| (19) |
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(11) |
EP 3 120 410 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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06.05.2020 Patentblatt 2020/19 |
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Anmeldetag: 26.02.2015 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2015/000451 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2015/139813 (24.09.2015 Gazette 2015/38) |
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| (54) |
MEHRSTUFIGER BREITBAND-RICHTKOPPLER
MULTI-STAGE BROADBAND DIRECTIONAL COUPLER
COUPLEUR DIRECTIONNEL À LARGE BANDE MULTI-ÉTAGES
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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 RS SE SI SK SM TR |
| (30) |
Priorität: |
20.03.2014 DE 102014004007
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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25.01.2017 Patentblatt 2017/04 |
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Patentinhaber: KATHREIN SE |
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83022 Rosenheim (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- WEISS, Frank
83122 Samerberg (DE)
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| (74) |
Vertreter: Flach Bauer Stahl
Patentanwälte Partnerschaft mbB |
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Adlzreiterstraße 11 83022 Rosenheim 83022 Rosenheim (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 0 669 671 US-A- 4 797 643
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JP-A- H05 191 113 US-A- 5 823 791
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- MOHAMED M FAHMI ET AL: "Multilayer Multi-Section Broadband LTCC Stripline Directional
Couplers", MICROWAVE SYMPOSIUM, 2007. IEEE/MTT-S INTERNATIONAL, IEEE, PI, 1. Juni
2007 (2007-06-01), Seiten 173-176, XP031111873, ISBN: 978-1-4244-0687-6
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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 mehrstufigen Breitband-Richtkoppler nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
[0002] In hochfrequenztechnischen Anlagen ist es oft notwendig, ein Signal z.B. mit einer
Leistung P auf zwei Signale mit beliebiger Leistungsaufteilung aufzuteilen. In Sonderfällen
kann es wünschenswert sein, die Leistung jeweils zu 50% aufzuteilen. Hierzu werden
häufig Ringkoppler verwendet. Derartige Ringkoppler sind u.a. aus
Zinke Brunswig "Hochfrequenztechnik", Springer-Verlag, 6. Auflage, 2000 bekannt, und zwar dort aus Seite 192.
[0003] Diese Ringkoppler werden häufig in Mikrostreifenleitertechnik ausgeführt.
[0004] Darüber hinaus sind aber auch Hochfrequenzkoppler bekannt, bei denen das Maß der
Verkopplung in der Regel über stirn- oder längsseitig gekoppelte Leitungen eingestellt
wird. Für höhere Koppelgrade, wie für einen Leistungsteiler notwendig, werden diese
Abstände oft sehr gering oder sogar zu gering, um noch wirtschaftlich gefertigt werden
zu können.
[0005] So ist beispielsweise auch aus der
US 6,946,927 B2 ein direktionaler Koppler bekannt geworden, der in Suspended-Substrat-Technik aufgebaut
ist. Mit anderen Worten ist auf einem Substrat auf der einen Seite eine Koppelstrecke
in Streifenleitungstechnik vorgesehen, die mit zwei ebenfalls in Streifenleitungstechnik
ausgebildeten ersten und zweiten Anschlüssen auf dem Substrat in Verbindung stehen.
Auf der gegenüberliegenden Seite des Substrates ist ferner eine zweite Koppelstrecke
angeordnet, die zu einem dritten und vierten Ausgang oder Anschluss führen. In Draufsicht
sind die beiden Koppelstrecken zumindest teilweise überlappend angeordnet.
[0006] Ein demgegenüber noch verbesserter Hochfrequenzkoppler insbesondere in Form eines
schmalbandigen Kopplers oder Leistungsteilers ist beispielsweise auch aus der
EP 1 867 003 B9 bekannt geworden. Eine Verbesserung wird gemäß dieser Veröffentlichung auch dadurch
realisiert, dass in Längsrichtung der beiden Koppelstrecken Interdigital-Kondensatoren
vorgesehen sind, die jeweils zwischen einer Koppelstrecke und Masse verkoppelt sind.
[0007] Die Hauptnachteile der Richtkoppler in Koplanarleitungstechnik liegen u.a. in den
geforderten Mindestabständen zwischen den längsseitig gekoppelten Leiterbahnen und
dem insoweit auch begrenzten Koppelfaktor. Weiterhin ist der Koppelfaktor stark toleranzabhängig
(Ätztoleranzen und Schwankungen der Dielektrizitätskonstanten des Substratmaterials
über einen nachteiligen Einfluss aus). Weiterhin ist ein Koppler in Koplanarleitungstechnik
bezüglich dielektrischer Verluste nicht optimal.
[0008] Eine ideale Trennung von vor- und rücklaufenden Wellen ist zudem nur mit Richtkopplern
möglich, die eine Ausbreitung von TEM-Wellen zulassen. Richtkoppler in Mikrostreifenleitungs-
oder koplanarer Leitungstechnik ermöglichen keine Ausbreitung von reinen TEM-Wellen.
Insoweit wird von daher auf Richtkoppler in Koaxialleitungstechnik zurückgegriffen.
[0009] Richtkoppler oder Leistungsteiler in Koaxialleitungstechnik sind jedoch im Aufbau
relativ aufwendig. So müssen bei derartigen herkömmlichen Richtkopplern äußerst exakt
gefräste Gehäuse hergestellt werden, die für die verschiedenen Stufen des Kopplers
deutlich unterschiedliche Gehäuse-Innenraumbreiten aufweisen müssen. Dabei ist die
Anordnung insbesondere am Übergang von einer Koppelstufe zur nächsten sehr kritisch,
da hier exakte Bemaßungen bezüglich der Koppelleitungen zum einen und bezüglich des
Abstandes zu den Gehäuseinnenwänden zum anderen eingehalten werden müssen. Geringste
Abweichungen können hier schon zu relativ starken veränderten elektrischen charakteristischen
Werten führen.
[0010] Ein dem geschilderten Stand der Technik weitgehend ähnlicher Richtkoppler ist auch
aus der
EP 0 669 671 A1 bekannt geworden. Er umfasst zwei Koppelstrecken die zwischen jeweils zwei Anschlüssen
auf unterschiedlichen Strecken verlaufen. Jede der beiden Koppelstrecken weist einen
Koppelabschnitt auf, wobei die beiden Koppelstrecken im Bereich ihres jeweils einzigen
Koppelabschnittes in einem vorgegebenen Abstand parallel zueinander verlaufen, um
hier die gewünschte Koppelwirkung zu erzeugen.
[0011] Eine insoweit vergleichbare Anordnung ist auch aus der
US 4,797,643 bekannt geworden. Die Besonderheit ist hier, dass zwei eine Koppelwirkung erzeugende
Richtkoppleranordnungen in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Die eigentliche
Koppelstrecke wird durch zwei senkrecht im Abstand zueinander verlaufende Koppelabschnitte
gebildet, die zu den beiden Koppelstrecken gehören.
[0012] Nach Durchlaufen einer gegenüber dem Koppelabschnitt etwa zehnmal so langen Zwischenwegstrecke
kreuzen sich beide Koppelstrecken ein zweites Mal. An diesem zweiten Kreuzungspunkt
verlaufen beide Koppelstrecken ebenfalls wieder in einem gleichen Abstand zueinander
und bilden dort die beiden nächsten miteinander wechselwirkenden Koppelabschnitte.
[0013] Aus der
JP 5-191113 ist ein Richtkoppler zu entnehmen, wobei jede Koppelstrecke zwischen ihren jeweils
zugehörigen Anschlüssen nur einen Koppelabschnitt aufweist, der mit einem entsprechenden
parallel dazu verlaufenden Koppelabschnitt der zweiten Koppelstrecke wechselwirkt.
[0015] Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten
Richtkoppler zu schaffen, insbesondere einen 3 dB-Koppler, der bezüglich Kosten, Verlusten
und Fertigungstoleranzen gegenüber herkömmlichen Lösungen optimiert ist.
[0016] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0017] Der erfindungsgemäße Richtkoppler weist deutliche Vorteile gegenüber dem Stand der
Technik auf.
[0018] Der erfindungsgemäße Richtkoppler zeichnet sich vor allem durch eine geringe Toleranzempfindlichkeit
unter Einhaltung sehr guter elektrischer Werte aus. Zudem lässt sich das Gehäuse des
erfindungsgemäßen Kopplers günstig fertigen. Insgesamt kann der erfindungsgemäße Koppler
einfach hergestellt und abgeglichen werden, wodurch eine insgesamt kostengünstigere
Herstellung gegenüber herkömmlichen Lösungen möglich wird.
[0019] Der erfindungsgemäße Richtkoppler umfasst ein Gehäuse als Außenleiter, welches bevorzugt
als Spritzgussteil hergestellt werden kann. Obgleich derartige Spritzgussteile bezüglich
des Gehäuse-Innenraums nachgearbeitet werden oder werden müssen, ist die Herstellung
eines derartigen Spritzguss-Gehäuses sehr viel kostengünstiger als ein bisher nach
dem Stand der Technik notwendigerweise gefrästes Gehäuse. Die Gehäuse mussten bisher
gefräst werden, da entsprechende Richtkoppler sehr stark toleranzabhängig waren und
die geforderte Genauigkeit nur durch ein gefrästes Gehäuse eingehalten werden konnte.
[0020] Darüber hinaus zeichnet sich der erfindungsgemäße Richtkoppler dadurch aus, dass
die Koppelabschnitte der beiden Koppelstrecken des mehrstufigen Breitband-Richtkopplers
durch Übergangsbereiche voneinander definiert sind, die vereinfacht auch kurz als
Sprungstellen bezeichnet werden, obgleich der Übergang nicht exakt sprunghaft sondern
über eine gewisse Wegstrecke allmählich erfolgt. An diesen Übergangsstellen weisen
die Koppelabschnitte einen sich verändernden Leitungsquerschnitt auf, d.h. es ändert
sich ihre Leitungsdicke und/oder Leitungsbreite und/oder es ändert sich der Koppelabstand,
d.h. der Abstand zwischen den beiden benachbart zueinander liegenden aber galvanisch
voneinander getrennten Koppelleitungen. In diesem Bereich sind dann als Kompensationseinrichtung
für die erwähnten Übergangsbereiche kapazitiv wirkende Blenden im Innenraum des Kopplergehäuses
vorgesehen.
[0021] Im Rahmen der Erfindung weist das Kopplergehäuse über die Koppelstrecke hinweg eine
mehr oder weniger gleiche Gehäuse-Innenraumbreite auf, oder diese Gehäuse-Innenraumbreite
differiert nur verhältnismäßig wenig über die Länge des Gehäuses hinweg. Bei herkömmlichen
mehrstufigen Richtkopplern variiert die Gehäuse-Innenraumbreite bezüglich der einzelnen
Koppelabschnitte sehr stark. Üblich war durchaus, dass die Gehäuse-Innenraumbreite
von einem anfänglichen Koppelabschnitt zu einem nächsten oder mittleren Koppelabschnitt
um einen Faktor 2 bis 3 größer ausgestaltet sein musste. Dabei mussten die Innenraumverhältnisse
und -bemaßungen wieder exaktest eingehalten werden, vor allem an den Übergangsbereichen
von einem Koppelabschnitt zum nächsten.
[0022] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es dabei ferner möglich, dass
der Koppelabstand vor allem zwischen den am dichtesten zueinander liegenden Koppelabschnitte
geringfügig dadurch fein nachjustiert werden kann, dass zwischen den beiden am dichtesten
liegenden Koppelabschnitten ein gegebenenfalls klein dimensionierter dielektrischer
Abstandshalter (beispielsweise in Form einer Kunststoffscheibe etc.) eingefügt und/oder
befestigt werden kann.
[0023] Einer der vielen weiteren Vorteile im Rahmen der Erfindung ist auch, dass das Kopplergehäuse
längs einer Trennungsebene in zwei gleiche Kopplergehäusehälften getrennt ist. Jede
der beiden Kopplergehäusehälften umfasst dabei die eine der grundsätzlich beiden Koppelstrecken.
So kann jede Gehäusehälfte mit ihrer zugehörigen Koppelstrecke montiert und dann durch
Aufeinandersetzen der beiden Kopplergehäusehälften das gesamte Kopplergehäuse fertiggestellt
werden.
[0024] Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend
aus dem anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel. Dabei zeigen im
Einzelnen
- Figur 1:
- eine erste perspektivische Darstellung auf einen erfindungsgemäßen Richtkoppler mit
geschlossenem Richtkopplergehäuse;
- Figur 2:
- eine vertikale Längsschnittdarstellung durch den erfindungsgemäßen Richtkoppler;
- Figur 3:
- eine horizontale Längsschnittdarstellung durch den erfindungsgemäßen Richtkoppler
in Höhe der beiden sich mittig berührenden Gehäusehälften;
- Figur 4:
- eine Querschnittsdarstellung längs der Linie A-A in Figur 2;
- Figur 5:
- eine entsprechende Schnittdarstellung zu Figur 4 jedoch bezüglich einer zu Figur 4
abweichenden Ausführungsform mit anders gebildeten Blenden; und
- Figur 6:
- eine Querschnittsdarstellung längs der Linie C-C in Figur 3.
[0025] Der anhand der Figuren gezeigte mehrstufige Richtkoppler ist beispielsweise als 3
dB Richtkoppler ausgebildet. Die Koppelstrecke kann aber auch unterschiedlich gestaltet
sein, so dass auch andere Leistungsaufteilungen als 50 : 50 jederzeit möglich sind.
[0026] In den Zeichnungen ist der erfindungsgemäße Richtkoppler mit einem Kopplergehäuse
1 dargestellt, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel von ihrer Größe her identisch
ausgebildete Kopplergehäusehälften 1a und 1b umfasst.
[0027] Mit anderen Worten weisen die beiden Kopplergehäusehälften 1a, 1b die gleiche Länge,
die gleiche Breite und die gleiche Höhe quer zu ihrer Teilungsebene 3 auf.
[0028] Zwei nebeneinander liegende und von Ihrer Öffnungsseite 5 her sichtbare Kopplergehäusehälften
1a und 1b sind identisch ausgebildet (oder im Wesentlichen identisch ausgebildet)
und können durch 180°-Drehung mit ihrer Öffnungsseite 5 aufeinander gelegt werden,
so dass der jeweils in Höhe der Teilungsebene 3 liegende Gehäusefhälfte-Kontaktebene
7 der beiden Kopplergehäusehälften 1a, 1b aufeinander zu liegen kommen, einschließlich
der nachfolgend noch erörterten im Gehäuse-Innenraum 9 vorgesehenen Koppelstrecke.
[0029] Der Richtkoppler umfasst wie jeder Richtkoppler zumindest drei Tore oder Ports, in
der Regel jedoch vier Tore oder Ports. In jedem der Tore oder Ports ist im gezeigten
Ausführungsbeispiel an der Gehäuse-Außenseite sichtbar eine koaxiale Schnittstelle
11, 13, 15, 17 vorgesehen, wobei jede Kopplergehäusehälfte 1a, 1b an den beiden gegenüberliegenden
Längsseiten 19 jeweils eine koaxiale Schnittstelle 11, 13 bzw. 15, 17 aufweist. Genauso
können aber auch entsprechende, im Inneren des Gehäuses angeschlossene Leitungen,
insbesondere koaxiale Kabel aus dem Gehäuse herausgeführt sein. Auch in diesem Fall
wird der Einfachheit halber von Toren oder Ports gesprochen. Die eine der beiden Kopplergehäusehälften
1a, 1b zugeordneten beiden koaxialen Schnittstellen 11, 13 bilden die beiden Tore
oder Ports, die mit der einen nachfolgend erläuterten Koppelstrecke verbunden sind,
wohingegen die beiden anderen beiden Koaxialstecker-Kupplungen 15, 17, die an der
anderen Kopplergehäusehälfte 1b vorgesehen sind, mit der zweiten Koppelstrecke in
Verbindung stehen. Allgemein gesprochen erfolgt der Anschluss der Koppelstrecken an
derem Ende letztlich über ein koaxiales Leitungssystem, beispielsweise in Form einer
Koaxialleitung.
[0030] Die elektrische Funktionsweise ist dabei bekanntermaßen derart, dass eine an einem
Koaxialkoppelstecker eingespeiste elektromagnetische Welle entsprechend des Koppelverhältnisses
an den beiden gegenüberliegenden die Ausgänge darstellenden Koaxialstecker-Kupplung
mit entsprechender Leistungsaufteilung ausgekoppelt werden, wohingegen an dem verbliebenen
vierten Port oder Tor auf der Einspeiseseite idealer Weise keine Energie ausgekoppelt
wird.
[0031] Aus der in Längsrichtung durch das Gehäuse und durch die Koppelstrecke verlaufenden
Querschnittsdarstellung gemäß Figur 2 und der Längsschnittdarstellung in Höhe der
Teilungsebene 3 gemäß Figur 3 ist der Aufbau des erfindungsgemäßen Richtkopplers vor
allem auch im Inneren ersichtlich. Dabei wird in Figur 3 beispielsweise die obere
Richtkoppler-Gehäusehälfte 1a mit Blick auf den Innenraum dargestellt und gezeigt,
wobei die zweite Kopplergehäusehälfte 1b insoweit identisch aufgebaut ist. Von daher
werden in Figur 3 die entsprechenden Bezugszeichen sowohl für die eine Gehäusehälfte
1a wie für die zweite Gehäusehälfte 1b mit den zugehörigen Koppelstrecken, Koppelabschnitten
etc. angegeben, obgleich nur eine Kopplergehäusehälfte mit einer Koppelstrecke gezeigt
ist.
[0032] Aus den Darstellungen ist zu ersehen, dass die beiden Koppelstrecken 21 und 23 mehrstufig
ausgebildet sind und sich im gezeigten Ausführungsbeispiel in drei Koppelabschnitte
gliedern, nämlich einen Koppelabschnitt 21a, 21b und 21c bezüglich der ersten Koppelstrecke
21 und entsprechende Koppelabschnitte 23a, 23b und 23c bezüglich der zweiten Koppelstrecke
23.
[0033] Der erste und der jeweils dritte Koppelabschnitt der jeweiligen Koppelstrecke 21,
23 ist bezüglich einer mittleren Vertikal-Ebene E zumindest über den wesentlichen
Teil ihrer Länge symmetrisch ausgestaltet.
[0034] Jeder der Koppelabschnitte weist dabei eine Leitungsbreite LB, eine Leitungsdicke
LD (in vertikaler Höhenrichtung senkrecht zur Ebene 3) auf, also einen spezifischen
Materialquerschnitt. Zudem ist jeder der jeweils drei Koppelabschnitte durch einen
Koppelabstand KA zwischen den beiden jeweils benachbart zueinander liegenden Koppelabschnitten
21a und 23a bzw. 21b und 23b bzw. 21c und 23c gekennzeichnet.
[0035] Zwischen den jeweils aufeinander folgenden Koppelabschnitten 21a, 21b, 21c bzw. 23a,
23b, 23c der beiden Koppelstrecken 21, 23 sind Übergangsbereiche 27 ausgebildet in
denen sich der Materialquerschnitt der Koppelstrecke 21, 23, d.h. die Koppelbreite
und/oder die Koppeldicke und/oder der Koppelabstand zwischen den beiden benachbarten
Koppelabschnitten ändert.
[0036] Die Länge der einzelnen Koppelabschnitte entspricht im Wesentlichen zumindest näherungsweise
A/4 bezogen auf die Mittenbetriebsfrequenz des Kopplers.
[0037] Ferner ist aus den Darstellungen gemäß Figur 5 und 6 auch zu ersehen, dass im Übergangsbereich
27 zwischen den einzelnen aufeinanderfolgenden Koppelabschnitten im Gehäuse-Innenraum
9 Blenden 29 ausgebildet sind. Diese Blenden 29 sind als Blendenstege 29' gebildet,
die quer und insbesondere senkrecht zu den Längs-Innenflächen 31 des Gehäuse-Innenraums
9 und damit mehr oder weniger senkrecht zu der in Längsrichtung L des Kopplergehäuses
1 und damit der Koppelstrecken 21, 23 verlaufend ausgerichtet sind.
[0038] Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind jeweils pro Übergangsbereich 27 zwei Blendenstege
29' vorgesehen, die von beiden gegenüberliegenden Längs-Innenflächen 31 im Gehäuse-Innenraum
9 in Richtung Koppelstrecke 21, 23 vorstehen, vorzugsweise senkrecht von den Längs-Innenflächen
31 vorstehen und im geringen Abstand zu den Seitenflanken (Seitenwandabschnitten)
der jeweiligen Koppelstrecke im Übergangsbereich 27 enden.
[0039] Diese Blendenstege 29' können jeweils bis zu dem den Gehäuse-Innenraum 9 begrenzenden
Boden 33 der jeweiligen Kopplergehäusehälften 1a, 1b reichen und dort insbesondere
Materialschlüssig mit dem Material der zugehörigen Gehäusehälfte 1a, 1b verbunden
sein. Möglich ist aber auch, dass die Blenden oder Blendenstege 29, 29' unter Ausbildung
eines Spaltes vor dem Boden 33 oder der dadurch gebildeten Bodenfläche 33 enden.
[0040] Die in den Figuren sichtbaren Blenden 29, d.h. die Blendenstege 29' enden zumindest
kurz vor der Teilungsebene 3, also dem umlaufenden Gehäuserand 3', so dass die beiden
Gehäusehälften gesichert in ihrem umlaufenden Gehäuserand 3' aufeinander aufliegend
zusammengefügt werden können.
[0041] Ergänzend oder alternativ können die Blenden 29 auch so gebildet sein, dass die Blendenstege
29' nicht seitlich von den übereinander angeordneten Koppelstrecken 21, 23 angeordnet
sind (wie dies in den Figuren 2, 3, 4 und 5 angedeutet ist), sondern unterhalb und
oberhalb der unteren bzw. oberen Koppelstrecke 21, 23 verlaufend ausgebildet sind,
wie dies in der zu Figur 4 abweichenden Darstellung gemäß Figur 5 gezeigt ist. Die
in Figur 5 gezeigten Blenden 29 und Blendenstege 29' verlaufen also quer und vorzugsweise
senkrecht zu den Innen-Seitenflächen 31 der jeweiligen Kopplergehäusehälfte 1a, 1b
und sind damit einstückig fest über die gesamte Breite des Innenraums 9 mit der jeweiligen
Kopplergehäusehälfte 1a, 1b fest verbunden. Diese in Figur 5 gezeigten Blenden laufen
also nicht zwischen den beiden Gehäusehälften über die Trennebene 3 hinweg sondern
allein in der jeweiligen Gehäusehälfte.
[0042] Wie sich aus der jeweiligen Draufsicht auf die Kopplergehäusehälften 1a, 1b ergibt,
ist der Gehäuse-Innenraum 9 bezüglich jeder der beiden Kopplergehäusehälften 1a, 1b
über die Länge des Gehäuse-Innenraumes 9 mehr oder weniger mit gleicher Innenraumbreite
IB ausgestaltet. Lediglich an den stirnseitigen Endbereichen des Gehäuse-Innenraums
gehen die inneren und Längsflächen 31, die den Gehäuse-Innenraum 9 begrenzen, in Innenstirnseiten
32 über, und zwar bevorzugt über abgerundete Wandabschnitte 34.
[0043] Da das erfindungsgemäße Gehäuse insoweit abweichend zum Stand der Technik mehr oder
weniger über seine gesamte Innenraum-Länge eine gleich ausgebildete Gehäuse-Innenraumbreite
IB aufweist, kann das erfindungsgemäße Gehäuse bzw. die erfindungsgemäßen Kopplergehäusehälften
auch als Gussteil hergestellt werden. Die Gehäuse-Innenflächen und die Bodenfläche
können dann soweit notwendig nachbearbeitet werden. Auch hierdurch wie aber auch durch
die geringere Toleranzempfindlichkeit gegenüber herkömmlichen Lösungen ist es möglich
ein als Gussteil hergestelltes Kopplergehäuse zu verwenden.
[0044] Der Koppelgrad kann durch die Ausbildung der Koppelstrecken beeinflusst und verändert
werden, d.h. durch entsprechende Querschnittsänderungen in den einzelnen Koppelabschnitten
und/oder durch Änderungen des Koppelabstandes KA vor allem zwischen den beiden am
engsten zueinander verlaufenden Koppelabschnitten, d.h. im gezeigten Ausführungsbeispiel
zwischen den beiden mittleren Koppelabschnitten 21b und 23b.
[0045] Um hier gegebenenfalls eine exakte Abstandsjustierung vorzunehmen und/oder den Koppelfaktor
zu verändern kann an dieser Stelle ein Isolator oder Dielektrikum 35 zwischengefügt
werden, möglicherweise in einer Bohrung eingesetzt werden, damit er unverlierbar gehalten
ist. Ein über die Bohrung 37 in dem Koppelabschnitt 21b bzw. 23b überstehender Abstandsrand
des Isolators begrenzt dann den minimalen Abstand der beiden Koppelabschnitte 21b,
23b.
[0046] Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Koppelstrecken 21, 23 jeweils über
zwei Abstandshalter oder Stützeinrichtungen in Form eines Isolators bzw. Dielektrikums
gehalten, nämlich Abstandshalter/Stützeinrichtungen 39a und 39b bezüglich der einen
Koppelstrecke 21 und Abstandshalter bzw. Stützeinrichtungen 41a und 41b bezüglich
der zweiten Koppelstrecke 23. Diese der Halterung und Justierung dienen Stützelemente
39a, 39b bzw. 41a, 41b können beispielsweise stiftförmig gestaltet sein und werden
in entsprechende Gehäuseinnenbohrungen 43 eingesetzt, wobei ein gegenüberliegender
Ansatz der Stützelemente in entsprechende Koppelabschnitts-Bohrungen 45 eingreift.
Dazwischen ist wieder ein radial über den Bohrdurchmesser überstehender Materialansatz
45a vorgesehen, der zum einen auf der Bodenfläche des jeweils benachbarten Bodens
33 der Kopplergehäusehälfte 1a, 1b und zum anderen auf die dazu angrenzende Koppelabschnitts-Basisfläche
25 aufliegt, wie insbesondere aus Figur 5 zu ersehen ist. Der Anschluss der beiden
Koppelstrecken erfolgt jeweils über ein Innenleiter-Verbindungsstück 47 (Figur 6),
welches bevorzugt mit einem mit Außengewinde versehenen Verbindungsschaft 48 versehen
ist, der entsprechend der Darstellung nach Figur 6 in eine mit einem Innengewinde
versehenen Querbohrung 49 am Ende des jeweils zugehörigen Koppelabschnittes 21a, 21c
bzw. 23a, 23c eingedreht werden kann.
[0047] Dieses Innenleiter-Verbindungsstück 47 wird dann mittels einer Isolatorscheibe 50
gegenüber einer Gehäusebohrung 51 abgestützt gehalten, in deren axialer Verlängerung
der Außenleiter 53 der zugehörigen koaxialen Schnittstelle 11 angeordnet, bevorzugt
über eine Gewindeverbindung auf der zugehörigen Kopplergehäusehälfte, d.h. ein dort
einstückig mit der Kopplergehäusehälfte verbundenen Gehäuseansatz 1'a bzw. 1'b aufgedreht
ist. Dabei ist das jeweilige Innenleiter-Verbindungsstück 47 im Bereich der nach außen
weisenden koaxialen Schnittstelle 11 beispielsweise in Form einer Koaxialstecker-Kupplung
nach Art eines üblichen eine koaxiale Steckverbindung erlaubenden Innenleiters 55
gestaltet. Abweichend dazu kann aber beispielsweise auch eine koaxiale Kabelverbindung
direkt vom Inneren des Gehäuses 9 bzw. der Gehäusehälfte 1a und 1b nach außen hinaus
geführt sein, ohne die erwähnte Schnittstellenausbildung. Hier sind auch völlig unterschiedliche
Gestaltungen und Lösungen möglich.
[0048] Durch diese Anordnung könnte grundsätzlich jede der beiden Kopplungsstrecken 21,
23 auch ohne die vorstehend erläuterten Abstandshalter oder Stützelemente 39a, 39b
bzw. 41a, 41b in der jeweiligen Kopplergehäusehälfte 1a, 1b gehalten werden.
[0049] Der erfindungsgemäße Breitband-Koppler ist anhand von zwei Koppelstrecken erläutert
worden, die sich jeweils in drei Koppelabschnitte gliedern, zuzüglich der beiden Übergangsbereiche
zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgende Koppelabschnitte. Abweichend davon können
aber auch weniger oder mehr Koppelabschnitte in jeder der Koppelstrecken vorgesehen
sein. Grundsätzlich kann unter Berücksichtigung der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
auch ein Koppler realisiert werden, der beispielsweise nur zwei Koppelstrecken umfasst,
die jeweils in zwei aufeinanderfolgende Koppelabschnitte mit lediglich einem dazwischenliegenden
Übergangsbereich gegliedert sind. Ebenso können die Koppelstrecken auch mehr als drei
Koppelabschnitte, beispielsweise 4, 5 etc. Koppelabschnitte aufeinanderfolgend aufweisen,
die bevorzugt ebenfalls wieder zwischen zwei aufeinanderfolgenden Koppelabschnitten
entsprechende Übergangsbereiche mit sich verändernden Materialquerschnitt und/oder
sich daraufhin veränderten Koppelabstand gekennzeichnet sind.
[0050] Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Richtkopplers liegt auch darin begründet, dass
zwei gleich dimensionierte Kopplergehäusehälften verwendet werden können. Beide können
bevorzugt aus einem Gussteil bestehen. Möglich ist aber auch ein Kopplergehäuse einzusetzen,
das eine Höhe aufweist, in der beide Koppelstrecken untergebracht werden können. Auch
dieses Kopplergehäuse kann bevorzugt aus einem Gussteil bestehen, beispielsweise aus
einem Aluminium-Gussteil. In diesem Falle würde auf der Öffnungsseite 9 des boxenförmigen
Kopplergehäuses nur noch ein Deckel aufzusetzen sein, der flach gestaltet sein kann.
Ein derartiger Deckel muss dann nicht zwingend aus einem Gussteil bestehen.
1. Mehrstufiger Breitband-Richtkoppler mit folgenden Merkmalen:
- der Richtkoppler umfasst ein Kopplergehäuse (1) als Außenleiter,
- der Richtkoppler umfasst einen Gehäuseinnenraum (9) mit in Längsrichtung (L) des
Kopplergehäuses (1) verlaufenden Innen-Seitenflächen (31),
- das Kopplergehäuse (1) ist längs einer Trennungsebene (3) in zwei gleiche Kopplergehäusehälften
(1a, 1b) getrennt,
- der Richtkoppler umfasst zwei in Längsrichtung (L) des Kopplergehäuses (1) verlaufende
Koppelstrecken (21, 23), wobei jede der beiden Koppelstrecken (21, 23) zumindest zwei
aufeinanderfolgende Koppelabschnitte (21a, 21b, 21c; 23a, 23b, 23c) umfasst,
- zwischen den zumindest beiden Koppelabschnitten (21a, 21b, 21c; 23a, 23b, 23c) ist
ein Leitungsübergang (27) vorgesehen,
- die Koppelstrecken (21, 23) sind in einem Gehäuse-Innenraum (9) untergebracht,
- die Kopplergehäusehälften (1a, 1b) sind identisch oder im Wesentlichen identisch
ausgebildet, wobei die eine Koppelstrecke (21) in der einen Kopplergehäusehälfte (1a)
und die andere Koppelstrecke (23) in der zweiten Kopplergehäusehälfte (1b) untergebracht
und gehalten ist,
- in Draufsicht sind die beiden Koppelstrecken übereinander angeordnet,
- jeder der Koppelabschnitte weist dabei eine Leitungsbreite LB und eine Leitungsdicke
LD in vertikaler Höhenrichtung senkrecht zur Trennungsebene (3) auf, wobei jeder der
Koppelabschnitte mit einem Koppelabstand KA zwischen den beiden jeweils benachbart
zueinander liegenden Koppelabschnitten (21a und 23a bzw. 21b und 23b bzw. 21c und
23c) angeordnet ist,
- zwischen den jeweils aufeinander folgenden Koppelabschnitten (21a, 21b, 21c; 23a,
23b, 23c) der beiden Koppelstrecken (21, 23) ist ein Leitungsübergang (27) zur Änderung
des Materialquerschnitts der Koppelstrecke (21, 23) ausgebildet, d.h. zur Änderung
der Leitungsbreite (LB) und/oder der Leitungsdicke (LD) und/oder des Koppelabstandes
(KA) zwischen einem Koppelabschnitt (21a, 21b, 21c) der einen Koppelstrecke (21) und
einem dazu übereinanderliegenden Koppelabschnitt (23a, 23b, 23c) der anderen Koppelstrecke
(23),
- das Kopplergehäuse (1) weist zwischen den Innen-Seitenflächen (31) des Kopplergehäuses
(1) eine Innenraumbreite (IB) auf, die im Bereich der aufeinander folgenden Koppelabschnitte
(21a, 21b, 21c; 23a, 23b, 23c) über die Länge (L) des Gehäuse-Innenraums (9) gleich
ist oder um weniger als 30% voneinander abweicht,
wobei im Bereich des Leitungsübergangs (27) im Gehäuseinnenraum (9) eine mit dem Kopplergehäuse
(1) verbundene und quer oder senkrecht zu den Innen-Seitenflächen (31) und senkrecht
zu der in Längsrichtung (L) des Kopplergehäuses (1) und damit der Koppelstrecken (21,
23) verlaufend ausgerichtete, elektrisch leitfähige Blende (29) vorgesehen ist.
2. Breitband-Richtkoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (29) jeweils benachbart zu dem Leitungsübergang (27) zwei Blendenstege
(29') umfasst, die jeweils an den Innenlängsseiten (31) des Kopplergehäuses (1) ausgebildet
und/oder angeordnet sind und an den beiden übereinander angeordneten Koppelstrecken
(21, 23) im Abstand dazu seitlich vorbei laufen.
3. Breitband-Richtkoppler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (29) Blendenstege (29') umfasst, die mit dem jeweiligen Boden (33) des
Kopplergehäuses (1) verbunden sind und unterhalb oder oberhalb der jeweils benachbart
liegenden Koppelstrecke (21, 23) über diese Koppelstrecke (21, 23) hinweg vorbei laufen.
4. Breitband-Richtkoppler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenstege (29') nur an dem jeweils zugehörigen Boden (33) und/oder nur an
der zugehörigen Innenlängsseite (31) des Kopplergehäuses (1) mit diesem verbunden
sind.
5. Breitband-Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsübergang (27) in Längsrichtung (L) der Koppelstrecke (21, 23) eine Länge
aufweist, die größer ist als 1% und insbesondere größer ist als 2%, 3%, 4%, 5%, 6%,
7%, 8%, 9%, 10% eines zugehörigen Koppelabschnittes (21a, 21b, 21c; 23a, 23b, 23c)
und/oder kürzer ist als 30%, insbesondere kürzer ist als 28%, 26%, 24%, 22%, 20%,
18%, 16%, 14%, 12%, 10% der Länge eines zugehörigen Koppelabschnittes (21a, 21b, 21c;
23a, 23b, 23c).
6. Breitband-Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet
a) dass die Innenraumbreite (IB) über die Länge (L) des Gehäuse-Innenraums (9) um weniger
als 20% oder weniger als 10% und insbesondere weniger als 5% voneinander abweicht,
oder
b) dass an den gegenüberliegenden Koppelstrecken-Enden Anschlussstellen vorgesehenen sind,
und dass zumindest mit Ausnahme der an den gegenüberliegenden Koppelstrecken-Enden
vorgesehenen Anschlussstellen die Innenraumbreite (IB) über die Länge (L) des Gehäuse-Innenraums
(9) um weniger als 20% oder weniger als 10% und insbesondere weniger als 5% voneinander
abweicht.
7. Breitband-Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Koppelstrecke (21) an ihrem Ende mit einem koaxialen Leitungssystem verbunden
ist.
8. Breitband-Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegenden Enden jeder Koppelstrecke (21, 23) jeweils mit einem Innenleiter-Verbindungsstück
(47) formfest verbunden sind, welches durch das Kopplergehäuse (1) und insbesondere
die zugehörige Kopplergehäusehälften (1a, 1b) verläuft und im Bereich des Kopplergehäuses
(1) einen Innenleiter-Anschluss eines koaxialen Leitungssystems bildet.
9. Breitband-Richtkoppler nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenleiter-Verbindungsstück (47) mittels eines Isolatorstücks (50) insbesondere
in Form einer Isolatorscheibe in einer Gehäusebohrung (51) des Kopplergehäuses (1)
und vorzugsweise der Kopplergehäusehälfte (1a, 1b) abgestützt gehalten ist.
10. Breitband-Richtkoppler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Koppelstrecken (21, 23) über die an den Koppelstrecken-Enden angebundenen
Innenleiter-Verbindungsstücke (47) und die Isolatorstücke (50) gegenüber dem Kopplergehäuse
(1) und insbesondere den zugehörigen Kopplergehäusehälften (1a, 1b) gehalten sind.
11. Breitband-Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abstützung der beiden Koppelstrecken (21, 23) jeweils zumindest zwei längs der
Koppelstrecke (21, 23) versetzt zueinander liegende Stützeinrichtungen (39a, 39b;
41a, 41b) vorgesehen sind, die im Gehäuse-Innenraum (9) des Kopplergehäuses (1) und
insbesondere den Kopplergehäusehälften (1a, 1b) und den zugehörigen Koppelabschnitten
(21a, 21c, 23a, 23c) positioniert sind.
12. Breitband-Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den am nächsten zueinander angeordneten Koppelabschnitten (21b, 23b) ein
den Koppelabstand (KA) bezüglich eines minimalen Wertes begrenzenden Abstandshalters
(35) vorgesehen ist, der aus einem Dielektrikum besteht.
13. Breitband-Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Gehäuse-Innenraum (9) ausgestattete Kopplergehäuse (1), in dem die beiden
Koppelstrecken (21, 23) untergebracht sind, aus einem Gussteil gebildet ist.
14. Breitband-Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstrecken (21, 23) durch isolierende Stützelemente (39a, 39b; 41a, 41b;
50) gegenüber dem Kopplergehäuse (1) erhalten sind.
1. Multi-stage broadband directional coupler, comprising the following features:
- the directional coupler comprises a coupler housing (1) as an outer conductor,
- the directional coupler comprises a housing interior (9) having inner lateral surfaces
(31) extending in the longitudinal direction (L) of the coupler housing (1),
- the coupler housing (1) is separated along a plane of separation (3) into two identical
coupler housing halves (1a, 1b),
- the directional coupler comprises two coupling links (21, 23) extending in the longitudinal
direction (L) of the coupler housing (1), wherein each of the two coupling links (21,
23) comprises at least two successive coupling portions (21a, 21b, 21c; 23a, 23b,
23c),
- a line transition (27) is provided between the at least two coupling portions (21a,
21b, 21c; 23a, 23b, 23c),
- the coupling links (21, 23) are accommodated in a housing interior (9),
- the coupler housing halves (1a, 1b) are identical or substantially identical, wherein
one coupling link (21) is accommodated and held in one coupler housing half (1a) and
the other coupling link (23) is accommodated and held in the second coupler housing
half (1b),
- in plan view, the two coupling links are arranged one above the other,
- each of the coupling portions has a line width LB and a line thickness LD in the
vertical height direction perpendicular to the plane of separation (3), wherein each
of the coupling portions is arranged at a coupling distance KA between the two coupling
portions (21a and 23a or 21b and 23b or 21c and 23c) which are adjacent to one another
in each case,
- a line transition (27) is formed between the respective successive coupling portions
(21a, 21b, 21c; 23a, 23b, 23c) of the two coupling links (21, 23), which line transition
is provided for changing the material cross section of the coupling link (21, 23),
i.e. for changing the line width (LB) and/or the line thickness (LD) and/or the coupling
distance (KA) between a coupling portion (21a, 21b, 21c) of one coupling link (21)
and a coupling portion (23a, 23b, 23c) of the other coupling link (23) that lies one
above the other,
- the coupler housing (1) has an interior width (IB) between the inner lateral surfaces
(31) of the coupler housing (1), which width is the same or deviates by less than
30% in the region of the successive coupling portions (21a, 21b, 21c; 23a, 23b, 23c)
over the length (L) of the housing interior (9), wherein an electrically conductive
shield (29) is provided in the region of the line transition (27) in the housing interior
(9), which shield is connected to the coupler housing (1) and is oriented so as to
extend transversely or perpendicularly to the inner lateral surfaces (31) and perpendicularly
to the in the longitudinal direction (L) of the coupler housing (1) and therefore
to the coupling links (21, 23).
2. Broadband directional coupler according to claim 1, characterised in that the shield (29) comprises two shield projections (29') adjacently to the line transition
(27) in each case, which are each formed and/or arranged on the inner longitudinal
sides (31) of the coupler housing (1) and extend laterally past the two coupling links
(21, 23) arranged one above the other at a distance therefrom.
3. Broadband directional coupler according to either claim 1 or claim 2, characterised in that the shield (29) comprises shield projections (29') which are connected to the relevant
bottom (33) of the coupler housing (1) and extend over this coupling link (21, 23)
below or above each of the adjacent coupling links (21, 23).
4. Broadband directional coupler according to either claim 2 or claim 3, characterised in that the shield projections (29') are connected to the coupler housing only on the relevant
associated bottom (33) and/or only on the associated inner longitudinal side (31)
of the coupler housing (1).
5. Broadband directional coupler according to any of claims 1 to 4, characterised in that the line transition (27), in the longitudinal direction (L) of the coupling link
(21, 23), has a length which is longer than 1%, and in particular is longer than 2%,
3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% or 10% of an associated coupling portion (21a, 21b, 21c;
23a, 23b, 23c), and/or is shorter than 30%, in particular is shorter than 28%, 26%,
24%, 22%, 20%, 18%, 16%, 14%, 12% or 10% of the length of an associated coupling portion
(21a, 21b, 21c; 23a, 23b, 23c).
6. Broadband directional coupler according to any of claims 1 to 5,
characterised
a) in that the interior width (IB) deviates by less than 20% or less than 10%, and in particular
less than 5%, over the length (L) of the housing interior (9), or
b) in that terminal points are provided at the opposite coupling link ends, and in that, at
least with the exception of the terminal points provided at the opposite coupling
link ends, the interior width (IB) deviates by less than 20% or less than 10%, and
in particular less than 5%, over the length (L) of the housing interior (9).
7. Broadband directional coupler according to any of claims 1 to 6, characterised in that each coupling link (21) is connected at the end thereof to a coaxial line system.
8. Broadband directional coupler according to any of claims 1 to 7, characterised in that the opposite ends of each coupling link (21, 23) are each rigidly connected to an
inner conductor connecting piece (47), which extends through the coupler housing (1),
and in particular through the associated coupler housing halves (1a, 1b), and forms
an inner conductor terminal of a coaxial line system in the region of the coupler
housing (1).
9. Broadband directional coupler according to either claim 7 or claim 8, characterised in that the inner conductor connecting piece (47) is supported by means of an insulator piece
(50), in particular in the form of an insulator disc in a housing bore (51) of the
coupler housing (1) and preferably of the coupler housing half (1a, 1b).
10. Broadband directional coupler according to claim 9, characterised in that each of the two coupling links (21, 23) is held by means of the inner conductor connecting
pieces (47) connected to the coupling link ends and the insulator pieces (50) are
held with respect to the coupler housing (1), and in particular to the associated
coupler housing halves (1a, 1b).
11. Broadband directional coupler according to any of claims 1 to 10, characterised in that, in order to support the two coupling links (21, 23), at least two supporting devices
(39a, 39b; 41a, 41b) are provided in each case, which are offset from another along
the coupling link (21, 23) and are positioned in the housing interior (9) of the coupler
housing (1), and in particular in the coupler housing halves (1a, 1b) and the associated
coupling portions (21a, 21c, 23a, 23c).
12. Broadband directional coupler according to any of claims 1 to 11, characterised in that a spacer (35) which delimits the coupling distance (KA) in terms of a minimum value
and consists of a dielectric is provided between the coupling portions (21b, 23b)
arranged closest to one another.
13. Broadband directional coupler according to any of claims 1 to 12, characterised in that the coupler housing (1) which is equipped with the housing interior (9) and in which
the two coupling links (21, 23) are accommodated is formed from a cast part.
14. Broadband directional coupler according to any of claims 1 to 13, characterised in that the coupling links (21, 23) are retained with respect to the coupler housing (1)
by means of insulating support elements (39a, 39b; 41a, 41b; 50).
1. Coupleur directif à large bande à plusieurs étages présentant les caractéristiques
suivantes :
- le coupleur directif comprend un boîtier de coupleur (1) en tant que conducteur
externe,
- le coupleur directif comprend un espace interne de boîtier (9) avec des surfaces
latérales intérieures (31) s'étendant dans le sens de la longueur (L) du boîtier de
coupleur (1),
- le boîtier de coupleur (1) est séparé en deux moitiés de boîtier de coupleur identiques
(1a, 1b) le long d'un plan de séparation (3),
- le coupleur directif comprend deux voies de couplage (21, 23) s'étendant dans le
sens de la longueur (L) du boîtier de coupleur (1), chacune des deux voies de couplage
(21, 23) comprenant au moins deux sections de couplage successives (21a, 21b, 21c
; 23a, 23b, 23c),
- un passage de ligne (27) est prévu entre les au moins deux sections de couplage
successives (21a, 21b, 21c ; 23a, 23b, 23c),
- les voies de couplage (21, 23) sont logées dans un espace interne de boîtier (9),
- les moitiés de boîtier de coupleur (1a, 1b) sont de forme identique ou sensiblement
identique, une voie de couplage (21) étant logée et maintenue dans la première moitié
de boîtier de coupleur (1a) et l'autre voie de couplage (23) étant logée et maintenue
dans la deuxième moitié de boîtier de coupleur (1b),
- dans une vue en plan, les deux voies de couplage sont disposées l'une au-dessus
de l'autre,
- chacune des sections de couplage présente à cet égard une largeur de ligne LB et
une épaisseur de ligne LD dans le sens vertical de la hauteur perpendiculaire au plan
de séparation (3), chacune des sections de couplage étant disposée avec un écart de
couplage KA entre les deux sections de couplage situées respectivement de manière
adjacente l'une à l'autre (21a et 23a, 21b et 23b, ou 21c et 23c),
- un passage de ligne (27) entre les sections de couplage respectivement adjacentes
l'une à l'autre (21a, 21b, 21c ; 23a, 23b, 23c) des deux voies de couplage (21, 23)
est destiné à une modification de la section transversale du matériau de la voie de
couplage (21, 23), c'est-à-dire en vue d'une modification de la largeur de ligne (LB)
et/ou de l'épaisseur de ligne (LD) et/ou de l'écart de couplage (KA) entre une section
de couplage (21a, 21b, 21c) de la première voie de couplage (21) et une section de
couplage superposée sur celle-ci (23a, 23b, 23c) de l'autre voie de couplage (23),
- le boîtier de coupleur (1) présente entre les surfaces latérales intérieures (31)
du boîtier de coupleur (1) une largeur d'espace interne (IB) qui est identique dans
le domaine des sections de couplage successives (21a, 21b, 21c ; 23a, 23b, 23c) sur
la longueur (L) de l'espace interne de boîtier (9) ou qui diffère de moins de 30 %
de celle-là,
un écran conducteur d'électricité (29) relié au boîtier de coupleur (1) et dirigé
de manière transversale ou perpendiculaire par rapport aux surfaces latérales intérieures
(31) et perpendiculaire au sens de la longueur (L) du boîtier de coupleur (1) et ainsi
des voies de couplage (21, 23) étant prévu dans le domaine du passage de ligne (27)
dans l'espace interne de boîtier (9).
2. Coupleur directif à large bande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran (29) adjacent respectivement au passage de ligne (27) comprend deux bandes
d'ouverture (29') qui sont conçues et/ou disposées respectivement sur les côtés longitudinaux
intérieurs (31) du boîtier de coupleur (1) et passent sur le côté devant les deux
voies de couplage (21, 23) superposées sur l'autre, et à l'écart de celles-là.
3. Coupleur directif à large bande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'écran (29) comprend des bandes d'ouverture (29') qui sont reliés au fond respectif
(33) du boîtier de coupleur (1) et passent au-dessous ou au-dessus de la voie de couplage
(21, 23) respectivement adjacente au-dessus de cette voie de couplage (21, 23).
4. Coupleur directif à large bande selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que des bandes d'ouverture (29') sont reliées au boîtier de coupleur (1) seulement au
niveau du fond respectif correspondant (33) et/ou seulement au niveau du côté longitudinal
intérieur correspondant (31) du boîtier de coupleur (1).
5. Coupleur directif à large bande selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le passage de ligne (27) dans le sens longitudinal (L) de la voie de couplage (21,
23) présente une longueur, qui est supérieure à 1 % et en particulier supérieure à
2 %, 3 %, 4 %, 5 %, 6 %, 7 %, 8 %, 9 %, 10 % d'une section de couplage correspondante
(21a, 21b, 21c ; 23a, 23b, 23c) et/ou inférieure à 30 %, en particulier inférieure
à 28 %, 26 %, 24 %, 22 %, 20 %, 18 %, 16 %, 14 %, 12 %, 10 % de la longueur d'une
section de couplage correspondante (21a, 21b, 21c ; 23a, 23b, 23c).
6. Coupleur directif à large bande selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce
a) que la largeur de l'espace interne (IB) diffère de moins de 20 % ou de moins de 10 %
et en particulier de moins de 5 % par rapport à la longueur (L) de l'espace interne
de boîtier (9),
ou
b) que des points de raccordement sont prévus au niveau des extrémités de voies de couplage
opposées, et qu'au moins à l'exception des points de raccordement prévus au niveau
des extrémités de voies de couplage opposées, la largeur de l'espace interne (IB)
diffère de moins de 20 % ou de moins de 10 % et en particulier de moins de 5 % par
rapport à la longueur (L) de l'espace interne de boîtier (9).
7. Coupleur directif à large bande selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque voie de couplage (21) est reliée à son extrémité à un système de conduite
coaxial.
8. Coupleur directif à large bande selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les extrémités opposées de chaque voie de couplage (21, 23) sont respectivement reliées
de manière rigide à un raccord de conducteur interne (47), lequel traverse le boîtier
de coupleur (1) et en particulier les moitiés de boîtier de coupleur correspondantes
(1a, 1b) et crée dans le domaine du boîtier de coupleur (1) un raccord de conducteur
interne d'un système de conduite coaxial.
9. Coupleur directif à large bande selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le raccord de conducteur interne (47) est maintenu en appui à l'aide d'un isolant
(50) en particulier sous forme d'une vitre isolante dans un alésage de boîtier (51)
du boîtier de coupleur (1) et de préférence de la moitié de boîtier de coupleur (1a,
1b).
10. Coupleur directif à large bande selon la revendication 9, caractérisé en ce que chacune des deux voies de couplage (21, 23) est maintenue au-dessus des raccords
de conducteur interne (47) reliés aux extrémités de voies de couplage et les isolants
(50) en face du boîtier de coupleur (1) et en particulier des moitiés de boîtier de
coupleur correspondantes (1a, 1b).
11. Coupleur directif à large bande selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'en vue du support des deux voies de couplage (21, 23) respectivement au moins deux
moyens de support (39a, 39b ; 41a, 41b) décalés les uns par rapport aux autres sont
prévus le long de la voie de couplage (21, 23), lesquels moyens de support sont disposés
dans l'espace interne de boîtier (9) du boîtier de coupleur (1) et en particulier
des moitiés de boîtier de coupleur (1a, 1b) et des sections de couplage correspondantes
(21a, 21c, 23a, 23c).
12. Coupleur directif à large bande selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'un écarteur (35) limitant l'écart de couplage (KA) par rapport à une valeur minimale
est prévu entre les sections de couplage les plus rapprochées (21b, 23b), lequel écarteur
consiste en un diélectrique.
13. Coupleur directif à large bande selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le boîtier de coupleur (1) doté de l'espace interne de boîtier (9), dans lequel les
deux voies de couplage (21, 23) sont logées, est constitué d'une pièce coulée.
14. Coupleur directif à large bande selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les voies de couplage (21, 23) sont maintenues par le biais d'éléments de support
isolants (39a, 39b ; 41a, 41b ; 50) en face du boîtier de coupleur (1).
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente
In der Beschreibung aufgeführte Nicht-Patentliteratur
- ZINKE BRUNSWIGHochfrequenztechnikSpringer-Verlag20000000 [0002]
- MOHAMED M FAHMIMultilayer Multi-Section Broadband LCC Stripline Directional Couplers, 2007, [0014]