DE102009024997B4 - Coupler in planar ladder technique - Google Patents

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Abstract

Koppler zum bidirektionalen Koppeln der an einem ersten und zweiten Tor (21, 23) jeweils anliegenden hochfrequenten Signale mit einem an einem dritten Tor (24) anliegenden hochfrequenten Signal, wobei die am ersten und zweiten Tor (21, 23) anliegenden hochfrequenten Signale jeweils um ca. 180° zueinander phasenverschoben sind und das am dritten Tor (24) anliegende Signal der Summe der am ersten und zweiten Tor (21, 23) jeweils anliegenden hochfrequenten Signale entspricht, mit einer ersten und zweiten, jeweils ringförmig ausgeführten und hinsichtlich der Ringebene zueinander parallel beabstandeten Leitung (1, 2), wobei ein erstes Leitungsende (13) der ersten Leitung (1) mit einem dem ersten Leitungsende (13) der ersten Leitung (1) diagonal gegenüberliegenden zweiten Leitungsende (16) der zweiten Leitung (2) verbunden ist, und wobei ein zweites Leitungsende (15) der ersten Leitung (1) und ein erstes, dem zweiten Leitungsende (15) der ersten Leitung (1) diagonal gegenüberliegendes erstes Leitungsende (14) der zweiten Leitung (2) jeweils das erste und zweite Tor (21, 23) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass ein außerhalb des dem ersten und zweiten Leitungsende (13, 15) der ringförmigen ersten Leitung (1) gegenüberliegendem Leitungsabschnitt der ersten Leitung (1) angeordneter Lastwiderstand (5) über ein erstes Transformationselement (8) eines Impedanzwandlers (6), das den dem ersten und zweiten Leitungsende (13, 15) der ersten Leitung (1) gegenüberliegenden Leitungsabschnitt der ersten Leitung (1) mittig überbrückt, mit dem ersten Leitungsende (13) der ersten Leitung (1) verbunden ist.Coupler for bidirectional coupling of the high-frequency signals present at a first and second gate (21, 23) with a high-frequency signal present at a third gate (24), the high-frequency signals present at the first and second gate (21, 23) each around are approximately 180 ° out of phase with one another and the signal present at the third gate (24) corresponds to the sum of the high-frequency signals present at the first and second gate (21, 23), with a first and a second one, which is designed in a ring shape and with respect to the ring plane parallel spaced line (1, 2), a first line end (13) of the first line (1) being connected to a second line end (16) of the second line (2) diagonally opposite the first line end (13) of the first line (1) , and wherein a second line end (15) of the first line (1) and a first, the second line end (15) of the first line (1) diagonally opposite The first line end (14) of the second line (2) each form the first and second gates (21, 23), characterized in that an outside of the line section opposite the first and second line ends (13, 15) of the annular first line (1) Load resistor (5) arranged on the first line (1) via a first transformation element (8) of an impedance converter (6) which connects the line section of the first line (1) opposite the first and second line ends (13, 15) of the first line (1). bridged in the middle, is connected to the first line end (13) of the first line (1).

Description

Die Erfindung betrifft einen 180°-Koppler in planarer Leitertechnik.The invention relates to a 180 ° coupler in planar conductor technology.

Zum Addieren zweier hochfrequenter Eingangssignale zu einem einzigen hochfrequenten Ausgangssignal bzw. zum Trennen eines hochfrequenten Eingangssignals in zwei hochfrequente Ausgangssignale werden oft sogenannte 180° Ringhybride in Koaxialleitertechnik verwendet.For adding two high-frequency input signals to a single high-frequency output signal or for separating a high-frequency input signal into two high-frequency output signals, so-called 180 ° ring hybrids in coaxial conductor technology are often used.

Bei einem 180°-Ringhybrid wird gemäß 1 eine Koaxialleitung zu einem Ring geformt und der Innenleiter 2 des einen Koaxialleiter-Endes mit dem Außenleiter 1 des anderen Koaxialleiterendes elektrisch verbunden bzw. kurzgeschlossen. Der Außenleiter 1 des einen Koaxialleiterendes und der Außenleiter 1 des anderen Koaxialleiterendes bilden jeweils die beiden Eingänge des Signaladdierers bzw. die beiden Ausgänge des Signaltrenners. Da die hochfrequente Signale an den beiden Eingängen des als Signaladdierer arbeitenden 180°-Ringhybrids bzw. an den beiden Ausgängen des als Signaltrenner arbeitenden 180°-Ringhybrids bei optimaler Symmetrie des 180°-Ringhybrids jeweils eine identische Amplitude aufweisen und zueinander um genau 180° phasenverschoben sind, kann, wie weiter unten im Detail noch gezeigt wird, an einem Widerstand 3, der die beiden Eingänge des Signaladdierers bzw. die beiden Ausgänge des Signaltrenners verbindet, ein hochfrequentes Signal abgegriffen oder angelegt werden, das exakt der Summe der an den beiden Eingängen des Signaladdierers bzw. an den beiden Ausgängen des Signaltrenners anliegenden Hochfrequenzsignale entspricht.For a 180 ° ring hybrid, see 1 a coaxial line formed into a ring and the inner conductor 2 of a coaxial conductor end with the outer conductor 1 the other coaxial conductor end electrically connected or short-circuited. The outer conductor 1 one coaxial conductor end and the outer conductor 1 of the other Koaxialleiterendes each form the two inputs of the signal adder or the two outputs of the signal separator. Since the high-frequency signals at the two inputs of working as a signal adder 180 ° ring hybrid or at the two outputs of operating as signal separator 180 ° ring hybrid with optimal symmetry of the 180 ° ring hybrid each having an identical amplitude and phase-shifted by exactly 180 ° can, as will be shown in detail below, on a resistor three , which connects the two inputs of the signal adder or the two outputs of the signal separator, a high-frequency signal is tapped or applied, which corresponds exactly to the sum of the voltage applied to the two inputs of the Signaladdierers or at the two outputs of the signal separator high frequency signals.

Die Eingangsimpedanz 4 an den beiden Eingängen des als Signaladdierer arbeitenden 180°-Ringhybrids bzw. die Ausgangsimpedanz 4 an den beiden Ausgängen des als Signaltrenner arbeitenden 180°-Ringhybrids entspricht der Impedanz R des ringförmig gebogenen 180°-Hybrids. Der Widerstand 3 zum Abgreifen bzw. zum Anlegen des summierten Hochfrequenzsignals muss folglich bei einer optimalen Anpassung die der Serienschaltung aus Innen- und Außenleiter des 180°-Hybrids entsprechenden, symmetrischen Impedanz von 2·R aufweisen. Ein Lastwiderstand muss bei optimaler Anpassung eine der Parallelschaltung aus Innen- und Außenleiter des 180°-Hybrids entsprechende Impedanz von R / 2 aufweisen und führt eine von Null verschiedene Spannung an der Kurzschluss-Verbindung des Innenleiters des einen Koaxialleiterendes mit dem Außenleiter des anderen Koaxialleiterendes bei Vorliegen einer Rest-Unsymmetrie des 180°-Ringhybrids gegen Masse ab.The input impedance 4 at the two inputs of the operating as signal adder 180 ° ring hybrid or the output impedance 4 at the two outputs of the operating as Signaltrenner 180 ° ring hybrid corresponds to the impedance R of the ring-shaped bent 180 ° hybrid. The resistance three for tapping or for applying the summed high-frequency signal must consequently have the symmetrical impedance of 2 · R corresponding to the series circuit of inner and outer conductors of the 180 ° hybrid with an optimal adaptation. A load resistor must, with optimum adaptation, one of the parallel circuit of inner and outer conductor of the 180 ° hybrid corresponding impedance of R / 2 and performs a non-zero voltage at the short-circuit connection of the inner conductor of one coaxial conductor end with the outer conductor of the other Koaxialleiterendes in the presence of a residual imbalance of the 180 ° ring hybrid to ground from.

Ein derartiger 180°-Koppler weist eine hohe Bandbreite bei einfachem Aufbau auf. Daneben sind die beiden Eingänge des 180°-Kopplers durch die Zwischenschaltung der symmetrischen Impedanz in Höhe von 2·R gut voneinander isoliert. Aufgrund dieser technischen Vorteile liegt der Einsatzbereich des 180°-Kopplers hauptsächlich in der breitbandigen Symmetrierung und in der breitbandigen Leistungsaddierung von Ausgangssignalen breitbandiger Hochfrequenzverstärker. Nachteilig weist der 180°-Koppler in 1 unterschiedliche Impedanzen an den einzelnen Toren und ein symmetrisches Tor für das Summen-Eingangs- oder -Ausgangssignal auf.Such a 180 ° coupler has a high bandwidth with a simple structure. In addition, the two inputs of the 180 ° coupler are well insulated from each other by the interposition of the balanced impedance of 2 · R. Because of these technical advantages, the field of application of the 180 ° coupler is mainly in the broadband balancing and in the broadband Leistungsaddierung of output signals of broadband RF amplifier. The disadvantage of the 180 ° coupler in 1 different impedances at the individual gates and a symmetric gate for the sum input or output signal on.

Durch Ersetzen der symmetrischen Impedanz in Höhe von 2·R zum Abgreifen bzw. zum Anlegen eines summierten Hochfrequenzsignals durch ein Symmetrierglied 7 und durch Hinzufügen von Impedanzwandlern 6 zwischen den symmetrischen Anschlüssen des Symmetriergliedes 7 und dem Außenleiter 1 des einen Koaxialleiterendes und dem Innenleiter 2 des anderen Koaxialleiterendes sowie zwischen dem Lastwiderstand 5 und der Verbindung zwischen dem Innenleiter 2 des einen Koaxialleiterendes und dem Außenleiter 1 des anderen Koaxialleiterendes gemäß 2 ergibt sich ein 180°-Koppler, dessen Lastwiderstand 5 und dessen unsymmetrischer Eingangs- bzw. Ausgangsimpedanz 3 zum Abgreifen bzw. zum Anlegen eines summierten Hochfrequenzsignals jeweils eine identische, der Impedanz des ringförmig gebogenen Koaxialleiters entsprechende Impedanz in Höhe von R aufweist.By replacing the symmetrical impedance at the level of 2 · R for tapping or applying a summed high-frequency signal through a balun 7 and by adding impedance transducers 6 between the balanced terminals of the balun 7 and the outer conductor 1 one coaxial conductor end and the inner conductor 2 the other coaxial conductor end and between the load resistor 5 and the connection between the inner conductor 2 one coaxial conductor end and the outer conductor 1 of the other coaxial conductor end according to 2 results in a 180 ° coupler whose load resistance 5 and its unbalanced input and output impedance, respectively three for tapping or for applying a summed high frequency signal in each case an identical, the impedance of the annularly curved coaxial conductor corresponding impedance in the amount of R has.

Ein derartiger in Koaxialleitertechnik hergestellter 180°-Koppler wird in Handarbeit gefertigt und ist insbesondere aufgrund der hohen geforderten mechanischen Präzision sehr teuer.Such a coaxial conductor manufactured 180 ° coupler is made by hand and is very expensive especially due to the high mechanical precision required.

Zum Stand der Technik sei darauf hingewiesen, dass aus der DE 10 2004 022 185 A1 ein Symmetrierglied in planarer Technik, jedoch ohne 180°-Koppler, als solches bekannt ist.The prior art should be noted that from the DE 10 2004 022 185 A1 a balun in planar technique, but without 180 ° coupler, is known as such.

Die Druckschrift Grebennikov, Andrei: ”Power Combiners, Impedance Transformers and directional Couplers” in High Frequency Electronics, Dec. 2007, Summit Technical Media, Seiten 20–38, offenbart verschiedene Schaltungsvarianten von Signalkopplern und Impedanzwandlern. Aus dieser Druckschrift geht aber kein Signalkoppler hervor, in dem Impedanzwandler integriert sind, insbesondere kein Impedanzwandler mit einem Transformationselement.The publication Grebennikov, Andrei: "Power Combiners, Impedance Transformers and Directional Couplers" in High Frequency Electronics, Dec. 2007, Summit Technical Media, pages 20-38, discloses various circuit variants of signal couplers and impedance converters. From this document, however, no signal coupler is apparent, are integrated in the impedance converter, in particular no impedance converter with a transformation element.

Die DE 10 2004 022 185 A1 offenbart einen Symmetrieübertrager in Streifenleitertechnik, aber keinen Signalkoppler in Streifenleitertechnik. The DE 10 2004 022 185 A1 discloses a stripline type balun, but not a stripline type signal coupler.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen 180°-Koppler zu entwickeln, der eine höhere Automatisierung in seiner Herstellung bei Erfüllung einer hohen reproduzierbaren elektrischen und mechanischen Präzision ermöglicht und somit günstiger herstellbar ist.The object of the invention is therefore to develop a 180 ° coupler, which allows a higher level of automation in its production while meeting a high reproducible electrical and mechanical precision and thus is cheaper to produce.

Die Aufgabe wird durch einen Koppler gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte technische Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführt.The object is achieved by a coupler according to the features of patent claim 1. Advantageous technical developments are listed in the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Koppler zum bidirektionalen Koppeln, also zum Addieren zweier hochfrequenter Einzelsignale zu einem hochfrequenten Summensignal oder zum Trennen eines hochfrequenten Summensignals in zwei hochfrequente Einzelsignale, ist bevorzugt in planarer Streifenleitertechnik mit einer zwei-lagig beschichteten und ein-lagig bestückten Leiterplatte ausgeführt. Der ringförmige Innen- und Außenleiter des bisher in Koaxialleitertechnik realisierten 180°-Kopplers sind erfindungsgemäß als ringförmige Ringebenen realisiert, die parallel über einander auf der Ober- und Unterseite der Leiterplatte angeordnet sind.The coupler according to the invention for bidirectional coupling, that is, for adding two high-frequency individual signals to a high-frequency sum signal or for separating a high-frequency sum signal into two high-frequency individual signals, is preferably implemented in planar stripline technology with a two-ply coated and one-ply printed circuit board. The annular inner and outer conductor of the previously realized in Koaxialleitertechnik 180 ° coupler are inventively realized as annular ring planes, which are arranged in parallel over each other on the top and bottom of the circuit board.

Die beiden im folgenden als erste und zweite Leitungen bezeichneten bevorzugten ringförmigen Streifenleiter sind derart verschaltet, dass das erste Leitungsende der ersten Leitung mit dem diagonal gegenüberliegenden zweiten Leitungsende der zweiten Leitung verbunden bzw. kurzgeschlossen ist. Das zweite Leitungsende der ersten Leitung bildet das erste Tor und das erste Leitungsende der zweiten Leitung bildet das zweite Tor. Das zweite Leitungsende der ersten Leitung und das erste Leitungsende der zweiten Leitung werden jeweils bevorzugt an einen der beiden symmetrischen Pole eines Symmetriergliedes geführt, dessen unsymmetrischer Pol das dritte Tor darstellt.The two preferred annular strip conductors, referred to below as first and second lines, are connected in such a way that the first line end of the first line is connected or short-circuited to the diagonally opposite second line end of the second line. The second conduit end of the first conduit forms the first port and the first conduit end of the second conduit forms the second port. The second line end of the first line and the first line end of the second line are each preferably guided to one of the two balanced poles of a balun, whose unbalanced pole represents the third gate.

Zwischen der Verbindung zwischen dem ersten Leitungsende der ersten Leitung und dem zweiten Leitungsende der zweiten Leitung und einem an Masse geführten Lastwiderstand, zwischen dem zweiten Leitungsende der ersten Leitung und dem Symmetrierglied und zwischen dem ersten Leitungsende der zweiten Leitung und dem Symmetrierglied ist bevorzugt jeweils ein Impedanzwandler vorgesehen, der die unterschiedlichen Eingangs- bzw. Ausgangsimpedanzen an dem ersten bzw. zweiten Leitungsende der ersten bzw. zweiten Leitung in eine identische, der Impedanz R der ringförmig gebogenen Koaxialleitung entsprechende Impedanz transformiert.Between the connection between the first line end of the first line and the second line end of the second line and a grounded load resistor between the second line end of the first line and the balun and between the first line end of the second line and the balun is preferably an impedance converter is provided, which transforms the different input and output impedances at the first and second line ends of the first and second line, respectively, into an identical impedance corresponding to the impedance R of the annularly curved coaxial line.

Da die ersten und zweiten Leitungsenden der ersten und zweiten Leitung bevorzugt in planarer Streifenleitertechnik auf engsten Raum konzentriert sind, was für das Zu- bzw. Abführen von hochfrequenten Signalen problematisch ist, werden die mit den ersten und zweiten Leitungsenden der ersten und zweiten Leitung signaltechnisch verbundenen Tore zum Zu- bzw. Abführen von hochfrequenten Signalen bevorzugt in einem ausreichenden Abstand von den ersten und zweiten Leitungsenden der ersten und zweiten Leitung auf der Leiterplatte angeordnet.Since the first and second line ends of the first and second lines are preferably concentrated in a planar stripline technique in the narrowest space, which is problematic for the supply and removal of high-frequency signals, the signal-wise connected to the first and second line ends of the first and second line Gates for supplying or removing high-frequency signals are preferably arranged at a sufficient distance from the first and second line ends of the first and second line on the circuit board.

Hierzu wird der das erste Leitungsende der zweiten Leitung an der Unterseite der Leiterplatte mittels Durchkontaktierungen auf einen Anschlusspunkt auf der Oberseite der Leiterplatte in unmittelbarer Nähe des ersten Leitungen des der ersten Leitung und über eine erste Verbindungsleitung zum ersten Tor auf der Oberseite der Leiterplatte in einem für die Zu- bzw. Abführung eines Hochfrequenzsignals ausreichenden Abstand zum Anschlusspunkt geführt. Analog wird das zweite Leitungsende der ersten Leitung über eine zweite Verbindungsleitung zum zweiten Tor auf der Oberseite der Leiterplatte in einem für die Zu- bzw. Abführung eines Hochfrequenzsignals ausreichenden Abstand zum zweiten Leitungsende der ersten Leitung geführt. Schließlich wird das dritte Tor in einem für die Zu- bzw. Abführung eines Hochfrequenzsignals ausreichenden Abstand zum Anschlusspunkt und zum zweiten Leitungsende der ersten Leitung durch Zwischenschaltung der beiden Impedanzwandler und des Symmetriergliedes angeordnet.For this purpose, the first line end of the second line at the bottom of the printed circuit board by means of vias on a connection point on the top of the circuit board in the immediate vicinity of the first lines of the first line and a first connection line to the first gate on top of the circuit board in a for the supply and discharge of a high-frequency signal sufficient distance to the connection point out. Analogously, the second line end of the first line via a second connection line to the second gate on the upper side of the circuit board in a sufficient for the supply or discharge of a high-frequency signal distance to the second line end of the first line out. Finally, the third gate is arranged in a sufficient for the supply and discharge of a high-frequency signal distance to the connection point and the second end of the first line by the interposition of the two impedance converter and the balun.

Wenn die Leiterplatte nur einseitig bestückbar ist, der Lastwiderstand auf Massepotential geführt werden muss und ein Massepotential innerhalb der ringförmigen ersten Leitung nicht realisierbar ist, muss zusätzlich der Lastwiderstand außerhalb der ringförmigen ersten Leitung auf der bestückbaren Seite der Leiterplatte, im folgenden auf der Oberseite der Leiterplatte, angeordnet sein. Auf diese Weise kann die geometrische Ausdehnung der ersten und zweiten Leitung deutlich reduziert werden und folglich die Frequenz der in die erste und zweite Leitung eingespeisten Hochfrequenzsignale deutlich erhöht werden, so dass sich die Amplitude der Hochfrequenzsignale innerhalb der geometrischen Ausdehnung der ersten und zweiten Leitung nicht deutlich ändert und eine Amplitudensymmetrie der Hochfrequenzsignale am ersten und zweiten Tor des 180°-Kopplers gewährleistet ist.If the circuit board can only be equipped on one side, the load resistor must be conducted to ground potential and a ground potential within the annular first line is not feasible, in addition the load resistor outside the annular first line on the equippable side of the circuit board, hereinafter on the top of the circuit board be arranged. In this way, the geometric extent of the first and second line can be significantly reduced, and consequently the frequency of the high-frequency signals fed into the first and second line can be significantly increased, so that the amplitude of the high-frequency signals within the geometric extent of the first and second line not clear changes and amplitude symmetry of the high frequency signals is ensured at the first and second ports of the 180 ° coupler.

Hierzu wird das zweite Leitungsende der zweiten Leitung auf der Unterseite der Leiterplatte mittels Durchkontaktierungen mit dem ersten Leitungsende der ersten Leitung auf der Oberseite der Leiterplatte verbunden bzw. kurzgeschlossen. Über das erste Transformationselement des Impedanzwandlers, das den den ersten und zweiten Leitungsenden der ersten Leitung gegenüberliegenden Leitungsabschnitt der ersten Leitung möglichst exakt mittig überbrückt, wird mit dem außerhalb der ringförmigen ersten Leitung positionierten Lastwiderstand verbunden. Die Mittigkeit der Überbrückung des Leitungsabschnitts der ersten Leitung durch das erste Transformationselement des Impedanzwandlers ist für exakte Symmetrie der Amplituden der am ersten und zweiten Leitungsenden der ersten Leitungen anliegenden Hochfrequenzsignale entscheidend. For this purpose, the second line end of the second line on the underside of the printed circuit board is connected or short-circuited by means of plated-through holes with the first line end of the first line on the upper side of the printed circuit board. The first transformation element of the impedance converter, which bridges the line section of the first line opposite the first and second line ends of the first line as exactly as possible in the center, is connected to the load resistor positioned outside the ring-shaped first line. The mean of the bypassing of the line section of the first line through the first transformation element of the impedance converter is crucial for exact symmetry of the amplitudes of the high-frequency signals applied to the first and second line ends of the first lines.

Das zweite Transformationselement des Impedanzwandlers verbindet das erste Leitungsende der ersten Leitung und damit auch das zweite Leitungsende der zweiten Leitung mit einer außerhalb der ringförmigen ersten Leitung in unmittelbarer Nähe zum ersten Leitungsende der ersten Leitung angeordneten Masse.The second transformation element of the impedance converter connects the first line end of the first line and thus also the second line end of the second line with a outside of the annular first line in close proximity to the first line end of the first line arranged mass.

Zur Erweiterung der Bandbreitigkeit des 180°-Kopplers in Richtung tieferer Frequenzen wird die Induktivität der ersten und zweiten Leitungen durch Umschließen der beiden Ringhälften der ersten und zweiten Leitung mit jeweils einem ringförmigen Ferrit erhöht. Zusätzlich wird die Induktivität der ersten und zweiten Leitung durch zumindest zwei symmetrisch ausgelegte und symmetrisch innerhalb der ringförmigen ersten und zweiten Leitung beidseitig der Verbindungsleitung vom ersten Leitungsende der ersten Leitung bis zum ersten Transformationselement des Impedanzwandlers in die Leiterplatte geführte Ferritstäbe erhöht.To increase the bandwidth of the 180 ° coupler in the direction of lower frequencies, the inductance of the first and second lines is increased by enclosing the two ring halves of the first and second line, each with an annular ferrite. In addition, the inductance of the first and second line is increased by at least two symmetrically designed and symmetrically guided within the annular first and second line on both sides of the connecting line from the first line end of the first line to the first transformation element of the impedance converter in the printed circuit board ferrite rods.

Der erfindungsgemäße Koppler wird im folgenden anhand der Zeichnung im Detail erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:The coupler according to the invention is explained below with reference to the drawing in detail. The figures of the drawing show:

1 eine Darstellung eines ersten nicht erfindungsgemäßen Beispiels eines 180°-Kopplers in Koaxialleitertechnik; 1 a representation of a first non-inventive example of a 180 ° coupler in Koaxialleitertechnik;

2 eine Darstellung eines zweiten nicht erfindungsgemäßen Beispiels eines 180°-Kopplers in Koaxialleitertechnik; 2 a representation of a second non-inventive example of a 180 ° coupler in Koaxialleitertechnik;

3A, 3B ein Blockdiagramm eines Transformators und eines 180°-Kopplers zur Erläuterung der Erfindung; 3A . 3B a block diagram of a transformer and a 180 ° coupler for explaining the invention;

4 eine dreidimensionale Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kopplers, 4 a three-dimensional representation of an embodiment of the coupler according to the invention,

5 eine zweidimensionale Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kopplers und 5 a two-dimensional view of an embodiment of the coupler according to the invention and

6 ein Blockdiagramm eines bei der Erfindung verwendeten Impedanzwandlers. 6 a block diagram of an impedance converter used in the invention.

Bevor der erfindungsgemäße Koppler anhand der 4 und 5 im Detail erläutert wird, wird im folgenden die für das Verständnis eines derartigen 180°-Kopplers erforderlichen Grundlagen anhand der 3A und 3B erläutert:
Ein 180°-Koppler in koaxialer oder planarer Ausführung, der eine ringförmige erste Leitung und eine ringförmige zweite Leitung aufweist, die in einem geringfügigen Abstand parallel zueinander verlaufen und jeweils eine von der geometrischen Ausdehnung abhängige Eigeninduktivität L1 bzw. L2 und eine Gegeninduktivität M aufweisen, kann in seiner physikalischer Funktionsweise aufbauend auf dem Prinzip eines Transformators erklärt werden.Before the coupler according to the invention based on the 4 and 5 will be explained in detail, the necessary for the understanding of such a 180 ° coupler basics on the basis of 3A and 3B explains:
A 180 ° coupler in coaxial or planar design, which has an annular first line and an annular second line, which run parallel to each other at a slight distance and each dependent on the geometric extent of self-inductance L 1 and L 2 and a mutual inductance M can be explained in its physical operation based on the principle of a transformer.

Ein Transformator gemäß 3A ist durch die Transformatorgleichung (1) beschrieben.A transformer according to 3A is described by the transformer equation (1).

Figure DE102009024997B4_0002
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Bei einem 180°-Koppler ist gemäß 3B das zweite Leitungsende der ersten Leitung – entspricht dem Pol mit dem Potential V3 der eingangsseitigen Klemme in 3B – mit dem ersten Leitungsende der zweiten Leitung – entspricht dem Pol mit dem Potential V2 der ausgangsseitigen Klemme in 3B – kurzgeschossen. Somit ist das Potential V3 am zweiten Leitungsende der ersten Leitung identisch zum Potential V2 am ersten Leitungsende der zweiten Leitung (V2 = V3) und der Strom I 1, der am ersten Leitungsende der ersten Leitung in die erste Leitung fließt, ist identisch zum Strom I 2, der am zweiten Leitungsende der zweiten Leitung in die zweite Leitung fließt (I 1 = I 2). Im Idealfall ist die Geometrie der ersten Leitung exakt identisch zur Geometrie der zweiten Leitung, so dass die Eigeninduktivität L1 der ersten Leitung identisch zur Eigeninduktivität L2 der zweiten Leitung ist (L 1 = L 2). Unter Berücksichtigung dieser für einen idealen 180°-Koppler charakteristischen Zusammenhänge ergibt sich aus der Transformatorgleichung (1), dass die Spannung U 1 zwischen ersten und zweiten Leitungsende der ersten Leitung identisch zur Spannung U 2 zwischen ersten und zweiten Leitungsende der zweiten Leitung ist (U 1 = U 2). Unter Berücksichtigung der Potentiale an den ersten und zweiten Leitungsenden der ersten und zweiten Leitungen ergibt sich daraus der für den 180°-Koppler wichtige Potentialzusammenhang gemäß Gleichung (2). V1 – V3 = V2 – V4(2A) In a 180 ° coupler is according to 3B the second line end of the first line - corresponds to the pole with the potential V 3 of the input-side terminal in 3B - With the first line end of the second line - corresponds to the pole with the potential V 2 of the output-side terminal in 3B - short shot. Thus, the potential V 3 at the second line end of the first line is identical to the potential V 2 at the first line end of the second line (V 2 = V 3 ) and the current I 1 at the first line end of the first line flows into the first line is identical to the current I 2 , which flows at the second line end of the second line in the second line ( I 1 = I 2 ). Ideally, the geometry of the first line is exactly identical to the geometry of the second line, so that the self-inductance L 1 of the first line is identical to the self-inductance L 2 of the second line ( L 1 = L 2 ). Taking into account these relationships characteristic of an ideal 180 ° coupler, the transformer equation (1) shows that the voltage U 1 between the first and second line ends of the first line is identical to the voltage U 2 between the first and second line ends of the second line ( U 1 = U 2 ). Taking into account the potentials at the first and second line ends of the first and second lines, this results in the potential connection according to equation (2), which is important for the 180 ° coupler. V 1 - V 3 = V 2 - V 4 (2A)

Bei Annahme einer idealen Symmetrie zwischen erster und zweiter Leitung muss das Potential V2 = V3 am zweiten Leitungsende der ersten Leitung bzw. am ersten Leitungsende der zweiten Leitung exakt mittig zwischen dem Potential V1 am ersten Leitungsende der ersten Leitung und dem Potential V4 am zweiten Leitungsende der zweiten Leitung sein und somit als sogenannter „kalter Punkt” ein Null-Potential aufweisen. Gleichung (2A) geht folglich in Gleichung (2B) über, aus der hervorgeht, dass sie Amplituden der an den beiden offenen Ein- oder Ausgängen des 180°-Kopplers anliegenden Hochfrequenzsignale bei Annahme idealer Verhältnisse identisch sind, während deren Phasen sich um 180° unterscheiden. V1 = –V4 (2B) Assuming ideal symmetry between the first and second line, the potential V 2 = V 3 at the second line end of the first line or at the first line end of the second line must be exactly midway between the potential V 1 at the first line end of the first line and the potential V 4 be at the second end of the second line and thus have a zero potential as a so-called "cold spot". Equation (2A) thus goes into equation (2B), which shows that they are identical in amplitude of the high-frequency signals applied to the two open inputs or outputs of the 180 ° coupler, assuming ideal ratios, while their phases are 180 ° differ. V 1 = -V 4 (2B)

Durch Differenzbildung zwischen dem Potential am ersten Leitungsende der ersten Leitung und dem Potential am zweiten Leitungsende der zweiten Leitung des 180°-Kopplers am Symmetrierwiderstand gemäß 1 bzw. im Symmetrierglied gemäß 2 oder 4 erhält man gemäß Gleichung (3) die summierte Spannung UΣ aus der Differenz der beiden Potentiale. UΣ = V1 – V4 = 2·V1 = 2·V4 (3) By forming the difference between the potential at the first line end of the first line and the potential at the second line end of the second line of the 180 ° coupler at the balancing resistor according to 1 or in the balun according to 2 or 4 one obtains according to equation (3) the summed voltage U Σ from the difference of the two potentials. U Σ = V 1 -V 4 = 2 * V 1 = 2 * V 4 (3)

Aus Gleichung (3) folgt, dass bei Anlegen eines aus einer Grundwelle und einer Oberwelle 1. Ordnung bestehenden Hochfrequenzsignals an jeweils einem Eingang der beiden Eingänge des 180°-Kopplers und eines um 180° phasenverschobenen und ansonsten identischen Hochfrequenzsignals am jeweils anderen Eingang der beiden Eingänge des 180°-Kopplers das summierte Hochfrequenzsignal nur die Summe der Grundwellen der beiden einzelnen Hochfrequenzsignale aufweist, während sich die Oberwellen 1. Ordnung der beiden einzelnen Hochfrequenzsignale aufgrund ihrer identischen Phase in der Differenzbildung gegenseitig aufheben.It follows from equation (3) that when applying a high-frequency signal consisting of a fundamental wave and a harmonic 1st order at each one input of the two inputs of the 180 ° coupler and a phase-shifted by 180 ° and otherwise identical high-frequency signal at the other input of the two Inputs of the 180 ° coupler has the summed high-frequency signal only the sum of the fundamental waves of the two individual high-frequency signals, while canceling the harmonics 1st order of the two individual high-frequency signals due to their identical phase in the difference formation.

Der erfindungsgemäße Koppler in planarer Streifenleitertechnik gemäß 4 in dreidimensionaler Darstellung und gemäß 5 in zweidimensionaler Darstellung ist im Ausführungsbeispiel auf einer Leiterplatte 10 realisiert, auf deren Oberseite 11 eine ringförmige erste Leitung 1 und exakt gegenüber durch die Dicke der Leiterplatte beabstandet auf deren Unterseite 12 eine ringförmige zweite Leitung 2 in herkömmlicher Streifenleitertechnik aufgedruckt ist.The coupler according to the invention in planar stripline technology according to 4 in three-dimensional representation and according to 5 in a two-dimensional representation is in the embodiment on a circuit board 10 realized on the top 11 an annular first conduit 1 and exactly opposite across the thickness of the circuit board spaced on the underside thereof 12 an annular second conduit 2 is printed in conventional strip conductor technology.

Das erste Leitungsende 13 der ersten Leitung 1 auf der Oberseite 11 der Leiterplatte 10 ist über Durchkontaktierungen 17 mit dem zweiten Leitungsende 16 der zweiten Leitung 2 auf der Unterseite 12 der Leiterplatte 10 verbunden bzw. kurzgeschlossen. Das erste Leitungsende 14 der zweiten Leitung 2 auf der Unterseite 12 der Leiterplatte 10 ist über Durchkontaktierungen 18 auf einen Anschlusspunkt 19 auf der Oberseite 11 der Leiterplatte 10 geführt, der in unmittelbarer Nähe zum ersten Leitungsende 13 der ersten Leitung 1 außerhalb der ersten Leitung 1 angeordnet ist.The first line end 13 the first line 1 on the top 11 the circuit board 10 is via vias 17 with the second end of the line 16 the second line 2 on the bottom 12 the circuit board 10 connected or short-circuited. The first line end 14 the second line 2 on the bottom 12 the circuit board 10 is via vias 18 on a connection point 19 on the top 11 the circuit board 10 guided, in close proximity to the first line end 13 the first line 1 outside the first line 1 is arranged.

Das zweite Leitungsende 15 der ersten Leitung 1 auf der Oberseite 11 der Leiterplatte 10 ist über eine erste Verbindungsleitung 20 auf der Oberseite 11 der Leiterplatte 10 mit dem ersten Tor 21 des erfindungsgemäßen 180°-Kopplers verbunden, der in einem für eine geeignete Zu- und Abführung eines Hochfrequenzsignals ausreichenden Abstand vom zweiten Leitungsende 15 der ersten Leitung 1 beabstandet ist.The second end of the line 15 the first line 1 on the top 11 the circuit board 10 is via a first connection line 20 on the top 11 the circuit board 10 with the first goal 21 connected to the 180 ° coupler according to the invention, in a sufficient for a suitable supply and discharge of a high-frequency signal distance from the second line end 15 the first line 1 is spaced.

Das erste Leitungsende 14 der zweiten Leitung 2 ist über die Durchkontaktierungen 18, den Anschlusspunkt 19 und die zweite Verbindungsleitung 22 auf der Oberseite 11 der Leiterplatte 10 mit dem zweiten Tor 23 des erfindungsgemäßen 180°-Kopplers verbunden, der in einem für eine geeignete Zu- und Abführung eines Hochfrequenzsignals ausreichenden Abstand vom ersten Leitungsende 14 der zweiten Leitung 2 bzw. vom Anschlusspunkt 19 beabstandet ist.The first line end 14 the second line 2 is over the vias 18 , the connection point 19 and the second connection line 22 on the top 11 the circuit board 10 with the second goal 23 connected to the 180 ° coupler according to the invention, in a sufficient for a suitable supply and discharge of a high-frequency signal distance from the first line end 14 the second line 2 or from the connection point 19 is spaced.

Die Impedanzen 4 am ersten und zweiten Tor 20 und 23 entsprechen der Impedanz der ersten oder zweiten Leitung 1 oder 2 mit dem Wert R. The impedances 4 at the first and second gate 20 and 23 correspond to the impedance of the first or second line 1 or 2 with the value R.

Das zweite Leitungsende 15 der ersten Leitung 1 und das erste Leitungsende 14 der zweiten Leitung 2 über den Anschlusspunkt 19 – als „offene Anschlüsse” des 180°-Kopplers – werden jeweils einem Impedanzwandler 6 zugeführt, der beispielsweise gemäß 6 aus einem Bandpass 6-ter Ordnung besteht. Im in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der Bandpass aus einem ersten Kondensator 40 gegen Masse, einen zweiten Kondensator 41 gegen Masse, einer zwischen dem ersten Kondensator 40 und dem zweiten Kondensator 41 angeordneten ersten Induktivität 42, einer zweiten Induktivität 43 gegen Masse, einem zwischen dem zweiten Kondensator 41 und der zweiten Induktivität 43 angeordneten dritten Kondensator 44 und einer aus ausgangsseitigen Serieninduktivität 45. Dieser Impedanzwandler 6 wandelt die Eingangsimpedanz am zweiten Leitungsendes 15 der ersten Leitung 1 und die Eingangsimpedanz am ersten Leitungsende 14 der zweiten Leitung 2 in Höhe der Impedanz R der ringförmigen ersten und zweiten Leitung 1 und 2, typischerweise in Höhe von 50 Ω, in eine Impedanz R / 2 mit halben Impedanzwert, typischerweise in Höhe von 25 Ω.The second end of the line 15 the first line 1 and the first line end 14 the second line 2 over the connection point 19 - as "open connections" of the 180 ° coupler - are each an impedance converter 6 fed, for example, according to 6 consists of a bandpass 6th order. Im in 6 In the embodiment shown, the band pass consists of a first capacitor 40 to ground, a second capacitor 41 to ground, one between the first capacitor 40 and the second capacitor 41 arranged first inductance 42 , a second inductance 43 to ground, one between the second capacitor 41 and the second inductance 43 arranged third capacitor 44 and one output side series inductance 45 , This impedance converter 6 converts the input impedance at the second end of the line 15 the first line 1 and the input impedance at the first line end 14 the second line 2 in the amount of the impedance R of the annular first and second line 1 and 2 , typically 50 Ω, into an impedance R / 2 with half impedance value, typically equal to 25 Ω.

Die Ausgänge der beiden Impedanzwandler 6 werden den symmetrischen Polen eines Symmetriergliedes 7 zugeführt. Dieses Symmetrierglied 7 generiert eine Ausgangsspannung an einem unsymmetrischen Ausgangs-Pol, die der Differenz der Potentiale an den beiden symmetrischen Eingangs-Polen entspricht. Durch die Differenzbildung werden bei optimaler Anpassung zwischen den beiden Impedanzwandlern 6 und dem Symmetrierglied 7 aus den beiden Impedanzen in Höhe von R / 2 eine gewünschte Ausgangsimpedanz in Höhe von R erzeugt. Die Funktionsweise eines Symmetriergliedes in planarer Streifenleitertechnik kann beispielsweise der DE 10 2004 022 185 A1 entnommen werden. Der symmetrische Pol des Symmetriergliedes 7 bildet das dritte Tor 24 des erfindungsgemäßen 180°-Kopplers und weist eine Impedanz 3 in Höhe von R auf.The outputs of the two impedance converters 6 become the symmetrical poles of a balun 7 fed. This balun 7 generates an output voltage at an unbalanced output pole, which corresponds to the difference of the potentials at the two symmetrical input poles. By forming the difference with optimal matching between the two impedance transformers 6 and the balun 7 from the two impedances in the amount of R / 2 produces a desired output impedance of R. The operation of a balun in planar stripline technique, for example, the DE 10 2004 022 185 A1 be removed. The symmetrical pole of the balun 7 forms the third gate 24 of the 180 ° coupler according to the invention and has an impedance three in the amount of R up.

Die Kurzschlussverbindung zwischen dem ersten Leitungsende 13 der ersten Leitung 1 und dem zweiten Leitungsende 16 der zweiten Leitung 2, die eine Ausgangsimpedanz in Höhe von R / 2 aufweist, wird zur Impedanzwandlung einem Impedanzwandler 6 zugeführt, der aus einem ersten Transformationselement 8 und einem zweiten Transformationselement 9 besteht.The short-circuit connection between the first line end 13 the first line 1 and the second line end 16 the second line 2 , which has an output impedance of R / 2 has, for impedance conversion, an impedance converter 6 supplied, which consists of a first transformation element 8th and a second transformation element 9 consists.

Das erste Transformationselement 8 überbrückt mittig den Leitungsabschnitt der ersten Leitung 1 auf der Oberseite 11 der Leiterplatte 10, der gegenüber dem ersten und zweiten Leitungsende 13 und 15 der ersten Leitung 1 angeordnet ist. Hierzu ist das erste Transformationselement 8 mit dem ersten Leitungsende 13 der ersten Leitung 1 über eine auf der Oberseite 11 der Leiterplatte 10 aufgebrachte dritte Verbindungsleitung 25 verbunden. Durch die mittige Überbrückung des Leitungsabschnitts der ersten Leitung 1 durch das erste Transformationselement 8 wird eine Amplitudensymmetrie der am ersten und zweiten Tor 21 und 23 anliegenden Hochfrequenzsignale erreicht. Die Ausgangsimpedanz am mit dem ersten Transformationselement 8 des Impedanzwandlers 6 verbundenen Lastwiderstands 6 entspricht dem gewünschten Wert R.The first transformation element 8th bridges the middle of the line section of the first line 1 on the top 11 the circuit board 10 , opposite the first and second line ends 13 and 15 the first line 1 is arranged. This is the first transformation element 8th with the first line end 13 the first line 1 about one on top 11 the circuit board 10 applied third connection line 25 connected. Through the central bridging of the line section of the first line 1 through the first transformation element 8th is an amplitude symmetry of the first and second gate 21 and 23 reached high frequency signals. The output impedance at the first transformation element 8th of the impedance converter 6 connected load resistance 6 corresponds to the desired value R.

Das zweite Transformationselement 9 des Impedanzwandlers 6 ist zwischen dem ersten Leitungsende 13 der ersten Leitung 1 und einem außerhalb der ringförmigen Leitung 1 in der Nähe des ersten Leitungsendes 13 der ersten Leitung 1 angeordnete Massepunkt verbunden.The second transformation element 9 of the impedance converter 6 is between the first line end 13 the first line 1 and one outside the annular duct 1 near the first end of the line 13 the first line 1 arranged mass point connected.

Die Bandbreite des erfindungsgemäßen 180°-Kopplers in Richtung niederer Frequenzen f wird erzielt, indem die beiden Ringhälften der ersten und zweiten Leitung 1 und 2 jeweils von ringförmigen Ferriten 26 umschlossen sind. Auf diese Weise wird die Induktivität L der ersten und zweiten Leitung 1 und 2 erhöht. Mit Zunahme der Induktivität L der ersten und zweiten Leitung 1 und 2 kann die Betriebsfrequenz f im gleichen Maße bei gleichbleibender induktiver Impedanz 2π·f·L des 180°-Kopplers reduziert werden.The bandwidth of the inventive 180 ° coupler in the direction of low frequencies f is achieved by the two ring halves of the first and second line 1 and 2 each of annular ferrites 26 are enclosed. In this way, the inductance L of the first and second line 1 and 2 elevated. With increase of the inductance L of the first and second line 1 and 2 For example, the operating frequency f can be reduced to the same extent with a constant inductive impedance 2π * f * L of the 180 ° coupler.

Die gleiche bzw. eine ähnliche zusätzliche Wirkung erzielen zwei beidseitig des ersten Transformationselements 8 des Impedanzwandlers 6 innerhalb der ringförmigen ersten und zweiten Leitung 1 und 2 in die Leiterplatte 10 eingefügte Stabferrite 27.The same or a similar additional effect can be achieved on both sides of the first transformation element 8th of the impedance converter 6 within the annular first and second conduits 1 and 2 in the circuit board 10 inserted rod returns 27 ,

Die auf beiden Ringhälften der ersten und zweiten Leitung 1 und 2 angeordneten und verteilten ringförmigen Ferrite 26 und Stabferrite 27 sind hinsichtlich einer Amplitudensymmetrie der am ersten und zweiten Tor 21 und 23 des erfindungsgemäßen 180°-Kopplers anliegenden Hochfrequenzsignale gleichgroß zu dimensionieren und gleichmäßig zu verteilen.The on both ring halves of the first and second line 1 and 2 arranged and distributed annular ferrites 26 and Stabferrite 27 are in terms of amplitude symmetry of the first and second gate 21 and 23 of the 180 ° coupler according to the invention applied high-frequency signals of equal size and evenly distributed.

Durch Positionierung des Lastwiderstands 3, der Impedanzwandler 6 und des Symmetriergliedes 7 auf der Oberseite 11 der Leiterplatte 10 außerhalb der ringförmigen ersten Leitung 1 können die erste und zweite Leitung 1 und 2 hinsichtlich ihrer Geometrie klein ausgelegt werden. Auf diese Weise kann die Bandbreite des erfindungsgemäßen 180°-Kopplers in Richtung höherer Frequenzen erhöht werden, während gleichzeitig der Amplitudenwert des Hochfrequenzsignals auf der ersten und zweiten Leitung 1 und 2 weitgehend konstant bleibt, wie es gefordert ist.By positioning the load resistance three , the impedance converter 6 and the balun 7 on the top 11 the circuit board 10 outside the annular first conduit 1 can be the first and second line 1 and 2 be designed small in terms of their geometry. In this way, the bandwidth of the 180 ° coupler according to the invention can be increased in the direction of higher frequencies, while at the same time the amplitude value of the high-frequency signal on the first and second line 1 and 2 remains largely constant, as required.

Der erfindungsgemäße 180°-Koppler eignet sich also für ein breitbandige und symmetrische Signaladdition und Signaltrennung sowohl bei sehr tiefen als auch bei sehr hohen Frequenzen.Thus, the 180 ° coupler according to the invention is suitable for broadband and symmetrical signal addition and signal separation both at very low and at very high frequencies.

Claims (12)

Koppler zum bidirektionalen Koppeln der an einem ersten und zweiten Tor (21, 23) jeweils anliegenden hochfrequenten Signale mit einem an einem dritten Tor (24) anliegenden hochfrequenten Signal, wobei die am ersten und zweiten Tor (21, 23) anliegenden hochfrequenten Signale jeweils um ca. 180° zueinander phasenverschoben sind und das am dritten Tor (24) anliegende Signal der Summe der am ersten und zweiten Tor (21, 23) jeweils anliegenden hochfrequenten Signale entspricht, mit einer ersten und zweiten, jeweils ringförmig ausgeführten und hinsichtlich der Ringebene zueinander parallel beabstandeten Leitung (1, 2), wobei ein erstes Leitungsende (13) der ersten Leitung (1) mit einem dem ersten Leitungsende (13) der ersten Leitung (1) diagonal gegenüberliegenden zweiten Leitungsende (16) der zweiten Leitung (2) verbunden ist, und wobei ein zweites Leitungsende (15) der ersten Leitung (1) und ein erstes, dem zweiten Leitungsende (15) der ersten Leitung (1) diagonal gegenüberliegendes erstes Leitungsende (14) der zweiten Leitung (2) jeweils das erste und zweite Tor (21, 23) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass ein außerhalb des dem ersten und zweiten Leitungsende (13, 15) der ringförmigen ersten Leitung (1) gegenüberliegendem Leitungsabschnitt der ersten Leitung (1) angeordneter Lastwiderstand (5) über ein erstes Transformationselement (8) eines Impedanzwandlers (6), das den dem ersten und zweiten Leitungsende (13, 15) der ersten Leitung (1) gegenüberliegenden Leitungsabschnitt der ersten Leitung (1) mittig überbrückt, mit dem ersten Leitungsende (13) der ersten Leitung (1) verbunden ist.Coupler for bidirectionally coupling the first and second ports ( 21 . 23 ) each applied high-frequency signals with one at a third gate ( 24 ) applied high-frequency signal, wherein the first and second gate ( 21 . 23 ) adjacent high-frequency signals are each phase-shifted by approximately 180 ° to each other and that at the third gate ( 24 ) applied signal of the sum of the first and second gate ( 21 . 23 ) corresponds in each case to applied high-frequency signals, with a first and second, in each case ring-shaped and with respect to the ring plane mutually parallel spaced line ( 1 . 2 ), wherein a first line end ( 13 ) of the first line ( 1 ) with a first line end ( 13 ) of the first line ( 1 ) diagonally opposite second line end ( 16 ) of the second line ( 2 ), and wherein a second line end ( 15 ) of the first line ( 1 ) and a first, the second line end ( 15 ) of the first line ( 1 ) diagonally opposite first line end ( 14 ) of the second line ( 2 ) the first and second goals ( 21 . 23 ), characterized in that one outside the first and second line ends ( 13 . 15 ) of the annular first conduit ( 1 ) opposite line section of the first line ( 1 ) arranged load resistor ( 5 ) via a first transformation element ( 8th ) of an impedance converter ( 6 ), which corresponds to the first and second line ends ( 13 . 15 ) of the first line ( 1 ) opposite line section of the first line ( 1 ) bridged in the middle, with the first line end ( 13 ) of the first line ( 1 ) connected is. Koppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Leitungsende (15) der ersten Leitung (1) und das erste Leitungsende (14) der zweiten Leitung (2) jeweils den beiden symmetrischen Polen eines Symmetriergliedes (7) zugeführt sind, dessen unsymmetrischer Pol das dritte Tor (24) darstellt.Coupler according to Claim 1, characterized in that the second line end ( 15 ) of the first line ( 1 ) and the first line end ( 14 ) of the second line ( 2 ) each of the two symmetrical poles of a balun ( 7 ) whose unbalanced pole is the third gate ( 24 ). Koppler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Leitung (1, 2) jeweils als planare Streifenleiter auf der Ober- und Unterseite einer zweilagigen Leiterplatte (10) ausgeführt sind.Coupler according to Claim 1 or 2, characterized in that the first and second lines ( 1 . 2 ) each as a planar strip conductor on the top and bottom of a two-layer circuit board ( 10 ) are executed. Koppler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem zweiten Leitungsende (16) der zweiten Leitung (2) verbundene erste Leitungsende (13) der ersten Leitung (1) über einen Lastwiderstand (5) an Masse geführt ist.Coupler according to one of claims 1 to 3, characterized in that the with the second line end ( 16 ) of the second line ( 2 ) connected first line end ( 13 ) of the first line ( 1 ) via a load resistor ( 5 ) is guided to ground. Koppler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem mit dem zweiten Leitungsende (16) der zweiten Leitung (2) verbundenen erste Leitungsende (13) der ersten Leitung (1) und dem Lastwiderstand (5) und/oder zwischen dem zweiten Leitungsende (15) der ersten Leitung (1) und dem Symmetrierglied (7) und/oder zwischen dem ersten Leitungsende (14) der zweiten Leitung (2) und dem Symmetrierglied (7) jeweils ein Impedanzwandler (6) geschaltet ist.Coupler according to Claim 3, characterized in that between the second end of the line ( 16 ) of the second line ( 2 ) connected first line end ( 13 ) of the first line ( 1 ) and the load resistance ( 5 ) and / or between the second line end ( 15 ) of the first line ( 1 ) and the balun ( 7 ) and / or between the first line end ( 14 ) of the second line ( 2 ) and the balun ( 7 ) an impedance converter ( 6 ) is switched. Koppler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Transformationselement (9) des Impedanzwandlers (6) das erste Leitungsende (13) der ersten Leitung (1) mit einer Masse verbindet, die außerhalb des mit dem ersten Leitungsende (13) der ersten Leitung (1) direkt verbundenen Leitungsabschnitts der ersten Leitung (1) angeordnet ist.Coupler according to Claim 5, characterized in that a second transformation element ( 9 ) of the impedance converter ( 6 ) the first line end ( 13 ) of the first line ( 1 ) connects to a mass that is outside of the first end of the line ( 13 ) of the first line ( 1 ) directly connected line section of the first line ( 1 ) is arranged. Koppler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Leitungsende (16) der zweiten Leitung (2) mit dem ersten Leitungsende (13) der ersten Leitung (1) über Durchkontaktierungen (17) der Leiterplatte (10) verbunden ist.Coupler according to Claim 3, characterized in that the second line end ( 16 ) of the second line ( 2 ) with the first line end ( 13 ) of the first line ( 1 ) via vias ( 17 ) of the printed circuit board ( 10 ) connected is. Koppler nach Anspruch 3 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Leitungsende (14) der zweiten Leitung (2) über Durchkontaktierungen (18) der Leiterplatte mit einen Anschlusspunkt (19) außerhalb der ersten Leitung (1) in unmittelbarer Nähe des ersten Leitungsendes (13) der ersten Leitung (1) verbunden ist, der über eine zweite Verbindungsleitung (22) mit dem in einem für eine Signalzu- und abführung ausreichenden Abstand zum ersten Leitungsende (13) der ersten Leitung (1) angeordneten zweiten Tor (23) verbunden ist.Coupler according to Claim 3 or 7, characterized in that the first line end ( 14 ) of the second line ( 2 ) via vias ( 18 ) of the printed circuit board with a connection point ( 19 ) outside the first line ( 1 ) in the immediate vicinity of the first line end ( 13 ) of the first line ( 1 ) connected via a second connecting line ( 22 ) with the sufficient distance for a signal supply and removal distance to the first line end ( 13 ) of the first line ( 1 ) arranged second gate ( 23 ) connected is. Koppler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Leitungsende (15) der ersten Leitung (1) mit dem ersten Tor (21), das außerhalb des mit dem zweiten Leitungsende (15) der ersten Leitung (1) direkt verbundenen Leistungsabschnitts in einem für eine Signalzu- und abführung ausreichenden Abstand zum zweiten Leitungsende (15) der ersten Leitung (1) angeordnet ist, über eine erste Verbindungsleitung (20) verbunden ist. Coupler according to one of claims 1 to 8, characterized in that the second line end ( 15 ) of the first line ( 1 ) with the first goal ( 21 ) outside the second end of the line ( 15 ) of the first line ( 1 ) directly connected power section in a sufficient for a signal supply and removal distance to the second line end ( 15 ) of the first line ( 1 ) is arranged, via a first connecting line ( 20 ) connected is. Koppler nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Tor (24) in einem für eine Signalzu- und -abführung ausreichenden Abstand zum ersten und zweiten Leitungsende (13, 15) der ersten Leitung (1) angeordnet ist, indem zwischen dem dritten Tor (24) und dem ersten und zweiten Leitungsende (13, 15) der ersten Leitung (1) das Symmetrierglied (7) und ein Impedanzwandler (6) zwischengeschaltet sind.Coupler according to Claim 5 or 6, characterized in that the third gate ( 24 ) in a sufficient for signal supply and removal distance to the first and second line end ( 13 . 15 ) of the first line ( 1 ) is arranged by between the third gate ( 24 ) and the first and second line ends ( 13 . 15 ) of the first line ( 1 ) the balun ( 7 ) and an impedance converter ( 6 ) are interposed. Koppler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ringhälften der ersten und zweiten Leitung (1, 2) jeweils von einem ringförmigen Ferrit (26) umschlossen werden.Coupler according to one of claims 1 to 10, characterized in that the two ring halves of the first and second line ( 1 . 2 ) each of an annular ferrite ( 26 ) are enclosed. Koppler nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Verbindungsleitung (25) zwischen dem ersten Transformationselement (8) des Impedanzwandlers (6) und dem ersten Leitungsende (13) des ersten Leiters (1) symmetrisch von zwei in der Leiterplatte (10) geführten Stabferriten (27) umgeben ist.Coupler according to one of Claims 1 to 11, characterized in that a third connecting line ( 25 ) between the first transformation element ( 8th ) of the impedance converter ( 6 ) and the first line end ( 13 ) of the first leader ( 1 ) symmetrical of two in the printed circuit board ( 10 ) guided rodferrites ( 27 ) is surrounded.
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