CS199810B1

CS199810B1 - Chain of low-pass filters for parametric ascending transducer in the coaxial technology

Info

Publication number: CS199810B1
Application number: CS460072A
Authority: CS
Inventors: Kurt Wilhelm
Original assignee: Kurt Wilhelm
Priority date: 1971-06-30
Filing date: 1972-06-28
Publication date: 1980-08-29

Description

Vynález se týká řetězce dolních propustí pro parametrické vzestupné měniče v koaxální technice pro nejvyšší kmitočty; tento vhodně dimenzovaný řetězec umožňuje přizpůsobit kapacitní diodu parametrického vzestupného měniče na výstup mezifrekvenčního signálního zesilovače. ,The invention relates to a low pass filter chain for parametric uplinks in the coaxial technique for the highest frequencies; this suitably dimensioned string allows the capacitor diode of the parametric uplink to be adapted to the output of the intermediate signal amplifier. ,

Je již známo (DAS 1 287 168), že přivádění signálního kmitočtu se provádí takzvaným •‘radiálním filtrem. Tento filtr sestává ze dvou válcových dutinových rezonátorů, které jsou kmitočtově vůči sobě přesazeny, geometricky leží velmi blízko u sebe a oba mají velmi vysoký činitel jakosti.It is already known (DAS 1 287 168) that the supply of the signal frequency is effected by a so-called radial filter. This filter consists of two cylindrical cavity resonators that are offset relative to each other, geometrically very close together and both have a very high quality factor.

Dále bylo popsáno (DAS 1 235 168) vazební vřazení signálu která po úseku vedení s elektrickou délkou 1_θ1 - + n ( n - celé číslo) přechází do dolní propusti, jejíž mezní kmitočet leží nad nejvyšším signálním kmitočtem a pod nejnižším rozdílovým kmitočtem, přičemž vlnový odpor úseku souosého vedení mezi vstupem dutého vodiče o dolní propustí je vyměřen tak, že signální zdroj je přizpůsobován na negetivní jalový odpor kapacitní diody.It has also been described (DAS 1 235 168) a coupling of a signal which, over a line section with an electrical length of 1 _θ1 - + n (n - integer), passes into a low-pass filter whose cutoff frequency lies above the highest signal frequency and below the lowest differential frequency. the wavelength of the coaxial section between the low-pass hollow conductor input is measured so that the signal source is adapted to the non-reactive reactive resistance of the capacitive diode.

Nevýhody první zmíněné úpravy jsou následující: Kapacitní zatížení pro radiální filtry musí být spolu vyrovnáno v signálním zesilovači. Geometrické rozměry musí být velmi přesně dodrženy a někdy činí nutným použít přídavných ladících pomůcek pro radiální filtry. Radiální filtr má jako dutinový rezonátor závěrný kmitočet nepřesně definovaný a v důsledku svéhoperiodicky se vracejícího průběhu zdánlivého odporu jeví obvykle přibližněThe disadvantages of the first mentioned modification are as follows: Capacitive load for radial filters must be balanced in the signal amplifier. Geometric dimensions must be strictly observed and sometimes make it necessary to use additional tuning aids for radial filters. The radial filter has an inaccurately defined cutoff frequency as a cavity resonator and, due to its periodically returning course of the apparent resistance, usually appears approximately

199 810199 810

199 810 při harmonických další závěrné rozsahy. Rozsahy ležíoí mezi tím jsou více nebo méně propustné pro supravysoké kmitočty. Kapacitní dioda není na straně signálního kmitočtu přizpůsobena. .199 810 at harmonics other closing ranges. The ranges lying in between are more or less permeable to super-high frequencies. The capacitor diode is not matched on the signal frequency side. .

U jiného provedení se naopak pomooí transformace vedení přizpůsobuje téměř bezztrátová reaktanoe kapacitní diody ve velikoeti Rq—»oo β transformátorem vedení l_e^ y* výstupnímu odporu zdroje signálního kmitočtu. Jelikož u vzestupných směěovačů je signální kmitočet velmi nízký, (například f 70 MHz), nemohou být v tomto případě již realizovány geometrické rozměry transformovaného úseku vedení.In another embodiment, conversely pomooí line transformation adapts almost lossless reaktanoe varactor diode in size was Rq- »oo β transformer line l _e * ^ y the output resistance of the source signal frequency. Since the signal frequency is very low in uplink converters (for example f 70 MHz), the geometric dimensions of the transformed line section can no longer be realized in this case.

Účelem vynálezu je dosáhnout vazebního vřazení mezifrekvenčního signálového výkonu do parametrického vzestupného měniče pro nejvyšší kmitočty v koaxální technice pro poměrně nízký signální kmitočet, a to jednoduchými prostředky.The purpose of the invention is to achieve coupling of the intermediate frequency signal power to a parametric uplink for the highest frequencies in the coaxial technique for a relatively low signal frequency by simple means.

Vynález vychází z úlohy vytvořit řetězec dolních propustí pro parametrické vzestupné měniče v koaxální technice, které by umožnil, aby kapacitní dioda parametrického vzestupného měniče byla při velmi nepatrných průchozích ztrátách optimálně přizpůsobena na signální zesilovač a aby se přitom dosáhlo pro všechny supervysoké kmitočty závěrného účinku agjjji s 50 dB.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a low-pass string for parametric uplinks in a coax technique which would allow the capacitor diode of a parametric uplink to be optimally adapted to a signal amplifier at very low throughput losses. 50 dB.

Podle vynálezu se daná úloha řeší tím, že řetězec dolních propustí sestává ze tří dolních propustí za sebou koaxálně zařazených ve vnějším vodiči, přičemž mezi kmitočet první a třetí dolní propusti leží značně nad signálním kmitočtem a mezní kmitočet dolní propusti leží jen nepatrně nad signálním kmitočtem, první dolní propust, začínající na mezifrekvenčním vstupu, sestává z rozdělené kapacity, která je vytvořena z radiálně protilehlých ploch kotoučovitě zesílených odsazených částí vnitřního vodiče a vnějšího vodičé a z indukčnosti vodivého spojovacího dílu vnitřního vodiče mezi oběma kotoučovitě zesílenými odsazenými částmi, na první dolní propust navazuje přímo spirálový vodič, na jehož druhém konci jsou zase upraveny kotoučovitě zesílené odsazené části vnitřního vodiče jako další rozdělená kapacita a tím druhá dolní propust sestává ze spirálového vodiče s jeho indukčnosti a z ruzdělených kapacit, upravených na jeho obou koncích, a třetí dolní propust, končící mezifrekvenčním výstupem sestává z další rozdělené kapacity a z indukčnosti, ktérá je tvořena vodivým spojovacím dílem vnitřního vodiče mezi oběma kotoučovitě zesílenými odsazenými díly vnitřního vodiče u mezifrekvenčního výstupu, přičemž mezery mezi kotoučovitě zesílenými díly vnitřního vodiče jsou vyplněny tlumící hmotou pro supravysoké kmitočty.According to the invention, the problem is solved in that the low-pass chain consists of three low-pass low-pass coaxially arranged in the external conductor, with the first and third low-pass frequencies well above the signal frequency and a low-pass limit only slightly above the signal frequency. The first low-pass filter, starting at the IF input, consists of a distributed capacity that is formed from the radially opposing surfaces of the disc-reinforced offset portions of the inner conductor and the outer conductor and the inductance of the conductive connector of the inner conductor between the two disc-reinforced offset portions. the spiral conductor, at the other end of which the disc-reinforced offset parts of the inner conductor are arranged as further divided capacity and thus the second low-pass filter consists of a spiral conductor with its inductance, and the distributed capacitance provided at both ends thereof, and the third low-pass filter terminating at the IF output, consists of a further divided capacitance and an inductance consisting of a conductive connector of the inner conductor between the two disc-reinforced offset inner conductor portions at the IF; between the disc-reinforced inner conductor parts, they are filled with damping material for supra-high frequencies.

Jedno provedení vynálezu záleží v tom, že vzdálenosti obou kotoučovitě zesílených odsazených dílů vnitřního vodiče jsou různé.One embodiment of the invention is that the distances between the two disc-reinforced offset parts of the inner conductor are different.

Další provedení záleží v tom, že průměry kotoučovitě zesílených odsazených dílů jsou různé.Another embodiment is that the diameters of the disc-reinforced offset parts are different.

Vynález bude nyní blíže vysvětlen na příkladu provedení znázorněném na přiloženém výkresu.The invention will now be explained in more detail with reference to the exemplary embodiment shown in the accompanying drawing.

Na výkresu je znázorněn řetězec dolních propustí v koaxální technice, konstruovaný podle vynálezu, ve spojení se známým sraěšovaěem.The drawing shows a low-pass chain in coaxial construction constructed in accordance with the invention in conjunction with a known shrink.

Řetězec dolních propustí sestává ze tří za seBou zapojených a navzájem propojenýchThe low-pass chain consists of three connected and connected to each other

193 810 dolních propustí, které jsou souose upraveny ve vnějším vodiči £, přičemž mezní kmitočet první a třetí dolní propusti leží značně nad signálním kmitočtem (mezifrekvence f₂). Bruhá dolní propust leží jen nepatrně nad signálním kmitočtem.193 810 low pass filters which are coaxial in the outer conductor 6, the cutoff frequency of the first and third low pass filters being well above the signal frequency (intermediate frequency f ₂ ). The second low-pass filter is only slightly above the signal frequency.

Uvedené tři dolní propusti jsou provedeny tak, že ve vnějším vodiči £ je koaxiálně upraven spirálový vodič fa a vnitřními vodiči připojenými na jeho koncích, z nichž jeden vnitřní vodič je připojen na mezifrekvenční vstup 6 a druhý je připojen na mezifrekvenční výetup χ. Vnitřní vodiče mají na straně přivrácené ke spirálovému vodiči fa po dvou kotoučovitě zesílených odsazených částech 1,1a 2,2,” z nichž každá představuje jednu rozdělenou kapacitu Cp Cp popř. C₂, C2/ Vodivé spojovací díly se vzdáleností a, b mezi kotoučovitě zesílenými odsazenými částmi 1, l'a 2, 2/ představují indukčnosti Li, popř. Lg.The three low-pass filters are designed such that a spiral conductor f a is coaxially provided in the outer conductor 6 and internal conductors connected at its ends, one of which is connected to the intermediate input 6 and the other is connected to the intermediate output χ. The inner conductors have, on the side facing the spiral conductor f and two, two disc-reinforced spaced portions 1.1 and 2.2, each of which represents one divided capacity Cp Cp or cp respectively. C ₂ , C2 (Conductive fasteners with distance a, b between disc-reinforced offset parts 1, 1 'and 2, 2) represent the inductances L 1 and L 2 respectively. Lg.

První dolní propust začínající na mezifrekvenčním vstupu 6, sestává z rozdělené kapacity Cp Cp která je tvořena vzdáleností radiálně protilehlých ploch kotoučovitě zesílených odsazených dílů 1, lf vnitřního vodiče s vnějším vodičem £, a z indukčnosti L^ vodivého spojovacího dílu a vnitřního vodiče mezi oběma kotoučovitě zefsílenými, odsazenými díly 1, 1,' vnitřního vodiče.The first low-pass filter, starting at the IF input 6, consists of a divided capacity Cp Cp which is formed by the distance of the radially opposite surfaces of the disc-reinforced offset parts 1, 1f of the inner conductor with the outer conductor 6, and the inductance L ^ of the conductive connector and the inner conductor. offset parts 1, 1 of the inner conductor.

Dolní propust je vytvořena ze spirálového vodiče fa s indukčnosti L^ a z rozdělených kapacit II C₂'a C₂ H C₂ 'upravených na jeho obou koncích. Indukčnost L^ a L₂ mohou být při nízkém mezním kmitočtu zanedbány.The low-pass filter is formed from a spiral conductor fa with an inductance L 1 and from divided capacities II C ₂ 'and C ₂ HC ₂ ' arranged at its two ends. The inductances L 1 and L ₂ can be neglected at a low cut-off frequency.

Třetí dolní propust na mezifrekvenčním vstupu fa řetězoe dolníchnpropustí sestává z další rozdělené kapacity C₂ a C₂ '& z indukčnosti Lg vodivého spojovacího dílu se vzdáleností b vnitřního vodiče mezi oběma kotoučovitě zesílenými odsazenými částmi 2, 2.A third low-pass filter to the IF input FA Chain of dolníchnpropustí further comprises a distributed capacitance C ₂ and C ₂ 'of the inductance Lg & conductive connecting piece with a distance b between the inner conductor of the disc-spaced thickened portions 2, the second

Mezery mezi kotoučovitě zesílenými odsazenými částmi vnitřního vodiče jsou vyplněny tlumící hmotou pro supervodivou frekvenci. Ztrátový odpor R tlumící hmoty je funkcí kmitočtu a je ovlivňován složením tlumící hmoty.The gaps between the disc-reinforced offset parts of the inner conductor are filled with superconducting frequency damping material. The loss resistance R of the damping mass is a function of frequency and is influenced by the composition of the damping mass.

Podle žádaného mezního kmitočtu mohou být vzdálenosti a, b obou kotoučovitě zesílených odsazených částí 1, l'a 2, 2 ' navzájem různé.Depending on the desired cut-off frequency, the distances a, b of the two disc-reinforced offset parts 1, 1 'and 2, 2' may be different from each other.

Je také možné, aby průměr kotoučovitě zesílených odsazených částí JL,1 s, fa,2 vnitřního vodiěe byly vytvořeny navzájem odlišné.It is also possible for the diameter of the disc-thickened spaced portions 11, 1, 2, 3, 2 of the inner conductor to be different from each other.

Řetězec dolních propustí je namontován na dutém vodiči 8. Na jeho mezifrekvenční výstup fa je připojena kapacitní dioda fa, která je na druhé straně spojena s protilehlou stěnou dutého vodiěe 8. Směšování mezifrekvence f₂ připojené na mezifrekvenční výstup fa s kmitočtem f_Q oscilátoru na supervysoký kmitočet vzniká rozhlasový kmitočet ^fRP·String lowpass filter is mounted on the hollow conductor 8. In the intermediate frequency output is connected fa fa capacitance diode which is in turn connected with the opposite wall of the hollow wires eighth mixing intermediate frequency f IF ₂ connected to the output f and the frequency f of the oscillator a _super-Q frequency arises radio frequency ^f RP ·

Zkratovacím šoupátkem 10 upraveným v dutém vodiči 8 se směšovač naladí na příslušný kmitočet.The mixer is tuned to the appropriate frequency by a shorting slide 10 provided in the hollow conductor 8.

Claims

A lowpass filter string for parametric ascending transducers in coaxial technology, characterized in that it consists of three low pass filters consecutively coaxially arranged in an external conductor (4), wherein the cutoff frequency of the first and third lowpass filters is well above the signal frequency and cutoff frequency. the low-pass filter is only slightly above the signal

199 819 frequency, the first low pass filter, starting at the input frequency (6), consists of a distributed capacity (0 ₂ ; C ^ ') which is formed of radially opposite faces of the disc-reinforced offset parts (1, 1') of the inner conductor and outer conductor (4) and the inductance (L ₂ ) of the conductive connection piece of the inner conductor between the two disc-reinforced, unshielded parts (1, 1i), directly connected to the first low-pass filter by a spiral conductor (3) 2) the inner conductor as a further divided capacitance (Cg, C ₂ ') and thus the second low pass filter consists of a spiral conductor (3) with its inductance (L ^) and divided capacitances (C ^, C ^} C ₂ , Cg) ) provided at its both ends, and a third lowpass ended IF output (7) consists of another distributed capacities (C ₂ -C) and the inductance (L ₂₎ which consists of a conducting m an inner conductor connecting portion between the two disc-reinforced inner conductor offset portions (2, 1) at the intermediate output (7), wherein the gaps between the disc-reinforced inner conductor portions (1, 12, 2 ') are filled with a supra-high damping mass (5) frequencies.

The low-pass string according to claim 1, characterized in that the distance (a, b) of the two disc-reinforced offset parts (1, 1 '; 2, 2') of the inner conductor are different.

3. The lowpass filter string according to claim 1, wherein the diameters of the disc-reinforced offset parts (1, 1 ', 2, 2 ') are different.