Un método, para una línea de transmisión que tiene una impedancia característica que comprende una parte de inductancia característica y una parte de capacitancia característica,

para determinar dicha impedancia característica, la línea de transmisión tiene una extensión longitudinal y comprende una cinta de señal (510; 510) que lleva una corriente longitudinal (560) a lo largo de la extensión longitudinal de la cinta (510; 510) de señal y un conductor (575; 594) de retorno, que lleva una corriente longitudinal (566) en sentido opuesto, habiendo una distancia mínima entre las corrientes longitudinales a lo largo de la cinta (510; 510) de señal y las corrientes longitudinales a lo largo del conductor (575; 594) de retorno, la cinta (510; 510) de señal y el conductor (575; 594) de retorno están separados una distancia predeterminada, en el que la parte de inductancia característica depende de la distancia mínima entre dichas corrientes longitudinales (560) llevadas a lo largo de la cinta de señal y las corrientes longitudinales (566) llevadas a lo largo del conductor de retorno, en el que el conductor (575; 594) de retorno comprende una pluralidad de discontinuidades (580; 582) no conductoras que se extienden desde partes del conductor (575; 594) de retorno más cercanas a la cinta (510; 510) de señal y separándose de la cinta de señal y de forma que se permitan corrientes transversales entre las discontinuidades (580; 582), y la parte de capacitancia característica depende de corrientes transversales perpendiculares a dichas corrientes longitudinales en zonas efectivas que se miran de la cinta de señal y el conductor de retorno, en el que

caracterizado porque el método comprende las etapas de:

para la distancia predeterminada entre la cinta (510; 510) de señal y el conductor (575; 594) de retorno, disponer y distribuir la pluralidad de discontinuidades (580; 582) no conductoras para tener una longitud adaptada para cortar las corrientes longitudinales en el conductor (575; 594) de retorno más cerca de la cinta (510; 510) de señal, dejando sólo corrientes longitudinales más alejadas, aumentando así dicha distancia mínima, y por tanto variando la parte de inductancia característica, mientras que se mantiene la parte de capacitancia característica, las discontinuidades (580; 582) no conductoras tienen una anchura y están separadas de centro a centro una distancia tal que se evitan o minimizan las pérdidas debidas a radiación a través de las discontinuidades no conductoras, las discontinuidades no conductoras son más anchas más cerca de las corrientes longitudinales del conductor de retorno, la impedancia característica de la línea de transmisión se da por las anchuras (570; 572) de las discontinuidades (580; 582) no conductoras más cercanas a las corrientes longitudinales (566) del conductor de retorno

Línea de transmisión.

Campo técnico

Este invento se refiere a líneas de transmisión y, más particularmente, está dirigido a un método para determinar una impedancia característica y para determinar la longitud eléctrica de una línea de transmisión, y una línea de transmisión y un componente basado en línea de transmisión que incorporan el método.

Antecedentes

Los circuitos de alta frecuencia, en el intervalo de microondas y mayores, usan convenientemente líneas de transmisión y componentes basados en líneas de transmisión tales como resonadores, redes de adaptación y divisores de potencia. Cuando se diseña un circuito basado en líneas de transmisión, parámetros importantes de la línea de transmisión son la impedancia característica y la longitud eléctrica de la línea de transmisión. La longitud eléctrica se da por la longitud física y la permitividad eléctrica de los materiales implicados, normalmente el substrato. Se desea poder ser capaces de cambiar la longitud eléctrica sin tener que cambiar la longitud física o el material de sustrato usado. Un método para obtener esto es conectar condensadores agrupados periódicamente para aumentar por tanto la permitividad efectiva de la línea de trasmisión. El conectar condensadores agrupados desafortunadamente provocará que la impedancia de la línea de transmisión caiga, ya que la impedancia característica de una línea de transmisión es inversamente proporcional a la capacitancia característica de la línea de transmisión, es decir cuando la capacitancia característica aumenta entonces la impedancia característica disminuye. Para contrarrestar esto, y en casos en los que un sustrato hace difícil conseguir niveles arbitrarios de impedancia característica, la anchura de la cinta de señal se puede disminuir para aumentar la inductancia característica y por tanto aumentar la impedancia característica. Sin embargo, puede haber problemas por tener que disminuir la anchura de la cinta de señal. Por ejemplo puede ser necesario disminuir la anchura hasta anchuras que sean imposibles de fabricar. Las cintas de señal más estrechas tendrán también mayores pérdidas, que en la mayoría de los casos es muy indeseado. En algunas líneas de transmisión la impedancia característica se puede aumentar al disminuir la distancia entre una cinta de señal y un plano de masa/conductor de retorno. Esto no cambiará la longitud eléctrica de la línea de transmisión. Desafortunadamente, en la mayoría de los casos, esto influirá también de una manera negativa en la inductancia característica y otras características de la línea de trasmisión.

El documento GB-A-2 229 322 muestra también una línea de cinta en la que la impedancia característica se aumenta al proporcionar discontinuidades en un plano de masa o ambos, para permitir la producción de placas delgadas usando dialécticos convencionales de fibra de vidrio que tienen mayor impedancia.

El documento US-A1-2000084876 describe un plano de masa con ranuras para controlar la impedancia de señales de alta velocidad en placas de circuito impreso.

Las soluciones descritas en estos documentos también adolecen de inconvenientes como se ha descrito antes, y por tanto parece que hay sitio para la mejora de cómo determinar una longitud eléctrica y una impedancia característica de una línea de transmisión.

Sumario

Un objeto de la invención es definir un método y una línea de trasmisión que supere los inconvenientes mencionados antes.

Otro objeto de la invención es definir un método y una línea de transmisión que puede determinar una impedancia característica y una longitud eléctrica.

Un objeto adicional de la invención es definir un método y una línea de transmisión que pueda determinar una inductancia característica una capacitancia característica independientemente en gran medida uno de otro.

Los objetos mencionados antes se consiguen de acuerdo con la invención con un método, para una línea de transmisión que tiene una impedancia característica que comprende una parte de inductancia característica y una parte de capacitancia característica, para determinar dicha impedancia característica. La línea de transmisión tiene una extensión longitudinal y comprende una cinta de señal que lleva una corriente longitudinal a lo largo de la extensión longitudinal de la cinta de señal y un conductor de retorno, que lleva una corriente longitudinal en sentido opuesto, habiendo una distancia mínima entre las corrientes longitudinales a lo largo de una cinta de señal y las corrientes longitudinales a lo largo del conductor de retorno. La cinta de señal y el conductor de retorno están separados una distancia predeterminada.

La parte de inductancia característica depende de la distancia mínima entre dichas corrientes longitudinales llevadas a lo largo de la cinta de señal y las corrientes longitudinales llevadas a lo largo del conductor de retorno.

El conductor de retorno comprende una pluralidad de discontinuidades no conductoras que se extienden desde partes del conductor de retorno más cercanas a la cinta de señal y lejos de la cinta de señal y de tal forma que permite corrientes transversales entre las discontinuidades, y la parte de capacitancia característica depende de corrientes transversales perpendiculares a dichas corrientes longitudinales en áreas efectivas que se miran de la cinta de señal y del conductor de retorno.

El método comprende las etapas de, para la distancia predeterminada entre la cinta de señal y el conductor de retorno, disponer y distribuir la pluralidad de discontinuidades no conductoras para que tengan una longitud adaptada para cortar las corrientes longitudinales en el conductor de retorno más cerca de la cinta de señal, dejando sólo corrientes longitudinales más alejadas, aumentando así dicha distancia mínima, y por tanto variando la parte de inductancia característica, a la vez que se mantiene la parte de capacitancia característica, teniendo las discontinuidades no conductoras una anchura y estando separadas una distancia de centro a centro de forma que se evitan o minimizan las pérdidas debido a radiación a través de las discontinuidades no conductoras. Las discontinuidades no conductoras son más anchas más cerca de las corrientes longitudinales del conductor de retorno, y la impedancia característica de la línea de transmisión se da por las anchuras de las discontinuidades no conductoras más cerca de las corrientes longitudinales del conductor de retorno.

El método acorde con la invención no está dirigido a la radiación a través de las disponibilidades no conductoras o los efectos que serían el resultado de dicha radiación. La invención está dirigida a disminuir pérdidas, y por tanto disminuir o evitar completamente cualquier radiación a través de las discontinuidades no conductoras. El intervalo utilizable de anchuras entre las discontinuidades no conductoras y distancias entre ellas dependerá del intervalo de frecuencia usado, el tamaño de la cinta de señal y el conductor de retorno y la distancia entre ellos.

En las mismas realizaciones las discontinuidades no conductoras son ranuras que son al menos parcialmente paralelas a las corrientes transversales. La invención proporciona también un método para determinar una longitud eléctrica de una línea de transmisión, comprendiendo la línea de trasmisión una cinta de señal y un conductor de retorno separados una distancia predeterminada. El método comprende determinar una impedancia característica de la línea de trasmisión como en cualquiera de las realizaciones a las que se ha hecho referencia antes, para determinar por tanto la longitud eléctrica de la línea de transmisión.

Los objetos mencionados antes se consiguen también de acuerdo con la invención con una línea de transmisión con una extensión longitudinal y que tiene una impedancia característica. La línea de transmisión comprende una cinta de señal que lleva una corriente longitudinal a lo largo de la extensión longitudinal de la cinta de señal, y un conductor de retorno que lleva una corriente longitudinal en sentido opuesto. La cinta de señal y el conductor de retorno están separados una distancia predeterminada, y hay una distancia mínima entre las corrientes longitudinales a lo largo de la cinta de señal y las corrientes longitudinales a lo largo del conductor de retorno. La impedancia característica de la línea de transmisión comprende una parte de inductancia característica y una parte de capacitancia característica, en donde la parte de inductancia característica...

1. Un método, para una línea de transmisión que tiene una impedancia característica que comprende una parte de inductancia característica y una parte de capacitancia característica, para determinar dicha impedancia característica, la línea de transmisión tiene una extensión longitudinal y comprende una cinta de señal (510; 510) que lleva una corriente longitudinal (560) a lo largo de la extensión longitudinal de la cinta (510; 510) de señal y un conductor (575; 594) de retorno, que lleva una corriente longitudinal (566) en sentido opuesto, habiendo una distancia mínima entre las corrientes longitudinales a lo largo de la cinta (510; 510) de señal y las corrientes longitudinales a lo largo del conductor (575; 594) de retorno, la cinta (510; 510) de señal y el conductor (575; 594) de retorno están separados una distancia predeterminada, en el que la parte de inductancia característica depende de la distancia mínima entre dichas corrientes longitudinales (560) llevadas a lo largo de la cinta de señal y las corrientes longitudinales (566) llevadas a lo largo del conductor de retorno, en el que el conductor (575; 594) de retorno comprende una pluralidad de discontinuidades (580; 582) no conductoras que se extienden desde partes del conductor (575; 594) de retorno más cercanas a la cinta (510; 510) de señal y separándose de la cinta de señal y de forma que se permitan corrientes transversales entre las discontinuidades (580; 582), y la parte de capacitancia característica depende de corrientes transversales perpendiculares a dichas corrientes longitudinales en zonas efectivas que se miran de la cinta de señal y el conductor de retorno, en el que

caracterizado porque el método comprende las etapas de:

2. El método acorde con la reivindicación 1, caracterizado porque las discontinuidades (580; 582) no conductoras son ranuras que son sustancialmente paralelas a las corrientes transversales.

3. Un método para controlar la longitud eléctrica de una línea de transmisión, comprendiendo la línea de trasmisión una cinta (510; 510) de señal y un conductor (575; 594) de retorno separados una distancia predeterminada, caracterizado porque el método comprende determinar la impedancia característica de la línea de transmisión de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, para determinar por tanto la longitud eléctrica de la línea de trasmisión.

4. Una línea de trasmisión con una extensión longitudinal y que tiene una impedancia característica, dicha línea de transmisión comprende una cinta (510) de señal que lleva una corriente longitudinal (560) a lo largo de la extensión longitudinal de la cinta (510; 510) de señal y un conductor (575; 594) de retorno que lleva una corriente longitudinal (566) en sentido opuesto, la cinta (510; 510) de señal y el conductor (575; 594) de retorno están separados una distancia predeterminada, y hay una distancia mínima entre las corrientes longitudinales a lo largo de la cinta (510; 510) de señal y las corrientes longitudinales a lo largo del conductor (575; 594) de retorno, la impedancia característica de la línea de transmisión comprende una parte de inductancia característica y una parte de capacitancia característica,

en la que la parte de inductancia característica depende de la distancia mínima entre dichas corrientes longitudinales llevadas a lo largo de la cinta (510; 510) de señal y las corrientes longitudinales llevadas a lo largo del conductor (575; 594) de retorno, en la que la parte de capacitancia característica depende de un campo eléctrico producido por corrientes transversales perpendiculares a dicha dichas corrientes longitudinales,

el conductor (575; 594) de retorno comprende una pluralidad de discontinuidades (580; 582) no conductoras que se extienden desde partes del conductor de retorno más cercanas a la cinta de señal y lejos de la cinta de señal y de tal manera que permiten corrientes transversales entre las discontinuidades,

caracterizado porque

la impedancia característica se determina porque, para la distancia predeterminada entre la cinta (510; 510) de señal y el conductor (575; 554) de retorno, la pluralidad de discontinuidades (580; 582) no conductoras están dispuestas para tener una longitud adaptada para cortar corrientes longitudinales en el conductor (575; 594) de retorno más cerca de la cinta (510; 510) de señal, dejando sólo corrientes longitudinales más alejadas, determinando así dicha distancia mínima, y variando por tanto la parte de inductancia característica, a la vez que se mantiene la parte de capacitancia característica, las discontinuidades (580; 582) no conductoras tienen una anchura y están separadas de centro a centro una distancia de forma que se evitan o minimizan las pérdidas debidas a la radiación a través de las discontinuidades no conductoras, las discontinuidades no conductoras son más anchas más cerca de las corrientes longitudinales del conductor de retorno y la impedancia característica de la línea de trasmisión se da por las anchuras (570; 572) de las discontinuidades no conductoras más cerca de las corrientes longitudinales del conductor de retorno.

5. La línea de transmisión acorde con la reivindicación 4, caracterizada porque la impedancia característica de la línea de transmisión se determina además variando las longitudes de las discontinuidades no conductoras dentro del intervalo de forma que varía la distancia más cercana entre las corrientes longitudinales de la cinta de señal y las corrientes longitudinales del conductor de retorno y porque un vector máximo de la longitud es menor de una anchura del conductor de retorno, dicho vector máximo es perpendicular a las corrientes longitudinales.

6. La línea de transmisión acorde con cualquiera de las reivindicaciones 4-5, caracterizada porque las discontinuidades no conductoras son ranuras (580; 582) que son al menos sustancialmente paralelas a las corrientes transversales.

7. La línea de transmisión acorde con cualquiera de las reivindicaciones 4-6, caracterizada por introducir además una pluralidad de discontinuidades (480; 482) no conductoras en la cinta de señal que se extienden desde partes de la cinta de señal más cercanas a las corrientes longitudinales del conductor de retorno y lejos de ellas y porque dichas discontinuidades no conductoras de la cinta de señal están emparejadas con las discontinuidades no conductoras del conductor de retorno de forma que se maximizan de las áreas efectivas enfrentadas de la cinta de señal con el conductor de retorno.

8. La línea de transmisión acorde con cualquiera de las reivindicaciones 4-7, caracterizada porque las discontinuidades (480; 482) no conductoras de la cinta de señal son ranuras que son al menos sustancialmente paralelas a las corrientes transversales.

9. Una línea de trasmisión con una longitud eléctrica predeterminada, caracterizada porque la línea de transmisión comprende una línea de trasmisión con una impedancia característica predeterminada de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4-8, para controlar por tanto la longitud eléctrica.

10. Un componente basado en línea de trasmisión tal como un resonador, red de adaptación o divisor de potencia, caracterizado porque el componente basado en línea de transmisión comprende una línea de transmisión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4-9.