用于高频信号的导体电路装置、及其基座和电气组件制造方法及图纸

提供了用于高频信号的导体电路装置，包括载体、接地导体和在载体上与接地导体相对布置的层状信号导体对，在该对的两个信号导体之间存在间距d，该信号导体对包括转向区域，该信号导体对的方向在转向区域中变化。在转向区域中在该信号导体对之间存在减小的间距d

【技术实现步骤摘要】
用于高频信号的导体电路装置、及其基座和电气组件


[0001]本技术涉及一种用于高频信号的导体电路装置，其包括载体、接地导体和在载体上与接地导体相对布置的层状的信号导体对，其中在该信号导体对的两个信号导体之间存在间距，并且其中该信号导体对包括转向区域，该信号导体对的方向在转向区域中发生变化。本技术的另外的方面涉及一种基座以及一种电气组件，基座和电气(elektronisch)组件分别包括这种导体电路装置。

技术介绍

[0002]高频馈电线原则上是已知的。尤其地，需要此类的馈电线来为电气组件供应数据。这例如在本申请人的申请DE 10 2020 105 772.5中进行了描述。
[0003]在这些情况下，使用布置在基板上的高频馈电线，该高频馈电线包括信号导体和接地导体。例如在“美国安捷伦科技公司，高级设计系统1.5，电路元件，分布式元件(Agilent Technologies,Advanced Design System 1.5,Circuit Components,Distributed Com
‑
ponents)”中的第二章中(可在以下网址中找到：http://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/ads15/ccdist/ccdist026.html)描述了此类导体电路及其特性。这种由信号导体和接地导体构成的装置也被称为双线线路。
[0004]现有技术中也已知高频馈电线，高频馈电线包括两个信号导体和一个接地导体。这种装置也被称为差分线路并且通常用于以高传输速率传输数据信号。与双线线路相比，这种线路类型具有许多优点。平面双线线路的一个实施方式例如是微带线路。差分线路是三重线路并且属于多重线路的组。
[0005]用于数据传输的三重线路的优点只有在两个信号导体耦合时才会出现。也就是说，这意味着两个信号导体之间的间距是如此小的，使得它们的电磁场重叠。在三重线路上存在两个固有波：差模波和共模波。两个信号导体具有相对于接地导体的电压U1和U2。信号导体之间存在电压U
diff
＝U1‑
U2。如果这两个信号导体在差模中、即以180
°
的相位差且相同的幅度被激励，则U
diff
具有单个导体的双倍幅度。出于这个和其他原因，差模激励是三重线路的优选运行模式。因为差分电压如此重要，所以这个线路也叫差分线路。
[0006]然而，只有当两个导体上的信号具有180
°
的相位差时，才会出现双倍的幅度。只要信号导体是彼此对称的，两个信号导体之间的相位关系则是恒定的。对称平面位于中间并沿两个信号导体之间的中心线延伸。于是，导体电路装置是对称的三重线路。在存在对称性错误的情况下，差模波和共模波之间存在相互作用。
[0007]当差分平面信号导体的方向发生变化时，总是会失去对称性。这与方向变化是90
°
直角弯折还是90
°
或更小的平缓弧线无关。外部的信号导体总是比内部的信号导体长。以90
°
的弧线为例计算长度差，参见图2。内部线路的圆弧半径为R1，外部线路的圆弧半径为R2。两个线路从中心到中心的间距为P。长度差ΔL是由相应四分之一圆的弧差得出。利用R2＝R1+P，获得该长度差ΔL＝π/2*P。
[0008]该长度差仅取决于两个信号导体之间的间距P。对于方向变化的其他实施方式，可
以找到非常相似的表达式。从长度差ΔL中，利用相位常数β得到相位差。为了确保差分信号仅轻微失真，两个信号导体之间的相位差必须<<180
°
。这意味着，与信号线路上的信号的一半波长(λ/2)相比，两个信号导体的长度差必须非常小。随着频率的增加，通过线路传输的信号的波长将越来越短，并且在实际应用中越来越难以满足该条件。信号导体的距离必须总是进一步减小。制造技术限制了信号导体的间距，并且因此限制了这种具有方向变化的差分线路上低失真传输的频率范围。
[0009]从US 9,461,677 B1中已知一种导体电路装置，其中，为了补偿差分线路的两个信号导体之间的长度差，在转向的情况下相应内置的信号导体的长度通过设置环形线而被加长。信号导体的宽度和它们之间的间距在转向区域中减小。在此，关于在进入转向区域之前的两个信号导体之间的中心线，相应内置的信号导体在朝向外置的信号导体的方向上偏移。在偏移区域中，两个导体电路具有不同的几何形状。对称性在该区域中被取消。就不同的导体电路几何形状而言，不可能满足线路阻抗要求。这会出现阻抗失配的区段。信号的频率越高，偏移区域中发生的反射就越多。
[0010]因此，本技术的任务的是提供一种用于高频信号的导体电路装置，该导体电路装置在方向发生变化时在两个信号导体之间不具有相位差或具有至少减小的相位差并且克服了现有技术的缺点。

技术实现思路

[0011]提出了一种用于高频信号的导体电路装置。该导体电路装置包括载体、接地导体和在载体上与接地导体相对布置的层状的信号导体对，其中，在该导体对的两个信号导体之间存在间距，并且其中，该信号导体对包括转向区域，该信号导体对的方向在转向区域中发生变化。
[0012]此外，在第一变型方案中提供，在转向区域内在该信号导体对之间存在减小的间距d
r
，该减小的间距与在转向区域之外的信号导体的间距d相比变小了，其中在从信号导体的直线区段到转向区域的过渡区域中的信号导体的间距对称地关于在相应的直线区段中的两个信号导体之间的中心线的延长部减小。附加或替代于信号导体的间距的减小，在第二变型方案中，通过在转向区域内布置与内部的信号导体电连接的空载运转的短截线将电容插入到关于方向变化为内部的信号导体中。
[0013]该信号导体对与载体上的接地导体一起构造适用于传输高频电信号的差分线路。该差分线路优选地从起点延伸到目标点并且在此例如将信号源与信号汇流部连接。至少一个转向区域位于起点和目标点之间，在该转向区域内差分线路改变其方向。例如，信号源可以构型为接触销形式的电供给部的形式，并且信号汇流部可以是电气组件，例如激光二极管。在其他情况下，例如当电气组件为光电二极管时，电气组件也可以是信号源并且相应地接触销可以是信号汇流部。
[0014]转向区域是其边界由信号导体的方向变化的开始和结束决定的区域。如果方向改变以多个阶段或区段的形式进行，则转向区域在两个信号导体中的一个具有第一次方向变化时开始，并且在最后一次方向变化结束时结束，其中在以多个阶段或区段的形式进行方向变化的情况下，方向变化中的每个都在旋转方向的意义上具有相同的指向。
[0015]关于中心线，信号导体的转向区域包围信号导体的一部分，该部分位于中心线的
沿起始方向延伸的第一直线区段和中心线的沿终止方向延伸的第二直线区段之间。在起始方向和终止方向之间围成转向的角度，该角度例如可以是90
°
或45
°
，其中其他角本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高频信号的导体电路装置(1)，其包括载体(2)、接地导体(4)和在载体(2)上与接地导体(4)相对布置的层状的信号导体(10，11)的导体对，其中，在该导体对的两个信号导体(10，11)之间存在间距d，并且其中，该信号导体(10，11)的导体对包括转向区域(20)，该信号导体(10，11)的导体对的方向在转向区域中发生变化，其特征在于，在转向区域(20)中在该信号导体(10，11)的导体对之间存在减小的间距d
r
，减小的间距d
r
与信号导体(10，11)在转向区域(20)之外的间距d相比变小了，其中信号导体在从信号导体(10，11)的直线区段(21)到转向区域(20)的过渡区域(23)中的间距对称地关于在相应的直线区段中的两个信号导体(10，11)之间的中心线(30)的延长部减小，和/或通过布置空载运转的短截线(24)将电容插入到关于方向变化为内部的信号导体(10)中，短截线在转向区域(20)内与内部的信号导体(10)电连接。2.根据权利要求1所述的用于高频信号的导体电路装置(1)，其特征在于，减小的间距d
r
和/或短截线(24)的布置和/或短截线(24)的形状如此选择，使得相对于由信号导体(10，11)引导的信号使由信号导体(10，11)的方向变化引起的在两个信号导体(10，11)之间的相位差最小化。3.根据权利要求1或2所述的用于高频信号的导体电路装置(1)，其特征在于，两个信号导体(10，11)之间的间距d向减小的间距d
r
的变小在转向区域内是连续的并且没有阶跃。4.根据权利要求1或2所述的用于高频信号的导体电路装置(1)，其特征在于，在转向区域(20)中的信号导体(10，11)具有共模波与差模波之间的、最大为
‑
10dB的耦合系数。5.根据权利要求1或2所述的用于高频信号的导体电路装置(1)，其特征在于，接地导体(4)构造为另外的导电层，并且在另外的导电层和信号导体(10，11)的导电层之间的层间距(D)在0.025毫米到0.65毫米的范围内。6.根据权利要求5所述的用于高频信号的导体电路装置(1)，其特征在于，层间距(D)在0.05毫米到0.4毫米的范围内。7.根据权利要求1或2所述的用于高频信号的导体电路装置(1)，其特征在于，该信号导体(10，11)的导体对布置在载体(2)的第一侧上，并且，接地导体(4)以另外的导电层的形式构造在载体(2)的第二侧上。8.根据权利要求1或2所述的用于高频信号的导体电路装置(1)，其特征在于，两个信号导体(10，11)之间的在转向区域(20)中的减小的间距d
r
与在转向区域(20)之外的间距d的比例d
r
/d在0.1到0.95的范围内。9.根据权利要求8所述的用于高频信号的导体电路装置(1)，其特征在于，比例d
r
/d在0.4到0.8的范围内。10.根据权利要求1或2所述的用于高频信号的导体电路装置(1)，其特征在于，信号导体(10，11)在转向区域中的减小的宽度W
r
与在转向区域之外的宽度W的比例W
r
/W在0.1到0.93的范围内。11.根据权利要求10所述的用于高频信号的导体电路装置(1)，其特征在于，比...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：肖特股份有限公司，
类型：新型
国别省市：