Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein UWB-Bandpassfilter gebildet durch eine Leiterplatte, wobei die Leiterplatte

- eine erste dielektrischen Schicht aus einem dielektrischen Substrat,

- eine Filterstruktur aus elektrisch leitendem Material, auf einer ersten Seite der ersten dielektrischen Schicht,

- eine erste Masseschicht aus elektrisch leitendem Material auf einer zweiten Seite der ersten dielektrischen Schicht, aufweist,

- wobei die Filterstruktur einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsan schluss aufweist, zwischen dem eine Leitung verläuft, die mehrere erste Lei tungsabschnitte und zweite Leitungsabschnitte aufweist, und

- wobei die Filterstruktur mehrere erste Stichleitungen aufweist, die zwischen den ersten Leitungsabschnitten angeordnet sind und die von den zweiten Lei tungsabschnitten abzweigen.

Aus dem Dokument US 10 116 024 B2 ist ein Kerbfilter bekannt, das in der sogenann ten Microstrip-Technologie aufgebaut ist. Dazu ist auf einer Seite einer dielektrischen Schicht eine Filterstruktur vorgesehen.

Ein UWB-Bandpassfilter mit den eingangs genannten Merkmalen ist in Kapitel 3 der Masterarbeit von Cem Cansever mit dem Titel "Design of a Microstrip Bandpass Filter for 3.1-10.6 GHz Uwb Systems" (2013); Electrical Engineering and Computer Science - Theses. 1 ; https://surface.syr.edU/eecs_thesis/1 beschrieben. Die Leitung zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss erstreckt sich entlang einer Li nie zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss. In einem rechten Winkel dazu zweigen die Stichleitungen ab. Alle Stichleitungen liegen auf einer Seite der Leitung zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss. Die Lei terplatte, die das UWB-Bandpassfilter bildet, ist lang und schmal. Dadurch hat das UWB-Bandpassfilter bzw. die Leiterplatte eine große Baulänge. Dadurch ist das be schriebene UWB-Bandpassfilter für einige Anwendungen ungeeignet.

Der Erfindung lag daher das Problem zugrunde, ein UWB-Bandpassfilter, das durch eine Leiterplatte gebildet ist, so zu verändern, dass die Leiterplatte bzw. das UWB- Bandpassfilter eine kleinere Baulänge aufweist und kompakter ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die ersten Leitungsab schnitte und die Stichleitungen parallel zueinander angeordnet sind. Die ersten Lei tungsabschnitte, die zwischen den ersten Stichleitungen liegen, werden gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Design um 90° gedreht. Dadurch kann zu Lasten einer größeren Breite der Leiterplatte eine Verkürzung der Leiterplatte und so mit eine kleinere Baulänge erreicht werden. Die Leiterplatte ist dadurch insgesamt kompakter und besser für viele Anwendungen geeignet.

Es ist von Vorteil, wenn die ersten Stichleitungen von den zweiten Leitungsabschnit ten abwechselnd in eine erste Richtung und eine zweite Richtung abzweigen.

Dadurch wird eine geringe parasitäre Verkopplung erreicht.

Die zweiten Leitungsabschnitte können im rechten Winkel zu den ersten Leitungsab schnitten verlaufen.

Das Design der Leitung kann so gewählt sein, dass alle ersten Stichleitungen, die in die erste Richtung abzweigen, auf oder im Bereich einer ersten Geraden beginnen, und dass alle ersten Stichleitungen, die in die zweite Richtung abzweigen, auf oder im Bereich einer zweiten Geraden beginnen, die parallel zur ersten Linie verläuft. Die ers ten Leitungsabschnitte liegen dadurch auf einem Streifen zwischen der ersten und der zweiten Geraden und die zweiten Leitungsabschnitte liegen auf der ersten bzw. der zweiten Geraden oder unmittelbar oder mit geringem Abstand parallel zu der ersten bzw. der zweiten Geraden. Die ersten Stichleitungen können in einem rechten Winkel zu der ersten bzw. zweiten Geraden verlaufen.

Die Leiterplatte kann erfindungsgemäß eine zweite dielektrische Schicht aufweisen und die Filterstruktur kann auf einer ersten Seite der zweiten dielektrischen Schicht und zwischen der ersten und der zweiten dielektrischen Schicht eingebettet sein.

Dann kann eine zweite Masseschicht aus elektrisch leitendem Material auf einer zwei ten Seite der zweiten dielektrischen Schicht angeordnet sein. So kann die Leiterplatte bzw. das UWB-Bandpassfilter in geschirmter Stripline-Technik ausgeführt sein, wodurch eine hohe Einstrahl- und Abstrahlfestigkeit erreicht werden kann.

Die nicht mit den zweiten Leitungsabschnitten verbundenen Enden der ersten Stichlei tungen können über durch die erste bzw. zweite dielektrische Schicht geführte erste Durchkontaktierungen mit der ersten bzw. zweiten Masseschicht verbunden sein. Dadurch wird gleichzeitig zur erzielten Bandfiltercharakteristik ein Gleichstrompfad zur Masse gebildet, was einen ESD-Schutz für eine dem Filter nachgeschaltete Schaltung bewirkt.

Außerdem können die erste Masseschicht und die zweite Masseschicht über durch die dielektrischen Schichten geführte zweite Durchkontaktierungen mit einander ver bunden sein. Auch durch solche Via-Guards kann die Ein- und Abstrahlfestigkeit ver bessert werden.

Die Leiterplatte bzw. das dielektrisch Material der Leiterplatte kann Standard-FR4- Leiterplattenmaterial sein, was den Vorteil geringer Kosten hat.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der das UWB-Bandpassfilter bildenden Leiter platte, wobei eine zweite Masseschicht und eine zweite dielektrische Schicht entfernt sind, so dass die Filterstruktur erkennbar ist, und Fig. 2 eine Darstellung eines Schnitts durch die Leiterplatte.

Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel des UWB-Bandpassfilters ist ein Bandpassfilter vierter Ordnung mit einem Eingangsanschluss 1 und einem Ausgangs anschluss 2. Zwischen dem Eingangsanschluss 1 und dem Ausgangsanschluss 2 ver läuft eine elektrisch leitende Leitung 3 mit ersten Leitungsabschnitten 31 und zweiten Leitungsabschnitten 32. Von den zweiten Leitungsabschnitten 32 zweigen elektrisch leitende erste Stichleitungen 4 ab. Die Leitung 3 und die ersten Stichleitungen 4 bilden eine Filterstruktur 3, 4. Diese Filterstruktur 3, 4 ist zwischen einer ersten elektrisch lei tenden Masseschicht 61 und der zweiten elektrisch leitenden Masseschicht 62 einge bettet.

Zwischen den Masseschichten 6 und der Filterstruktur 3, 4 sind eine erste dielektri sche Schicht 81 und eine zweite dielektrische Schicht 82 vorgesehen, in denen sich elektromagnetische Wellen ausbreiten können. Die Filterstruktur 3, 4 ist auch seitlich von dielektrischem Material umgeben.

Die Filterstruktur 3, 4 ist kompakt, so dass die Leiterplatte und das von der Leiterplatte gebildete UWB-Bandpassfilter ebenfalls kompakt gestaltet sind. Das wird dadurch er reicht, dass die ersten und die zweiten Leitungsabschnitte 31 , 32 nicht entlang einer Linie aneinandergereiht sind, sondern aufeinanderfolgende Leitungsabschnitte 31 , 32 in Winkeln von 90° zueinander abgewinkelt sind. Dadurch sind die ersten Leitungsab schnitte 31 parallel zueinander angeordnet. Die zweiten Leitungsabschnitte 32 verbin den das Ende eines vorhergehenden ersten Leitungsabschnitts 31 mit dem Anfang ei nes folgenden ersten Leitungsabschnitts 31. Einer der ersten Leitungsabschnitte 31 ist mit dem Eingangsanschluss 1 und ein weiterer der ersten Leitungsabschnitte 31 ist mit dem Ausgangsanschluss 2 verbunden, so dass letztlich die Leitung 3 den Ein gangsanschluss 1 und den Ausgangsanschluss 2 verbindet. Die zweiten Leitungsabschnitte liegen entweder auf oder im Bereich einer ersten Ge raden oder auf oder im Bereich einer zweiten Geraden, zwischen denen sich die ers ten Leitungsabschnitte 31 erstrecken.

Die ersten Stichleitungen 4 zweigen in einem rechten Winkel von den zweiten Lei tungsabschnitten abwechselnd in eine erste Richtung und eine zweite Richtung nach außen ab. Dazu sind erste Enden der Stichleitungen 4 mit den zweiten Leitungsab schnitten 32 verbunden.

Die Leiterplatte weist verschiedene Durchkontaktierungen 5, 7 auf. Erste Durchkon taktierungen 5 verbinden zweite Enden der Stichleitungen 4 mit den Masseschichten 61 , 62, wodurch ein Gleichstrompfad nach Masse hergestellt ist, der einen ESD- Schutz für eine nachfolgende Schaltung bewirkt. Die ersten Stichleitungen 4 sind dadurch kurzgeschlossen. Zweite Durchkontaktierungen 7 verbinden die beiden Mas seschichten 61 , 62, wodurch eine hohe Ein- und Abstrahlfestigkeit erreicht wird. Diese zweiten Durchkontaktierungen sind entlang des Randes der Leiterplatte vorgesehen.

Bezugszeichenliste

1 Eingangsanschluss

2 Ausgangsanschluss

3 Leitung

31 erste Leitungsabschnitte

32 zweite Leitungsabschnitte

4 erste Stichleitungen

5 erste Durchkontaktierungen

6 Masseschichten

61 erste Masseschichten

62 zweite Masseschichten

7 zweite Durchkontaktierungen

8 dielektrische Schichten

81 erste dielektrische Schicht

82 zweite dielektrische Schicht

9 zweite Stichleitungen

10 schmaler Bereich eines ersten Leitungsabschnitts.