具有起吸收作用的终端元件的射频线路

技术领域

本发明基于一种射频线路，

-其中射频线路具有信号导体，所述信号导体的伸展限定信号导体的延伸方向，

-其中射频线路具有屏蔽件，所述屏蔽件至少部分地包围信号导体，

-其中在射频线路的至少一个端部区域中，信号导体经由终端元件与屏蔽件耦合。

背景技术

这种射频线路是普遍已知的。常见的同轴线缆尤其如此构造。

在射频系统中，经由这种射频线路进行有线信号传输。这种射频线路的典型的示例是同轴线缆。通常在实现在电路板上的组件之间进行传输。通常在电路板内实现平坦的解决方案。但是，在任何情况下都需要对应于射频线路阻抗的终端阻抗，以便避免反射和驻波。

终端电阻通常用作终端阻抗，例如在同轴线路中，同轴终端电阻用作终端阻抗。同轴终端电阻需要耗费的结构并因此昂贵。此外，所述同轴终端电阻仅具有有限的带宽。所述同轴终端电阻的回波衰减除了极大程度上通过电阻本身确定之外，也通过同轴连接本身和结构引起的寄生性来确定。替选地，也是已知的是使用长的线缆，其中利用射频线路的衰减值。这种线缆对于适配和线性具有更好的特性，但是也明显比终端电阻更昂贵，并且此外，这种线缆具有大的空间需求。在平坦的终端中通常使用终端电阻。所述终端电阻对于高频率(主要在10GHz以上的频率的情况下)必须具有尽可能小的结构形状并且在所述情况下仅可以借助于特别的生产技术来使用。所述终端电阻的线路强度也由于小的结构形状而受限。

发明内容

本发明的目的在于，实现如下可行方案：借助于所述可行方案可以避免现有技术的缺点。

所述目的通过具有实施例的特征的射频线路来实现。根据本发明的射频线路的有利的设计方案是实施例的主题。

根据本发明，开始提及的类型的射频线路通过如下方式来设计：终端元件构成为起吸收作用的介电终端元件。

因此，根据本发明，通过如下方式来实现吸收和由此实现衰减作用：终端元件的电容率和/或磁导率的虚部在期望的频率范围中足够大。

优选地，终端元件由介电基础材料构成，起吸收作用的颗粒以基本上均匀分布的方式被引入到所述基础材料中。所述设计方案在试验中已经证明为是成本有利的和高效率的。

可以根据需求选择基础材料。例如可以涉及热塑性塑料、热固性塑料、弹性体或合成树脂。同样也可以根据需求选择起吸收作用的颗粒。所述起吸收作用的颗粒例如可以由碳、金属、铁氧体或塑料构成。

优选地，终端元件的有效横截面朝向信号导体的端部从0连续地增加到最大值。由此可以实现逐渐的过渡，使得可以尽可能地避免反射。

在一个特别简单的设计方案中，信号导体的设置在射频线路的端部区域中的端部直接地——即没有专门为了所述目的存在的电阻——与屏蔽件导电地连接。然而，所述设计方案仅在带区域中具有足够的衰减作用。在所述带区域的上方和下方未限定衰减。替选地，信号导体的设置在射频线路的端部区域中的端部可以经由电阻与屏蔽件导电地连接。虽然所述设计方案稍微更复杂，然而作为回报，对于低频率(例如低于5GHz)也具有衰减作用。

通常，在信号导体与屏蔽件之间在射频线路的在延伸方向上看邻接于端部区域的中间区域中，设置有电介质。在所述情况下，终端元件的电容率与电介质的电容率优选地偏差最多20％、尤其甚至仅最多10％。所述设计方案还进一步减少剩余的反射。

由于根据本发明的设计方案，不需要同轴插接器。因此可行的是，射频线路在端部区域中不具有同轴插接器。

附图说明

本发明的上述特性、特征和优点以及如何实现所述特性、特征和优点的方式和方法结合以下对实施例的描述变得更清晰和更清楚地易于理解，所述实施例结合附图更详细地阐述。在此，在示意图中示出：

图1示出射频线路的端部区域，

图2示出终端元件的细节，

图3示出图1的射频线路的端部区域的一个改型方案，

图4示出另一射频线路，

图5示出图3的射频线路的俯视图，

图6示出另一射频线路，以及

图7示出图6的射频线路的俯视图。

具体实施方式

根据图1，射频线路具有信号导体1。在图1的设计方案中，信号导体1构成为同轴线缆的内导体。信号导体1在延伸方向x上延伸。因此，信号导体1的伸展限定延伸方向x。

如果下文中使用术语“轴向”、“径向”和“切向”，则所述术语始终参照延伸方向x。轴向是平行于延伸方向x的方向。因此，轴向方向与延伸方向x相同。径向是正交于延伸方向x的方向，所述方向直接指向信号导体1或直接远离所述信号导体1指向。切向是不仅正交于延伸方向x而且正交于径向方向指向的方向。因此，切向是在恒定的轴向位置中和在距信号导体1恒定的径向间距中圆形地围绕信号导体1指向的方向。

射频线路还具有屏蔽件2。屏蔽件2距信号导体1具有(不一定恒定的)径向间距并且围绕信号导体1切向环绕。在根据图1的设计方案中，屏蔽件2在切向方向上看完全包围信号导体1。因此，射频线路构成为同轴线路。

在信号导体1与屏蔽件2之间存在射频线路的电介质3。此外，屏蔽件2通常径向从外部被由电绝缘材料构成的线缆外皮(未示出)包围。

在射频线路的端部区域中设置有介电终端元件4。终端元件4起吸收作用。信号导体1和绝缘部2可以经由终端元件4彼此耦合。而不存在同轴插接器。

为了实现一方面终端元件4的介电作用以及另一方面还有终端元件4的吸收作用，对应于在图2中的示图，终端元件4例如可以由介电基础材料5构成，起吸收作用的颗粒6被引入到所述基础材料5中。颗粒6在基础材料5中基本上均匀地分布。基础材料5例如可以是热塑性塑料或热固性塑料或弹性体或合成树脂。颗粒6例如可以由碳或金属构成。替选地，所述颗粒6可以由铁氧体或塑料构成。所述颗粒6可以具有尘粒的尺寸。用于终端元件4的合适的材料的一个具体的示例是由美国马萨诸塞州埃姆斯伯里(USA，MA)的arctechnologies公司以名称DDC-13265-6M-25销售的材料。其他合适的材料是相同公司的DP-11186和PP1003或莱尔德(Laird)公司(www.laird.com)的材料Eccosorb MF。

对应于在图1中的示图，终端元件4的有效横截面朝向信号导体1的端部7从0连续地增加到最大值。

在根据图1的设计方案中，信号导体1的端部7直接与屏蔽壳体8导电地连接。屏蔽壳体8就本身而言与屏蔽件2导电地连接。电阻——除外屏蔽壳体8的不可避免的电阻本身——是不存在的。与此相反，在根据图3的设计方案中，存在这种专用电阻9。因此，在根据图3的设计方案中，信号导体1的端部7经由电阻9与屏蔽件2导电地连接。此外，根据图3的设计方案与图1的设计方案相一致。

电介质3处于射频线路的中间区域10中，所述中间区域10在延伸方向x上看邻接于端部区域。在图1和图3的设计方案中，所述电介质3设置在信号导体1与屏蔽件2之间。电介质3具有电容率。终端元件4也具有电容率。如果用P1表示电介质3的电容率并且用P2表示终端元件4的电容率，则优选地适用关系0.8<＝P2/P1<＝1.2。

在图4和图5的设计方案中，信号导体1设置在电路板10上(更准确地说：电路板10的上侧上)。在此，信号导体1的伸展也限定延伸方向x。屏蔽件2——至少部分地——通过金属层11形成，所述层11与接地部连接或形成接地部。层11设置在电路板10的下侧上。所述层11明显比信号导体1更宽。因此，电路板10的材料本身作用为电介质3。

在图4和图5的设计方案中，信号导体1也在射频线路的端部区域中经由起吸收作用的介电终端元件4与屏蔽件2(当前即层11)耦合。图2的实施方案类似地适用于终端元件4的设计方案(即由基础材料5和颗粒6组成)。同样的情况适用于在上文中对于终端元件4的电容率相对于电介质3的电容率所做出的结论。

与在图1和图3的设计方案中相同地，在图4和图5的设计方案中，终端元件4的有效横截面也朝向信号导体1的端部从0连续地增加到最大值。此外，在图4和图5的设计方案中，在端部区域中也不存在同轴插接器。

类似于图1和图3的设计方案，信号导体1可以在其端部处直接地或经由电阻(在图4和图5中未示出)与屏蔽件2导电地连接或与屏蔽件2电分离。

附加地，可选地可以借助于放置到电路板10的上侧上的导电体12覆盖终端元件4。在所述情况下，导电体12与层11导电地连接，例如经由一个夹具或多个夹具导电地连接。

在图6和图7的设计方案中，信号导体1同样设置在电路板10的上侧上，并且信号导体1的伸展限定延伸方向x。此外，在电路板10的上侧上，在信号导体1的两侧设置有接地线路13，所述接地线路13共同形成屏蔽件2。

在图6和图7的设计方案中，信号导体1也在射频线路的端部区域中经由起吸收作用的介电终端元件4与屏蔽件2(当前即接地线路13)耦合。图2的实施方案类似地适用于终端元件4的设计方案(即由基础材料5和颗粒6组成)。同样的情况适用于在上文中对于终端元件4的电容率相对于电介质3的电容率所做出的结论。

终端元件4可以构成为单独的元件。在所述情况下，终端元件4优选地在电路板10的上侧处放置到射频线路的端部区域上。替选地，终端元件4可以具有两个部分元件，所述两个部分元件中的各一个部分元件在电路板10的上侧处放置到射频线路的端部区域上，而另一部分元件相对置地设置。

与在图1和图3以及图4和图5的设计方案中相同地，在图6和图7的设计方案中，终端元件4的有效横截面也朝向信号导体1的端部从0连续地增加到最大值。此外，在图6和图7的设计方案中，在端部区域中也不存在同轴插接器。

类似于图1和图3以及图4和图5的设计方案，信号导体1可以在其端部处直接地或经由电阻(在图6和图7中未示出)与屏蔽件2导电地连接或与屏蔽件2电分离。

可选地可以附加借助于放置到电路板10的上侧上的导电体12覆盖终端元件4。在终端元件4划分成两个部分元件的情况下，可以借助于放置到相应的部分元件上的各一个导电体12覆盖这两个部分元件。在所述情况下，一个导电体12或多个导电体12与屏蔽件2导电地连接。

因此，本发明概括地涉及以下情况：

射频线路具有信号导体1，所述信号导体1的伸展限定信号导体1的延伸方向x。射频线路还具有至少部分地包围信号导体1的屏蔽件2。在射频线路的至少一个端部区域中，信号导体1经由起吸收作用的介电终端元件4与屏蔽件2耦合。

本发明具有许多优点。尤其得出用于射频线路的鲁棒的、简单的、成本有利的和可靠的终端。不需要同轴插接器。由此可以省去对应的连接元件。也不需要焊接连接。可以降低对精度的要求。所述终端直至微波范围中(直至三位数的GHz范围中的频率)起作用。由于终端元件4的电容率适配于电介质3的电容率和从电介质3到终端元件4的逐渐的过渡，实现回波衰减的改善。此外，在设置在电路板10上的情况下，不仅平坦的设计方案而且共面的设计方案都是可行的。信号导体1和屏蔽件2在平坦的设计方案中处于电路板10的相同的平面中，在共面的设计方案中处于电路板10的不同的平面中。

尽管已经通过优选的实施例详细说明和描述了本发明的细节，但是本发明并不受所公开的示例限制，并且能够由本领域技术人员从中推导出其他变型方案，而不脱离本发明的保护范围。