用于将传输线的至少两个导体电磁耦合的耦合元件制造技术

本发明专利技术涉及一种耦合元件（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ），用于将传输线的至少两个导体（２０ａ，２０ｂ）电磁耦合，其中该耦合元件（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）被设置在传输线的第一导体（２０ａ）和第二导体（２０ｂ）之间，并且具有至少一个分立元件（１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ）。根据本发明专利技术，耦合元件（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）具有至少一个被构造为传输线段的第一边（１１ａ），其被分配给第一导体（２０ａ），并且具有被构造为传输线段的第二边（１１ｂ），其被分配给第二导体（２０ｂ）。所述至少一个分立元件（１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ）被设置用于连接第一边（１１ａ）和第二边（１１ｂ）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种耦合元件，用于将传输线的至少两个导体电磁耦合，其中该耦合元件被设置在传输线的第一导体和第二导体之间，并且具有至少一个分立元件。
技术介绍
这种类型的传统的耦合元件例如设置有变容二极管，其将传输线的不同导体彼此连接并且由此实现了两个导体的可控的电容性耦合。该电容性耦合的耦合度在此可以通过被输送给变容二极管的控制信号来调整。在这些传统的耦合元件中不利的是，相对小的调谐范围，该调谐范围通过传输线的导体与变容二极管的耦合而得出。此外，在这种装置中始终只能实现传输线的传播常数和特性阻抗的同时改变。
技术实现思路
由此本专利技术的任务在于，这样地改进开头所提及类型的耦合元件，使得可实现在传输线的导体的电磁耦合方面更大的调谐范围并且同时可实现灵活的调谐。根据本专利技术，该任务在开头所提及类型的耦合元件中通过这种方式来解决，即该耦合元件具有至少一个被构造传输线段的第一边(Schenkel)，其被分配给第一导体，并且具有一个被构造为传输线段的第二边，其被分配给第二导体，并且设置了至少一个分立元件用于连接第一边和第二边。根据本专利技术的被构造为传输线段的边的应用能够实现传输线的导体之间的电容性耦合以及电感性耦合的设置，其中相应的耦合度可以通过传输线段的相应的几何构造而在宽广的范围中改变。总之，根据本专利技术的传输线段在耦合元件方面的应用与传统的装置相比因此能够实现在传输线的导体的电磁耦合方面增大的调谐范围。在本专利技术的一种特别有利的实施形式中，分立元件被构造为电阻性的或电容性的元件。特别有利的是，构造为电容性元件的分立元件具有可控的电容，这样在本专利技术的耦合元件的这些边之间的电容性耦合可以通过电容性元件的电容的调节来调谐。在此，同时非常有利地也得到在本专利技术的耦合元件的边之间的电感性耦合的改变。同样，在可控的电阻性元件中可能影响在本专利技术的耦合元件的边之间的电流，通过这种方式同样改变了在传输线的导体之间的电感性耦合。在本专利技术的另一种有利的实施形式中，分立元件被构造为变容二极管或者晶体管、特别是被构造为场效应晶体管。一般地可能使用任意的电元件来用于耦合元件的边的耦合，该耦合元件具有一个可控的电容或者也具有一个可控的欧姆电阻。同样也可使用可配置的电容器矩阵(CDAC)用于这些边的耦合。使用不可控的电容性或电感性元件同样也是可能的。在本专利技术的另一种非常有利的实施形式中，耦合元件的每个边都具有至少一个与传输线的第一导体或第二导体平行延伸的第一段。该第一段尤其是用于建立耦合元件或者说耦合元件的所涉及的边与传输线的、被分配给该耦合元件的所涉及的边的那个导体的电感性耦合。所希望的耦合度可以以已知的方式通过选择在耦合元件的边的第一段和导体之间的距离、通过第一段的长度或通过确定耦合元件的几何结构的因子来影响。本专利技术的另一种非常有利的实施形式考虑了，该耦合元件的每个边具有至少一个、优选垂直于该第一段延伸的第二段。这种垂直于第一段延伸的第二段在它那方面具有对传输线的导体的电感性耦合的影响，而主要也用于影响在传输线的导体之间的电容性耦合。一方面，垂直于第一段延伸的第二段直接对于耦合元件的边的电容性耦合作出贡献并且由此也对在传输线的导体之间的电容性耦合作出贡献，并且另一方面，本专利技术的另一种特别有利的实施形式的根据本专利技术的耦合元件的第二段因此用于一个或多个分立元件的接触，它们将耦合元件的两个边互相连接。作为本专利技术的任务的另一种解决方案，说明了一种具有至少一个上述耦合元件的传输线。根据本专利技术的传输线可以具有一个或多个根据本专利技术的耦合元件，并且由此可以在宽广的范围中在其传播常数或其特性阻抗方面进行调谐。特别有利的是，在本专利技术的传输线的另一种实施形式中考虑了，传输线和一个或多个耦合元件被单片集成到一个集成电路中。此外，对于本专利技术的另一种实施形式因此也可能的是，传输线被构造为差分(differentielle)传输线。在本专利技术的传输线的另一种有利的实施形式中考虑了，传输线被设置在集成电路的一个第一金属化平面中，并且至少一个耦合元件被设置在该集成电路的另一金属化平面中。通过这种方式可实现，本专利技术的耦合元件的边例如设置在所述被实现在另一金属化平面中的传输线的导体的直接下方或上方，由此，例如在传输线的导体之间待设置的距离可以被减小，并且由此，同时在耦合元件的边和传输线的导体之间出现附加的电容性耦合元件。替代上述实施形式，此外还可能的是，不但传输线本身，而且一个或多个根据本专利技术的耦合元件都可设置在一个集成电路的相同的金属化平面中，这样特别是耦合元件的边的第一段和传输线的相应的导体彼此具有一个横向的距离。总之，根据本专利技术的耦合元件不但可以与传统的、布置在为此设置的基底上的传输线例如微带线或者类似的传输线一同使用，而且可以与被单片集成到集成电路中的传输线一同使用。在根据本专利技术的耦合元件的合适的构型中，与传统的耦合元件不同此外还可能的是，实现电感性和电容性的耦合元件的同向的(gleichsinnige)可调谐性，由此虽然改变了设置有一个或多个耦合元件的传输线的传播常数，然而并不改变该传输线的特性阻抗(Wellenwiderstand)。只要本专利技术的传输线设置有足够多的耦合元件，该传输线的全部的段就可以用前述的方式在其传播常数方面被改变。在根据本专利技术的耦合元件的另一种非常有利的变形方案中，耦合元件的至少一个边具有多个优选与该传输线的导体平行延伸的第一段，这些段彼此可以任选地连接，例如通过可控的电容性或电阻性元件来连接。通过这种方式，可以主要地影响在传输线的相应的导体和耦合元件之间的电容性耦合的程度。通过该电感性耦合的单独的改变可以—类似于电容性耦合的改变—改变传输线的传播常数或特性阻抗。此外，在根据本专利技术的耦合元件中，通过电感性和电容性耦合元件的相反的(gegensinnige)调谐给出了这样的可能性，即虽然改变设置有一个或多个耦合元件的传输线的特性阻抗，然而并不改变该传输线的传播常数。只要本专利技术的传输线设置有足够多的耦合元件，该传输线的全部的段就可以用前述的方式在其传播常数方面被改变。另外的优点、特征和细节从以下的描述中得出，其中参照附图示出了本专利技术的不同的实施例。在此，在说明书中所提及的特征可以分别独自地或以任意组合地作为本专利技术的实质。附图说明在附图中示出了图1a本专利技术的耦合元件的第一实施例， 图1b本专利技术的耦合元件的第二实施例，图2a本专利技术的耦合元件的第三实施例，以及图2b本专利技术的耦合元件的第四实施例，具体实施方式图1a示出了本专利技术的耦合元件10a的第一实施形式，该耦合元件10a设置在传输线的两个导体20a、20b之间，以便使它们彼此电磁耦合并且由此改变传输线的特性。在图1a中以及在另外的附图中只示出了传输线的两个导体20a、20b的直接位于耦合元件的区域中的段。如从图1a中可以看到的，本专利技术的耦合元件10a具有一个第一边11a，其被分配给传输线的导体20a。此外本专利技术的耦合元件10a还具有一个第二边11b，其被分配给传输线的第二导体20b。两个边11a、11b根据本专利技术都被构造为传输线段，并且由此能够实现在传输线的导体20a、20b之间的、与传统的耦合元件相比改进的电感性以及电容性耦合。特别有利的是，耦合元件10a的每个边11a、11b都具有一个第一段11a本文档来自技高网...

【技术保护点】
耦合元件（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ），用于将一个传输线的至少两个导体（２０ａ，２０ｂ）电磁耦合，其中该耦合元件（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）被设置在该传输线的一个第一导体（２０ａ）和一个第二导体（２０ｂ）之间并且具有至少一个分立元件（１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ），其特征在于，该耦合元件（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）具有至少一个被构造为传输线段的第一边（１１ａ），其被分配给该第一导体（２０ａ），并且该耦合元件具有一个被构造为传输线段的第二边（１１ｂ），其被分配给该第二导体（２０ｂ），并且所述至少一个分立元件（１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ）被设置用于连接所述第一边（１１ａ）和第二边（１１ｂ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：萨米尔英雷，拉尔夫滕佩尔，
申请(专利权)人：ATMEL杜伊斯堡有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]