210) is located at least in part in the spatial proximity of the first strip
conductor (1, 41, 136),
in that the first strip conductor (1, 41, 136) is coupled with a third strip conductor (19,
45, 174) since the third strip conductor (19, 45, 174) is located at least in part
in the spatial proximity of the first strip conductor (1, 41, 136), the third strip
conductor (19, 45, 174) having coaxial connectors (18, 23, 44, 50) at its ends, and
in that the waveguide port (24, 34, 63) is connected with the second strip conductor (12,
32, 81, 101, 120, 192, 210) by means of a waveguide-strip conductor transition (11,
33, 82).
2. Measuring coupler according to claim 1,
characterised in that
the first strip conductor (1, 41, 136) and the second strip conductor (12, 32, 81,
101, 120, 192, 210) form a forward coupler, and
in that the forward coupler is embodied so that it supplies measuring signals of the lower
frequency range or of the upper frequency range on the first strip conductor (1, 41,
136) to the measurement object.
3. Measuring coupler according to one of claims 1 or 2,
characterised in that
the measuring coupler also comprises a second coaxial connector (130),
in that the measurement object is connected by means of the second coaxial connector (130),
in that the second coaxial connector (130) is connected with the first strip conductor (136)
by means of a second strip conductor-coaxial line transition (137), and
in that the second strip conductor-coaxial line transition (137) converts measuring signals
from waves carried on the strip conductor into waves guided coaxially and supplies
them to the second coaxial connector (130).
4. Measuring coupler according to one of claims 1 to 3,
characterised in that
the measuring coupler also has a third coaxial connector (18, 44, 70) and a fourth
coaxial connector (23, 50, 74), in that the third coaxial connector (18, 44, 70) and the fourth coaxial connector (23, 50,
74) are connected by means of the third strip conductor (19, 45, 174),
in that the third strip conductor (19, 45, 174) and the second strip conductor (12, 32, 81,
101, 120, 192, 210) form a reverse coupler,
in that the third coaxial connector (18, 44, 70) emits signals which are largely proportional
to signals reflected by the measurement object, and
in that the fourth coaxial connector (23, 50, 74) emits reference signals which are largely
proportional to measuring signals of the lower frequency range.
5. Measuring coupler according to claim 4,
characterised in that
the third coaxial connector (18, 44, 70) is connected with a third strip conductor-coaxial
line transition,
in that the third strip conductor-coaxial line transition converts signals reflected by the
measurement object into coaxially guided waves,
in that the fourth coaxial connector (23, 50, 74) is connected with a fourth strip conductor-coaxial
line transition,
in that the fourth strip conductor-coaxial line transition converts the reference signals
into coaxially guided waves, and
in that the third coaxial connector (18, 44, 70) and the fourth coaxial connector (23, 50,
74) are connected by means of the third strip conductor-coaxial line transition and
the fourth strip conductor-coaxial line transition and the third strip conductor (19,
45, 174).
6. Measuring coupler according to claim 4 or 5,
characterised in that
an attenuation element (22, 49, 153) is inserted into the third strip conductor (19,
45, 174).
7. Measuring coupler according to one of claims 1 to 3 or 5 or 6,
characterised in that
the strip conductor-coaxial line transitions have compensations which ensure low-reflection
conversion of the waves carried by the strip conductors into coaxially guided waves
as compensation boreholes are used to match the field pattern.
8. Measuring coupler according to one of claims 1 to 7,
characterised in that
the first strip conductor (1, 41, 136) is formed in two parts,
in that the two parts (14, 16, 42, 48, 136, 190, 231, 236) of the first strip conductor (1,
41, 136) are meshed in one another at a connection point (15, 40, 234) by means of
a plurality of fingers (232, 233) at the ends of the strip conductors (231, 236),
and
in that the first part (14) of the first strip conductor (1, 41, 136) is coupled with the
second strip conductor (12, 32, 81, 101, 120, 192, 210) and the second part (48) of
the first strip conductor (1, 41, 136) is coupled with the third strip conductor (19,
45, 174).
9. Measuring coupler according to one of claims 1 to 8,
characterised in that
the second strip conductor (12, 32, 81, 101, 120, 192, 210) is connected with an absorber
(10, 30, 196, 213).
10. Measuring coupler according to one of claims 1 to 9,
characterised in that
the measuring coupler has at least one housing (31, 46, 62, 71),
in that the housing (31, 62) is composed of at least two housing parts (35, 38, 64, 67, 85)
and
in that all the strip conductors (1, 12, 19, 32, 41, 45, 81, 101, 120, 136, 150, 155, 174,
192, 210, 231, 236) are arranged in the housing.
11. Measuring coupler according to claim 10,
characterised in that
at least a part of the strip conductors (1, 12, 19, 32, 41, 45, 81, 101, 120, 136,
150, 155, 174, 192, 210, 231, 236) are fastened in the housing (31, 46, 62, 71) by
means of pins (156, 173, 195, 214), and
in that the pins (156, 173, 195, 214) contact the strip conductors (1, 12, 19, 32, 41, 81,
101, 120, 136, 150, 155, 174, 192, 210, 231, 236) on their broad sides and hold them
in position.
12. Measuring coupler according to claim 11,
characterised in that
capacitive disturbances of the strip conductors (1, 12, 19, 32, 41, 45, 81, 101, 120,
136, 150, 155, 174, 192, 210, 231, 236) caused by the fastening of the strip conductors
(1, 12, 19, 32, 41, 45, 81, 101, 120, 136, 150, 155, 174, 192, 210, 231, 236) in the
housing (31, 46, 62, 71) are largely eliminated by compensations.
13. Measuring coupler according to one of claims 10 to 12,
characterised in that
at least a part of the inside of the housing (31, 46, 62, 71) is lined with an absorber
material (100, 122, 135, 194, 237).
1. Coupleur de mesure pour l'application de signaux de mesure à un objet à mesurer, ledit
coupleur de mesure étant réalisé de manière à acheminer des signaux de mesure à l'objet
à mesurer sur un premier ruban conducteur (1, 41, 136),
caractérisé
en ce que ledit coupleur de mesure comprend un premier raccord coaxial (17, 47, 72, 175), un
raccord de guide d'ondes (24, 34, 63) et le premier ruban conducteur (1, 41, 136),
lequel se compose du premier segment (14, 42) et du deuxième segment (16, 48) assemblés
sur un point de connexion (15, 40),
en ce que le premier ruban conducteur (1, 41, 136) présente à ses deux extrémités le premier
raccord coaxial et un deuxième raccord coaxial (13, 17, 43, 47, 72, 175),
en ce que les signaux de mesure d'une plage de fréquence inférieure sont appliqués sur le premier
raccord coaxial (17, 47, 72, 175),
en ce que les signaux de mesure d'une plage de fréquence supérieure sont appliqués sur le raccord
de guide d'ondes (24, 34, 63),
en ce que le premier ruban conducteur (1, 41, 136) est couplé à un deuxième ruban conducteur
(12, 32, 81, 101, 120, 192, 210), ledit deuxième ruban conducteur (12, 32, 81, 101,
120, 192, 210) se trouvant au moins en partie à proximité spatiale du premier ruban
conducteur (1, 41, 136),
en ce que le premier ruban conducteur (1, 41, 136) est couplé à un troisième ruban conducteur
(19, 45, 174), ledit troisième ruban conducteur (19, 45, 174) se trouvant au moins
en partie à proximité spatiale du premier ruban conducteur (1, 41, 136), ledit troisième
ruban conducteur (19, 45, 174) disposant de raccords coaxiaux (18, 23, 44, 50) à ses
extrémités, et
en ce que le raccord de guide d'ondes (24, 34, 63) est raccordé au deuxième ruban conducteur
(12, 32, 81, 101, 120, 192, 210) au moyen d'une transition (11, 33, 82) entre guide
d'ondes et ruban conducteur.
2. Coupleur de mesure selon la revendication 1,
caractérisé
en ce que le premier ruban conducteur (1, 41, 136) et le deuxième ruban conducteur (12, 32,
81, 101, 120, 192, 210) forment un coupleur directionnel avant, et
en ce que ledit coupleur directionnel avant est réalisé de manière à acheminer à l'objet à
mesurer des signaux de mesure de la plage de fréquence inférieure ou de la plage de
fréquence supérieure sur le premier ruban conducteur (1, 41, 136).
3. Coupleur de mesure selon la revendication 1 ou la revendication 2,
caractérisé
en ce que ledit coupleur de mesure comprend en outre un deuxième raccord coaxial (130),
en ce que l'objet à mesurer est raccordé au moyen du deuxième raccord coaxial (130),
en ce que le deuxième raccord coaxial (130) est raccordé au premier ruban conducteur (136)
au moyen d'une deuxième transition (137) entre ruban conducteur et conducteur coaxial,
et
en ce que la deuxième transition (137) entre ruban conducteur et conducteur coaxial convertit
en ondes guidées coaxialement des signaux de mesure d'ondes guidées sur le ruban conducteur
et achemine celles-ci au deuxième raccord coaxial (130).
4. Coupleur de mesure selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé
en ce que ledit coupleur de mesure comprend en outre un troisième raccord coaxial (18, 44,
70) et un quatrième raccord coaxial (23, 50, 74),
en ce que le troisième raccord coaxial (18, 44, 70) et le quatrième raccord coaxial (23, 50,
74) sont reliés par le troisième ruban conducteur (19, 45, 174),
en ce que le troisième ruban conducteur (19, 45, 174) et le deuxième ruban conducteur (12,
32, 81, 101, 120, 192, 210) forment un coupleur directionnel arrière,
en ce que le troisième raccord coaxial (18, 44, 70) émet des signaux proportionnels dans une
large mesure à des signaux réfléchis par l'objet à mesurer, et
en ce que le quatrième raccord coaxial (23, 50, 74) émet des signaux de référence proportionnels
dans une large mesure à des signaux de mesure de la plage de fréquence inférieure.
5. Coupleur de mesure selon la revendication 4,
caractérisé
en ce que le troisième raccord coaxial (18, 44, 70) est relié à une troisième transition entre
ruban conducteur et conducteur coaxial,
en ce que la troisième transition entre ruban conducteur et conducteur coaxial convertit en
ondes guidées coaxialement des signaux réfléchis par l'objet à mesurer,
en ce que le quatrième raccord coaxial (23, 50, 74) est relié à une quatrième transition entre
ruban conducteur et conducteur coaxial,
en ce que la quatrième transition entre ruban conducteur et conducteur coaxial convertit les
signaux de référence en ondes guidées coaxialement, et
en ce que le troisième raccord coaxial (18, 44, 70) et le quatrième raccord coaxial (23, 50,
74) sont raccordés au moyen de la troisième transition entre ruban conducteur et conducteur
coaxial et de la quatrième transition entre ruban conducteur et conducteur coaxial
et du troisième ruban conducteur (19, 45, 174).
6. Coupleur de mesure selon la revendication 4 ou la revendication 5,
caractérisé
en ce qu'un atténuateur (22, 49, 153) est inséré dans le troisième ruban conducteur (19, 45,
174).
7. Coupleur de mesure selon l'une des revendications 1 à 3 ou 5 ou 6,
caractérisé
en ce que les transitions entre ruban conducteur et conducteur coaxial présentent des compensations
assurant une conversion à faibles réflexions des ondes guidées par les rubans conducteurs
en ondes guidées coaxialement, des trous de compensation étant mise en oeuvre pour
adapter l'image de champ.
8. Coupleur de mesure selon l'une des revendications 1 à 7,
caractérisé
en ce que le premier ruban conducteur (1, 41, 136) est réalisé en deux parties,
en ce que les deux parties (14, 16, 42, 48, 136, 190, 231, 236) du premier ruban conducteur
(1, 41, 136) sont engrenées sur un point de connexion (15, 40, 234) au moyen de plusieurs
doigts (232, 233) aux extrémités du ruban conducteur (231, 236), et
en ce que le premier segment (14) du premier ruban conducteur (1, 41, 136) est accouplé au
deuxième ruban conducteur (12, 32, 81, 101, 120, 192, 210), ou le deuxième segment
(48) du premier ruban conducteur (1, 41, 136) est accouplé au troisième ruban conducteur
(19, 45, 174).
9. Coupleur de mesure selon l'une des revendications 1 à 8,
caractérisé
en ce que le deuxième ruban conducteur (12, 32, 81, 101, 120, 192, 210) est raccordé à un absorbeur
(10, 30, 196, 213).
10. Coupleur de mesure selon l'une des revendications 1 à 9,
caractérisé
en ce que ledit coupleur de mesure comporte au moins un boîtier (31, 46, 62, 71),
en ce que le boîtier (31, 62) est composé d'au moins deux parties de boîtier (35, 38, 64, 67,
85) et
en ce que tous les rubans conducteurs (1, 12, 19, 32, 41, 45, 81, 101, 120, 136, 150, 155,
174, 192, 210, 231, 236) sont disposés dans le boîtier.
11. Coupleur de mesure selon la revendication 10,
caractérisé
en ce qu'au moins quelques-uns des rubans conducteurs (1, 12, 19, 32, 41, 45, 81, 101, 120,
136, 150, 155, 174, 192, 210, 231, 236) sont fixés dans le boîtier (31, 46, 62, 71)
au moyen de goupilles (156, 173, 195, 214), et
en ce que les goupilles (156, 173, 195, 214) contactent les rubans conducteurs (1, 12, 19,
32, 41, 45, 81, 101, 120, 136, 150, 155, 174, 192, 210, 231, 236) sur les largeurs
de ceux-ci et les maintient en position.
12. Coupleur de mesure selon la revendication 11,
caractérisé
en ce que les parasitages capacitifs des rubans conducteurs (1, 12, 19, 32, 41, 45, 81, 101,
120, 136, 150, 155, 174, 192, 210, 231, 236) causés par la fixation des rubans conducteurs
(1, 12, 19, 32, 41, 45, 81, 101, 120, 136, 150, 155, 174, 192, 210, 231, 236) dans
le boîtier (31, 46, 62, 71) sont éliminés par compensations dans une large mesure.
13. Coupleur de mesure selon l'une des revendications 10 à 12,
caractérisé
en ce qu'au moins une partie de la face intérieure du boîtier (31, 46, 62, 71) est revêtue
d'un matériau absorbant (100, 122, 135, 194, 237).
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