STRIPLINE FILTER

Abstract: 1. Stripline filter comprising at least three stripline resonators wherein the stripline resonators include sections configured as stripline directional couplers which couple pairs or resonators together, each time over a length of line which is shorter than one-half the total length of the respective stripline resonators, the stripline resonators (1, 2, 3, 4 ; 1', 2', 3', 4' ; 1***, 2***, 3***, 4***) each having a length of lambda/4 characterized in that each stripline resonator disposed between two stripline resonators is coupled, in the region of one of its two ends, with the one adjacent stripline resonator via a stripline directional coupler (K12, K34 ; K23' ; K12***, K34***; K56***) and, in the region of its other end, via a directional coupler (k23 ; K12', K34' ; K23***, K45***) with the other adjacent stripline resonator.

Description: Streifenleitungsfilter Die Erfindung betrifft ein Streifenleitungsfilter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches #. Ein solches Streifenleitungsfilter ist bekannt aus der US-Patentschrift 3 659 205, wo es zwischen dem Eingang und der Mischdiode eines UHF-Tuners liegt. Unpraktisch ist bei diesem bekannten Streifenleitungsfilter, dass zur Abstimmung der beiden abgestimmten Streifenleitungen gesonderte Trimmkondensatoren vorgesehen sind. Wollte man ausserdem mit der bekannten Filteranordnung höhere Anforderungen erfüllen und auch zu niedrigeren Arbeitsfrequenzen übergehen, so würden sich unzuträglich grosse Abmessungen ergeben, wenn man die Verwendung zusätzlicher Trimm-Bauelemente vermeiden will. Im Zusammenhang mit Tiefpassfiltern ist es zur Reduzierung der Abmessungen bereits bekannt, in einem Streifenleitungsfilter enthaltene Leitungen mit der Wirkung von Induktivitäten zu falten, wobei die Abstände zwischen den Falten entweder so gewählt werden, dass die Falten ohne elektrischen Einfluss bleiben (GB-PS 579 414) oder dass die absichtlich gering gewählten Abstände bestimmte elektrische Wirkungen haben (DE-AS 19 26 501). Die Faltung von als Induktivität wirkenden Streifenleitern genügt aber nicht, um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, zumal allein als Induktivitäten wirkende Streifenleiter in Streifenleitungsfiltern mit abgestimmten Streifenleitungen meist gar nicht vorkommen. Aufgabe der Erfindung ist es, die Abemssungen eines Streifenleitungsfilters nach dem Oberbegrifr des Patentanspruches 1 möglichst gering zu halten. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben, woraus sich unter anderem auch noch der Vorteil ergibt, dass keine gesonderten Trimm-Bauelemente benötigt werden. Der Erfindung liegen folgende Gedanken zugrunde: Bei den gebräuchlichen Streifenleitungsfiltern mit abgestimmten Streifenleitern als Resonatoren ist die Kopplung der Resonatoren über die gesamte Resonatorlänge verteilt mit dem Nachteil, dass die Abstände zwischen diesen Resonatoren relativ gross sein müssen (in der Regel grösser als die Leiterbreite bei relativen Bandbreiten von weniger als 30 %). Bei grossen Abständen sind die Streufelder, welche auf die Kopplung einwirken, entsnrechend gross, so dass nicht angekoppelte Leitungsstücke weit entfernt angeordnet werden müssen. Demgegenüber ist bei dem Streifenleitungsfilter nach der Erfindung die Kopplung auf einen kleinen Teil der Resonatoren beschränkt, was zu kleinen Abständen im Kopplungsbereich führt mit geringen Streufeldern in der Nachbarschaft dieser Koppelzonen und damit besserer Platzausnutzung der Flächen neben den Koppelzonen (nicht angekoppelte Leitungen können näher an die Koppelzonen herangerückt werden). Ausserdem wird es möglich, die Koppel strukturen zu falten, da sich Koppel- zonen ungefähr gleicher elektrischer Langen einander gegen über liegen (bei grossen Spaltbreiten würde die Differenz der elektrischen Längen zu gross). Anhand der Zeichnungen werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Die Figuren 1 und 3 zeigen die Leitungs- und Richtkoppler strukturen je eines Filters als Dünn¯ filmschaltung auf einem 2" x 2" Kera miksubstrat, die Figur 5 eine ähnliche Anordnung auf einem 2,5" x 2,5" Bariumtetratitanatsubstrat und die Figuren 2, 4 und 6 die zugehörigen Schaltbilder. Das Streifenleitungsfilter nach den Fig. 1 und 2 für 222 MHz ist ein vierkreisiges Filter, dessen Resonatoren 1 bis 4 durch \/4 lange Streifenleitungen gebildet werden, die wie auch bei den anderen Figuren von Massepotentialstreifen M ausgehen und als offene abgestimmte Leitungen mit der Länge einer viertel Wellenlänge bei einer Polfrequenz des Streifenleitungsfilters ausgebildet sind. Die Kopplung zwischen den Resonatoren 1 und 2 bzw. 3 und 4 wird dadurch erreicht, dass ein Teil der Resonatoren 1 und 2 bzw. 3 und 4 als Streifenleitungsrichtkoppler K12 bzw. K34 ausgelegt sind mit einem Wellenwiderstand Z. Die Kopplung zwischen den Resonatoren 2 und 3 übernimmt ein Streifenleitungsrichtkoppler K23 ebenfalls mit dem Wellenwiderstand Z. Die Resonatoren und Streifenleitungsrichtkopplerstrukturen des gezeigten Streifenleitungsfilters sind mehrfach gefaltet. Das Streifenleitungsfilter benötigt keinen Abgleich, da die mechanischen Toleranzen der Dünnfilmschaltung so klein sind, dass deren Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften unbedeutend bleibt. Wie bei den anderen Figuren ist die Eingangsklemme E bzw. die Ausgangsklemme A an einen Punkt zwischen den beiden Enden des ersten bzw. letzten Resonators amgeschlossen. Die relative Bandbreite beträgt 27 % und die grösste Teillänge (= Kopplerlänge) ist kleiner als ##/8. Die grösste Kopplerbreite (= zwei Leiterbreiten plus Spaltbreite) ist kleiner als das Zweieinhalbfache der Leiterbreite eines Resonators. Das Streifenleitungsfilter nach den Fig. 3 und 4 ist als ebenfalls vierkreisigers Filter mit den Viertel welienlangen- ( & 4-)Resonatoren 1' bis 4' ausgebildet und für 410 MHz geeignet. Die Kopplung zwischen den Resonatoren 2' und 3' wird dadurch erreicht, dass ein Teil der Resonatoren 2' und 3' als Streifenleitungsrichtkoppler K23' ausgelegt ist. Die Kopplung zwischen den Resonatoren 1' und 2' bzw. 3' und 4' übernehmen Streifenleitungsrichtkoppler K12' und K34' jeweils wieder mit dem Wellenwiderstand Z. Durch eine Umwegleitung UL und Streifenleitungsrichtkoppler K1 und K4 werden Dämpfungspole im Abstand von + 70 MHz von der Mittenfrequenz erzeugt. Die relative Bandbreite beträgt 15%. Die grösste Kopplerlänge ist kleiner als R/14. Die grösste Kopplerbreite ist kleiner als das 2,6fache der Leiterbreite eines Resonators. Das Streifenleitungsfilter nach den Fig. 5 und 6 für 70 MHz ist ein sechskreisiges Streifenleitungsfilter auf einem Bariumtetratitanatsubstrat 2,5" x 2,5". Die Resonatoren 1*, ..., 6e werden durch #/4 lange Streifenleitungen gebildet. Die Kopplungen zwischen den Resonatoren werden dadurch gebildet, dass je ein Teil der Resonatoren als Streifenleitungsrichtkoppler K12*, K23*, K34", K45*, K56* ausgelegt ist. Die relative Bandbreite beträgt 11 %, die grösste Kopplerlänge ist kleiner als kl/22 und die grösste Kopplerbreite kleiner als die zweifache Breite des Leiters eines Resonators.

Claims: Patentansprüche 1. Streifenleitungsfilter mit wenigstens zwei abgestimmten Streifenleitungen, bei dem im Signalweg vom Eingang zum Ausgang die Koppel strecke eines Streifenleitungsricht kopplers liegt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der beiden Leiter des Streifenleitungsrichtkopp lers (kr2, K34; K23'; K12*, K23*, K34e, K45*, K56-) zu gleich Teil einer abgestimmten Streifenleitung (1, 2, 3, 4; 2V, 3'; 1*, 2#, 3*, 4$, 5*, 6*) ist, die als Viertel wellenlängen-Resonator ausgebildet ist, wobei die auch dem Streifenleitungsrichtkoppler zuzurechnende, mit dem anderen Leiter des Streifenleitungsrichtkopplers ge koppelte Teillänge des Leiters der abgestimmten Streifen leitung wesentlich kürzer ist als deren Gesamtlänge. 2. Streifenleitungsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Teillänge elektrisch kürzer ist als die Hälfte der Gesamtlänge. 3. Streifenleitungsfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teillänge elektrisch kürzer ist als das Produkt aus der relativen Bandbreite des Streifen leitungsfilters und der doppelten elektrischen Gesamt länge des Viertelwellenlängen-Resonators. 4. Streifenleitungsfilter nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Streifenleitungsrichtkopplers kleiner ist als das 2,6 fache der Breite des Viertelwellenlängen-Resonators. 5. Streifenleitungsfilter nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gegenseitige Abstand der beiden Leiter des Streifenleitungsrichtkopp lers wesentlich kleiner als die Leiterbreite ist. 6. Streifenleitungsrichtkoppler nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass der Abstand kleiner als die halbe Lei terbreite ist. 7. Streifenleitungsfilter nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Leiters gefaltet ist. 8. Streifenleitungsfilter nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, dass wenigstens ein Teil des Streifenleitungs richtkopplers gefaltet ist. 9. Streifenleitungsfilter nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Streifenleitungs richtkoppler cm12, K23, K34; K12', K34, K23'; K12*, K23*, K34, K45*, K56') zur Kopplung zwischen zwei Viertelwellen längen-Resonatoren vorgesehen ist. 10. Streifenleitungsfilter nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Streifenleitungs richtkoppler (K1, K4) zur Kopplung mit einer gefalteten Umwegleitung (UL) vorgesehen ist. 11. Streifenleitungsfilter nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als Dünnfilmschal tung auf einem Substrat ausgebildet ist.

Inventors: HUBLER, BODO-HAGEN, ING.GRAD., Hübler, Bodo-Hagen, Ing.grad.
Applicants: ANT NACHRICHTENTECHNIK GMBH
Application year: 1982
Main classification: H01P1
IPC codes: H01P5, H01P1