DE102020008042A1 - Amplifier with power combination and internal redundancy as well as modular housing - Google Patents

Amplifier with power combination and internal redundancy as well as modular housing Download PDF

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Abstract

Eine Verstärkeranordnung (10) ist beschrieben. Die Verstärkeranordnung (10) weist mehrere Funktionsstränge, die für den Nominalbetrieb benötigt werden, auf. Daneben weist die Verstärkeranordnung eine Redundanzschaltung (27) und einen redundanten Funktionsstrang bestehend aus einem redundanten Konverter (17) und einem redundanten Verstärker (19) auf. Wenn ein Funktionsstrang fehlerhaft ist, liefert die Redundanzschaltung die Eingangssignale des fehlerhaften Funktionsstrangs an den redundanten Funktionsstrang. Daneben wird ein Hochfrequenzsystem mit einem Innengehäuse und einem Außengehäuse beschrieben, wobei ein Luftspalt das Innengehäuse und das Außengehäuse voneinander trennt, so dass hochfrequente Signale über den Luftspalt zwischen Innengehäuse und Außengehäuse übertragen werden können.An amplifier arrangement (10) is described. The amplifier arrangement (10) has several functional lines that are required for nominal operation. In addition, the amplifier arrangement has a redundancy circuit (27) and a redundant functional line consisting of a redundant converter (17) and a redundant amplifier (19). If a functional strand is defective, the redundancy circuit supplies the input signals of the defective functional strand to the redundant functional strand. In addition, a high-frequency system with an inner housing and an outer housing is described, an air gap separating the inner housing and the outer housing from one another, so that high-frequency signals can be transmitted via the air gap between the inner housing and the outer housing.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Beschreibung betrifft eine Verstärkeranordnung, insbesondere eine Verstärkeranordnung mit interner Redundanz. Die hierin beschriebene Verstärkeranordnung ist insbesondere für die Verstärkung von hochfrequenten Signalen geeignet.The present description relates to an amplifier arrangement, in particular an amplifier arrangement with internal redundancy. The amplifier arrangement described herein is particularly suitable for amplifying high-frequency signals.

Technischer HintergrundTechnical background

Hochfrequenztechnische Systeme werden beispielsweise auf Kommunikationssatelliten eingesetzt, um Kommunikationssignale zu verarbeiten, beispielsweise zu verstärken, zu kombinieren und zu filtern. Oft besteht das Hochfrequenzsystem aus einzelnen Modulen (z.B. Filter, Koppler, Isolatoren, Vorverstärker, Leistungsverstärker, etc.), die miteinander verbunden sind. Um eine Sicherheit gegen Ausfälle einzelner Baugruppen zu gewährleisten, werden in der Regel mehr elektronische Baugruppen (z.B. Verstärker) eingesetzt, als im Nominalbetrieb benötigt werden. Im Falle eines Ausfalls wird zwischen den redundanten Verstärkern umgeschaltet, d.h. ein redundante Verstärker übernimmt die Aufgabe eines ausgefallenen Verstärkers.High-frequency systems are used, for example, on communication satellites in order to process communication signals, for example to amplify, combine and filter them. The high-frequency system often consists of individual modules (e.g. filters, couplers, isolators, preamplifiers, power amplifiers, etc.) that are connected to one another. To ensure security against failure of individual assemblies, more electronic assemblies (e.g. amplifiers) are generally used than are required in nominal operation. In the event of a failure, a switch is made between the redundant amplifiers, i.e. a redundant amplifier takes over the task of a failed amplifier.

Dieser Gedanke kann auf sämtliche elektronische Komponenten Anwendung finden und ist nicht auf Verstärker begrenzt. Ganz allgemein kann ein Redundanzkonzept so beschrieben werden, dass mehr Komponenten eines bestimmten Typs vorgehalten werden, als im Nominalbetrieb benötigt werden. Im Falle eines Defekts wird eine der Redundanzen Komponenten genutzt, um eine ausgefallene Komponente zu ersetzen.This idea can be applied to all electronic components and is not limited to amplifiers. In general, a redundancy concept can be described in such a way that more components of a certain type are kept available than are required in nominal operation. In the event of a defect, one of the redundancy components is used to replace a failed component.

Andere Redundanzkonzepte sind ebenfalls möglich: so kann beispielsweise dieselbe Aufgabe von Komponenten unterschiedlicher Art und Ausgestaltung ausgeführt werden. Die von diesen Komponenten ausgegebenen Werte können miteinander verglichen werden, um dann eine Entscheidung zu treffen, welcher dieser Werte der weiteren Verarbeitung Grunde gelegt wird.Other redundancy concepts are also possible: for example, the same task can be performed by components of different types and configurations. The values output by these components can be compared with one another in order to then make a decision as to which of these values will be used as the basis for further processing.

Beschreibungdescription

Es kann als Aufgabe betrachtet werden, eine elektronische Signalverarbeitungseinheit mit interner bzw. gekapselter Redundanz anzugeben. Im Folgenden wird die Signalverarbeitungseinheit als Verstärkeranordnung beschrieben, wobei jedoch darauf hingewiesen wird, dass die mit Bezug auf die Verstärkeranordnung beschriebenen Konzepte auch für andere Signalverarbeitungseinheiten Anwendung finden können.It can be seen as a task to provide an electronic signal processing unit with internal or encapsulated redundancy. The signal processing unit is described below as an amplifier arrangement, although it should be noted that the concepts described with reference to the amplifier arrangement can also be used for other signal processing units.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung.The problem posed is achieved by the subject matter of the independent claim. Further embodiments emerge from the dependent claims and from the following description.

Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Verstärkeranordnung angegeben. Die Verstärkeranordnung weist eine Mehrzahl von Eingangsverbindungen, ein Redundanzschaltwerk, eine Konvertereinheit, eine mit der Konvertereinheit verbundene Verstärkereinheit, einen redundanten Konverter, einen mit dem redundanten Konverter verbundenen redundanten Verstärker, und eine Mehrzahl von Ausgangsverbindungen, welche mit der Verstärkereinheit und dem redundanten Verstärker verbunden sind, auf. Jeder Eingangsverbindung ist ein Leistungsteiler zugeordnet, welcher eine in jede Eingangsverbindung eingespeiste Eingangsleistung aufteilt und einen ersten Teil der Eingangsleistung auf die Konvertereinheit gibt und einen zweiten Teil der Eingangsleistung auf das Redundanzschaltwerk gibt, wobei das Redundanzschaltwerk ausgeführt ist, wahlweise ein Signal einer der Mehrzahl der Eingangsverbindungen auf den redundanten Konverter zu führen.According to a first aspect, an amplifier arrangement is specified. The amplifier arrangement has a plurality of input connections, a redundancy switching mechanism, a converter unit, an amplifier unit connected to the converter unit, a redundant converter, a redundant amplifier connected to the redundant converter, and a plurality of output connections which are connected to the amplifier unit and the redundant amplifier , on. Each input connection is assigned a power splitter, which divides an input power fed into each input connection and gives a first part of the input power to the converter unit and a second part of the input power to the redundancy switch, the redundancy switch being designed, optionally a signal from one of the plurality of input connections to lead to the redundant converter.

Die Verstärkeranordnung wird hierin als ein Beispiel einer Signalverarbeitungseinheit beschrieben. Die Verstärkeranordnung weist mehrere Eingangsverbindungen auf. Über die Eingangsverbindungen werden Signale an die Verstärkeranordnung geliefert. Diese Signale werden durch geeignete elektronische Bausteine verarbeitet, das heißt verstärkt. Die Funktionen zum Verarbeiten der Signale sind vorliegend in einer Konvertereinheit implementiert. Die Konvertereinheit verarbeitet die Signale oder bereitet diese auf und liefert die Signale dann an die mit der Konvertereinheit verbundene Verstärkereinheit. Die Verstärkereinheit verstärkt die Signale und gibt diese auf den Ausgangsverbindungen aus, wo die Signale der weiteren Verarbeitung oder Bearbeitung geführt werden.The amplifier arrangement is described herein as an example of a signal processing unit. The amplifier arrangement has several input connections. Signals are supplied to the amplifier arrangement via the input connections. These signals are processed, i.e. amplified, by suitable electronic components. The functions for processing the signals are implemented in a converter unit in the present case. The converter unit processes the signals or prepares them and then delivers the signals to the amplifier unit connected to the converter unit. The amplifier unit amplifies the signals and outputs them to the output connections, where the signals are routed for further processing or processing.

Die Konvertereinheit kann mehrere einzelne Konverter enthalten, wobei die einzelnen Konverter jeweils mit einer oder mehreren Eingangsverbindungen verbunden sind. Die einzelnen Konverter können identisch aufgebaut sein, so dass die Konvertereinheit letztlich aus mehreren identischen und modular verwendbaren Konvertern besteht.The converter unit can contain several individual converters, the individual converters each being connected to one or more input connections. The individual converters can be constructed identically, so that the converter unit ultimately consists of several identical converters that can be used in a modular manner.

Ebenso kann die Verstärkereinheit mehrere einzelne Verstärker enthalten, wobei für Funktion und Struktur der Verstärkereinheit und den einzelnen Verstärkern analog gilt, was mit Bezug zu der Konvertereinheit und den Konvertern beschrieben wurde.Likewise, the amplifier unit can contain a plurality of individual amplifiers, with what has been described with reference to the converter unit and the converters applies analogously to the function and structure of the amplifier unit and the individual amplifiers.

Ein Teil der Eingangsverbindungen, welche mit einem Konverter verbunden sind, der entsprechende Konverter, der mit diesem Konverter verbundene Verstärker und die mit diesem Verstärker verbundenen Ausgangsverbindungen können als Zweig der Verstärkeranordnung oder als Funktionsstrang bezeichnet werden. Eine solche Funktionsstrang nimmt Signale auf verarbeitet sie, verstärkt sie und gibt sie aus.A part of the input connections, which are connected to a converter, the corresponding converter, which with this converter Connected amplifiers and the output connections connected to this amplifier can be referred to as a branch of the amplifier arrangement or as a functional strand. Such a functional strand receives signals, processes them, amplifies them and outputs them.

Neben der Konvertereinheit und der Verstärkereinheit, welche für den Nominalbetrieb der Verstärkeranordnung verwendet werden, ist ein redundanter Konverter und ein mit dem redundanten Konverter verbundener redundanter Verstärker als Teil der Verstärkeranordnung vorgesehen.In addition to the converter unit and the amplifier unit, which are used for the nominal operation of the amplifier arrangement, a redundant converter and a redundant amplifier connected to the redundant converter are provided as part of the amplifier arrangement.

Der redundante Konverter und der redundante Verstärker können zusammen die Funktionalität eines oben beschriebenen Funktionsstrangs übernehmen, wenn in einem Funktionsstrang ein Konverter, ein Verstärker, oder ein sonstiges Element ausfallen, so dass dieser Funktionsstrang seine vorgesehene Funktion nicht mehr erfüllen kann.The redundant converter and the redundant amplifier can together take over the functionality of a functional strand described above if a converter, amplifier or other element fails in a functional strand, so that this functional strand can no longer fulfill its intended function.

Das Redundanzschaltwerk leitet in diesem Fall (wenn ein Funktionsstrang oder ein Teil davon ausfällt) die Signale von den Eingangsverbindungen auf den redundanten Konverter, die Signale werden von dem redundante Verstärker verstärkt und auf die Ausgangsverbindungen gegeben.In this case, the redundancy switching unit (if a functional line or part of it fails) the signals from the input connections to the redundant converter, the signals are amplified by the redundant amplifier and sent to the output connections.

Damit das Redundanzschaltwerk diese Option erfüllen kann, werden die Signale von jeder Eingangsverbindung mittels eines Leistungsteilers geteilt. Der erste Teil der Signale einer Eingangsverbindung wird auf einen Konverter der Konvertereinheit geführt und der zweite Teil wird auf das Redundanzschaltwerk geführt. Im Ergebnis kommt somit bei der Konvertereinheit ein Signal mit einer etwas niedrigeren Leistung an. Dies ist jedoch unproblematisch, weil die nachgeschaltete Verstärkereinheit das Signal sowieso verstärkt. Der zweite Teil des Signals der Eingangsverbindung steht in dem Redundanzschaltwerk zur Verfügung, um bei Bedarf in dem redundanten Funktionsstrang verarbeitet und ausgegeben zu werden.So that the redundancy switch can fulfill this option, the signals from each input connection are divided by means of a power splitter. The first part of the signals of an input connection is routed to a converter of the converter unit and the second part is routed to the redundancy switching mechanism. As a result, the converter unit receives a signal with a somewhat lower power. However, this is not a problem because the downstream amplifier unit amplifies the signal anyway. The second part of the signal of the input connection is available in the redundancy switching unit in order to be processed and output in the redundant functional line if required.

Das Redundanzschaltwerk ist so ausgestaltet, dass es eingangsseitig jeweils einen Teil der Eingangsleistung der Signale von mehreren Eingangsverbindungen aufnimmt und bei Bedarf (also im Redundanzfall, das heißt wenn ein Funktionsstrang der Konvertereinheit und der Verstärkereinheit ausfällt) eines dieser Signale wahlweise auf den redundanten Konverter und den redundanten Verstärker gibt.The redundancy switching mechanism is designed so that on the input side it takes up part of the input power of the signals from several input connections and, if necessary (i.e. in the case of redundancy, i.e. if a functional strand of the converter unit and the amplifier unit fails) one of these signals optionally to the redundant converter and the redundant amplifier there.

Auf diese Weise kann eine n zu n-1 Redundanz ermöglicht werden. Der eine redundante Funktionsstrang bestehend aus dem redundanten Konverter und dem redundanten Verstärker können einen Funktionsstrang aus der Konvertereinheit und der Verstärkereinheit ersetzen.In this way, n to n-1 redundancy can be made possible. The one redundant functional strand consisting of the redundant converter and the redundant amplifier can replace a functional strand consisting of the converter unit and the amplifier unit.

Die Verstärkeranordnung kann beispielsweise Teil eines Systems für die Frequenzumsetzung durch integrierte Mischer sein. Beispielsweise kann die Verstärkeranordnung in Signalverarbeitungspfaden von Kommunikationssatelliten verwendet werden. Der Eingang kann beispielsweise Signale im Ka-Band (20 GHz Bereich) und einen Ausgang im Q-Band (40 GHz Bereich) aufweisen. Natürlich sind auch andere Frequenzbereiche denkbar, insbesondere solche, in denen Hohlleiterübergänge verwendet werden, z.B. V-Band, Ku-Band, X-Band, C-Band, also über den gesamten Frequenzbereich zwischen 3 und 60 GHz.The amplifier arrangement can, for example, be part of a system for frequency conversion by means of integrated mixers. For example, the amplifier arrangement can be used in signal processing paths of communication satellites. The input can, for example, be signals in the Ka band ( 20th GHz range) and an output in the Q-band (40 GHz range). Of course, other frequency ranges are also conceivable, in particular those in which waveguide transitions are used, for example V-band, Ku-band, X-band, C-band, that is to say over the entire frequency range between 3 and 60 GHz.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Leistungsteiler ausgeführt, die in eine Eingangsverbindung eingespeiste Eingangsleistung zu halbieren und die erste Hälfte auf die Konvertereinheit und die zweite Hälfte auf das Redundanzschaltwerk zu geben.According to one embodiment, the power splitter is designed to halve the input power fed into an input connection and to pass the first half to the converter unit and the second half to the redundancy switching mechanism.

Die Eingangsleistung, welche dem Funktionsstrang in der Konvertereinheit und der Verstärkereinheit zugeführt wird, wird somit geringfügig reduziert. Dies kann jedoch durch einen angepassten Verstärkungsfaktor ausgeglichen werden. Die zweite Hälfte der Eingangsleistung wird dem Redundanzschaltwerk zugeführt und steht für den redundanten Funktionsstrang zur Verfügung.The input power which is fed to the functional line in the converter unit and the amplifier unit is thus slightly reduced. However, this can be compensated for by an adjusted gain factor. The second half of the input power is fed to the redundancy switching mechanism and is available for the redundant functional line.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Redundanzschaltwerk eine Mehrzahl von Eingangsisolatoren und eine Schaltdiode auf, wobei jeweils ein Eingangsisolator mit einem Leistungsteiler verbunden ist und die von dem Leistungsteiler gelieferte Leistung auf die Schaltdiode gibt.According to a further embodiment, the redundancy switching mechanism has a plurality of input isolators and a switching diode, one input isolator in each case being connected to a power divider and giving the power supplied by the power divider to the switching diode.

Das Redundanzschaltwerk weist insbesondere für jede mit dem Redundanzschaltwerk verbundene Eingangsverbindung einen Eingangsisolator auf. Die Eingangsisolatoren sind mit der Schaltdiode verbunden, so dass ein Signal von einer ausgewählten Eingangsverbindung auf die Schaltdiode geführt werden kann. Die Schaltdiode wiederum ist mit dem redundanten Konverter verbunden. Somit kann wahlweise das Signal einer der Eingangsverbindungen auf den redundanten Konverter geführt werden.The redundancy switching mechanism has, in particular, an input isolator for each input connection connected to the redundancy switching mechanism. The input isolators are connected to the switching diode so that a signal can be routed from a selected input connection to the switching diode. The switching diode in turn is connected to the redundant converter. This means that the signal from one of the input connections can optionally be routed to the redundant converter.

Das Redundanzschaltwerk kann beispielsweise von einer Steuereinheit gesteuert werden, wobei die Steuereinheit vorgibt, welcher Eingangsisolator das anliegende Eingangssignal auf die Schaltdiode und somit auf den redundanten Konverter gibt.The redundancy switching mechanism can, for example, be controlled by a control unit, the control unit specifying which input isolator sends the applied input signal to the switching diode and thus to the redundant converter.

Die Eingangsisolatoren sorgen dafür, dass ein Leistungsfluss lediglich in der Richtung von den Eingangsverbindungen zu dem redundante Konverter möglich ist und nicht in die Gegenrichtung.The input isolators ensure that a power flow is only possible in the direction from the input connections to the redundant converter and not in the opposite direction.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Verstärkereinheit eine Halbleiterverstärkereinheit.According to a further embodiment, the amplifier unit is a semiconductor amplifier unit.

Beispielsweise kann es sich bei der Halbleiterverstärkereinheit um einen Transistorverstärker handeln, welche auch als SSPA (Englisch: solid state power amplifier) bezeichnet wird. Der redundante Verstärker kann ebenfalls als Halbleiterverstärker ausgestaltet sein. Mittels des wie hierin beschrieben ausgestalteten Redundanzschaltwerks kann somit ein Halbleiterverstärker als Redundanz für eine Halbleiterverstärkereinheit dienen.For example, the semiconductor amplifier unit can be a transistor amplifier, which is also referred to as SSPA (solid state power amplifier). The redundant amplifier can also be designed as a semiconductor amplifier. By means of the redundancy switching mechanism configured as described herein, a semiconductor amplifier can thus serve as redundancy for a semiconductor amplifier unit.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Verstärkeranordnung weiterhin ein Ausgangsschaltwerk mit einer Mehrzahl von Ausgangsschaltern auf, wobei das Ausgangsschaltwerk mit den Ausgangsverbindungen verbunden ist und ausgeführt ist, eine Ausgangsverbindung wahlweise auf einen Ausgang der Verstärkeranordnung zu führen.According to a further embodiment, the amplifier arrangement furthermore has an output switching mechanism with a plurality of output switches, the output switching mechanism being connected to the output connections and being designed to optionally lead an output connection to an output of the amplifier arrangement.

Das Ausgangsschaltwerk kann als Gegenstück zu dem eingangsseitig angeordneten Redundanzschaltwerk betrachtet werden. Wenn ein Funktionsstrang ausfällt, leitet das Redundanzschaltwerk auf der Eingangsseite wahlweise die Eingangsverbindungen des ausgefallenen Funktionsstrangs auf den redundanten Konverter und den redundanten Verstärker. Auf der Ausgangsseite werden die Ausgangsverbindungen durch das Ausgangsschaltwerk wahlweise auf einen Ausgang der Verstärkeranordnung geführt, was insbesondere dann passiert, wenn der redundante Funktionsstrang einen nominellen Funktionsstrang ersetzt.The output switching mechanism can be viewed as a counterpart to the redundancy switching mechanism arranged on the input side. If a functional strand fails, the redundancy switch on the input side optionally routes the input connections of the failed functional strand to the redundant converter and the redundant amplifier. On the output side, the output connections are optionally routed through the output switching unit to an output of the amplifier arrangement, which happens in particular when the redundant functional strand replaces a nominal functional strand.

Wenn also ein nomineller Funktionsstrang ausfällt, ändert sich nichts an den Signalen, welche auf die Eingangsverbindungen gegeben werden. Ebenso ändert sich nichts an den Signalen, welche am Ausgang der Verstärkeranordnung ausgegeben werden. Die Redundanz ist also vollständig intern in der Verstärkeranordnung implementiert und hat weder auf die Eingangsseite noch auf die Ausgangsseite der Verstärkeranordnung einen Einfluss, ist also vollständig transparent für Systeme, welche mit der Verstärkeranordnung verbunden sind.If a nominal function strand fails, nothing changes in the signals that are sent to the input connections. Likewise, nothing changes in the signals which are output at the output of the amplifier arrangement. The redundancy is thus implemented completely internally in the amplifier arrangement and has no influence either on the input side or on the output side of the amplifier arrangement, so it is completely transparent for systems that are connected to the amplifier arrangement.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Ausgangsschalter Hohlleiterschalter, welche mehr als eine Schalterstellung haben.According to a further embodiment, the output switches are waveguide switches which have more than one switch position.

Hohlleiterschalter haben den Vorteil, dass sie hohe Leistungen in einem sehr großen Frequenzbereich schalten können. Daher sind sie für den angedachten Anwendungsfall in einem Signalverarbeitungspfad eines Kommunikationssatelliten gut geeignet.Waveguide switches have the advantage that they can switch high powers in a very large frequency range. They are therefore well suited for the envisaged application in a signal processing path of a communication satellite.

Die Schalterstellung eines solchen Hohlleiterschalters bestimmt, welche Ausgangsverbindung der Verstärkereinheit bzw. des redundanten Verstärkers auf einen Ausgang der Verstärkeranordnung geführt wird.The switch position of such a waveguide switch determines which output connection of the amplifier unit or of the redundant amplifier is routed to an output of the amplifier arrangement.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Ausgangsschalter ausgestaltet, von mindestens zwei Ausgangsverbindungen wahlweise eine einzelne Ausgangsverbindung auf einen Ausgang zu schalten.According to a further embodiment, the output switches are designed to selectively switch a single output connection from at least two output connections to one output.

So wie auf der Eingangsseite eine Eingangsverbindung auf das Redundanzschaltwerk geführt und von dem Redundanzschaltwerk auf den redundanten Konverter und redundanten Verstärker gegeben wird, wird auf der Ausgangsseite eine selektive Verbindung zwischen den Ausgangsverbindungen und den Ausgängen der Verstärkeranordnung hergestellt, um die Ausgangsverbindungen der Verstärkereinheit bzw. des redundanten Verstärkers auf die Ausgänge der Verstärkeranordnung zu führen.Just as an input connection is routed to the redundancy switching mechanism on the input side and passed from the redundancy switching mechanism to the redundant converter and redundant amplifier, a selective connection between the output connections and the outputs of the amplifier arrangement is established on the output side in order to connect the output connections of the amplifier unit or the to lead redundant amplifier to the outputs of the amplifier arrangement.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Ausgangsschalter ausgestaltet, in eine von mehreren möglichen Schalterstellungen direkt geschaltet zu werden.According to a further embodiment, the output switches are designed to be switched directly to one of several possible switch positions.

Bevorzugt handelt es sich bei dem Ausgangsschalter um einen solchen Schalter, bei dem eine beliebige Schalterstellung direkt vorgegeben werden kann, zum Beispiel durch eine Steuereinheit.The output switch is preferably such a switch in which any switch position can be specified directly, for example by a control unit.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Verstärkeranordnung weiterhin eine Steueranordnung (kann auch als Steuereinheit bezeichnet werden) mit mehreren Steuermodulen auf, wobei jedes Steuermodul ausgeführt ist, jeden Ausgangsschalter anzusteuern, so dass jeder einzelne Ausgangsschalter von mehreren Steuermodulen mit demselben Kommando für eine für diesen Ausgangsschalter gewünschte Schalterstellung angesteuert wird.According to a further embodiment, the amplifier arrangement furthermore has a control arrangement (can also be referred to as a control unit) with a plurality of control modules, each control module being designed to control each output switch so that each individual output switch of a plurality of control modules with the same command for a desired output switch Switch position is controlled.

Die Steueranordnung ist also gemäß demselben Redundanzkonzept aufgebaut, wie die Funktionsstränge der Verstärkeranordnung. Fällt ein Steuermodul aus, übernehmen die anderen Steuermodule die Funktion des ausgefallenen Steuermoduls. Ob ein Ausgangsschalter das Kommando für eine bestimmte Schalterstellung von einem Steuermodul oder von mehreren Steuermodulen erhält, wirkt sich damit nicht auf die tatsächliche Schalterstellung aus: wenn ein Steuermodul ausfällt, erhält der Ausgangsschalter das Kommando von einem anderen Steuermodul; hat der Ausgangsschalter das Kommando bereits von einem Steuermodul erhalten, ändert sich nichts an seiner Schalterstellung, wenn er dasselbe Kommando für dieselbe Schalterstellung ein weiteres Mal erhält.The control arrangement is thus constructed according to the same redundancy concept as the functional strands of the amplifier arrangement. If one control module fails, the other control modules take over the function of the failed control module. Whether an output switch receives the command for a certain switch position from a control module or from several control modules does not affect the actual switch position: if one control module fails, the output switch receives the command from another control module; If the output switch has already received the command from a control module, its switch position does not change if it receives the same command for the same switch position again.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind zumindest einige Komponenten der Verstärkeranordnung in jeweils einem Innengehäuse angeordnet, wobei das Innengehäuse von einem Außengehäuse umgeben ist und in mindestens einer Ebene durch einen umlaufenden Luftspalt von dem Außengehäuse beabstandet ist.According to a further embodiment, at least some components of the amplifier arrangement are each arranged in an inner housing, the inner housing being surrounded by an outer housing and being spaced from the outer housing in at least one plane by a circumferential air gap.

Das Innengehäuse und das Außengehäuse sind bevorzugt so angeordnet, wie dies weiter unten mit Bezug zu einem Hochfrequenzsystem beschrieben ist.The inner housing and the outer housing are preferably arranged as is described further below with reference to a high-frequency system.

Bevorzugt sind in dem Innengehäuse Komponenten eines Funktionsstrangs wie oben beschrieben enthalten. In dem Innengehäuse sind beispielsweise der Leistungsteiler, ein Konverter, ein Verstärker eines Funktionsstrangs angeordnet. Es können jedoch auch weitere Komponenten in dem Innengehäuse angeordnet sein, wie beispielsweise ein Eingangsfilter, welches dem Leistungsteiler vorgeschaltet ist, ein Ausgangsfilter, welches dem Verstärker nachgeschaltet ist, und/oder ein Ausgangszirkulator. Das Innengehäuse und die darin enthaltenen Komponenten bilden einen Funktionsstrang, welcher als Modul verwendet und in dem Außengehäuse platziert werden kann.Components of a functional strand as described above are preferably contained in the inner housing. In the inner housing, for example, the power divider, a converter, an amplifier of a functional line are arranged. However, further components can also be arranged in the inner housing, such as, for example, an input filter, which is connected upstream of the power divider, an output filter, which is connected downstream of the amplifier, and / or an output circulator. The inner housing and the components contained therein form a functional strand which can be used as a module and placed in the outer housing.

Die Komponenten in dem Innengehäuse können beispielsweise auf einer oder mehreren Platinen angeordnet und in geeigneter Weise miteinander verbunden sein. Um die Signale zu den Komponenten in dem Innengehäuse zu übertragen (eingangsseitig) bzw. von diesen Komponenten auf den Ausgang zu übertragen (ausgangsseitig), können die Eingangsverbindungen bzw. die Ausgangsverbindungen zunächst mit dem Innengehäuse galvanisch verbunden sein. Das Innengehäuse besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material, zum Beispiel Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Das Innengehäuse kann beispielsweise versilbert oder vergoldet sein.The components in the inner housing can, for example, be arranged on one or more circuit boards and connected to one another in a suitable manner. In order to transmit the signals to the components in the inner housing (on the input side) or to transmit them from these components to the output (on the output side), the input connections or the output connections can initially be galvanically connected to the inner housing. The inner housing consists of an electrically conductive material, for example aluminum or an aluminum alloy. The inner housing can be silver-plated or gold-plated, for example.

Die Eingangsverbindungen können beispielsweise mittels einer Mikrostreifenverbindung oder einer Mikrostreifenleitung und über eine Drahtbondverbindung auf eine innere Wand oder eine Nase oder einen Vorsprung des Innengehäuses geführt werden, um eine galvanische Verbindung zu dem Innengehäuse herzustellen. Die Mikrostreifenverbindung ist eine Leiterbahn, welche auf der Platine, auf welcher sich die elektrischen Bauteile befinden, angeordnet ist. Dabei ist die Mikrostreifenverbindung mit einigen der elektrischen Bauteile galvanisch verbunden, um ein elektrisches Signal an die elektrischen Bauteile zu liefern oder von diesen zu empfangen.The input connections can be routed, for example, by means of a microstrip connection or a microstrip line and via a wire bond connection to an inner wall or a nose or a projection of the inner housing in order to produce a galvanic connection to the inner housing. The microstrip connection is a conductor track which is arranged on the circuit board on which the electrical components are located. The microstrip connection is galvanically connected to some of the electrical components in order to supply or receive an electrical signal from the electrical components.

Bei einem sog. Drahtbond handelt es sich um einen elektrischen Wellenleiter, der aus einem oder mehreren elektrisch leitfähigen Bahnen besteht. Die Bahnen können auf einem Dielektrikum aufgebracht sein.A so-called wire bond is an electrical waveguide that consists of one or more electrically conductive tracks. The tracks can be applied to a dielectric.

Die Mikrostreifenverbindung wird über Drahtbonds mit einer an dem Innengehäuse befindlichen Gegenstelle (z.B. eine Bondnase) galvanisch verbunden. Die Bondnase koppelt auf den Hohlleiter, welcher aus dem Innengehäuse über den Luftspalt in das Außengehäuse geführt wird.The microstrip connection is galvanically connected via wire bonds to a counterpart located on the inner housing (e.g. a bond nose). The bonding nose couples to the waveguide, which is guided from the inner housing via the air gap into the outer housing.

Für das Bonden können auch Flachkabel oder Flachleitungen genutzt werden, sog. ribbon bonding.Flat cables or flat cables can also be used for bonding, so-called ribbon bonding.

Zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse besteht eine leitungslose Hochfrequenzverbindung über den umlaufenden Luftspalt. Die elektrischen Signale, welche von dem Funktionsstrang auf das Innengehäuse galvanische übertragen werden, werden als Hochfrequenzsignale über den Luftspalt auf das Außengehäuse und eine (oder mehrere) an dem Außengehäuse befindliche Hohlleiterverbindung übertragen. Somit ist für das Übertragen der elektrischen Signale zwischen dem Innengehäuse und der Hohlleiterverbindung des Außengehäuses keine leitungsgebundene Verbindung notwendig. Eine solche leitungsgebundene Verbindung an dieser Stelle könnte Nachteile mit sich bringen, wie beispielsweise eine niedrige Güte der Verbindung. Ebenso könnte eine solche leitungsgebundene Verbindung an dieser Stelle das Montieren von Innengehäuse und Außengehäuse verkomplizieren.There is a wireless high-frequency connection between the inner housing and the outer housing via the circumferential air gap. The electrical signals, which are galvanically transmitted from the functional strand to the inner housing, are transmitted as high-frequency signals via the air gap to the outer housing and one (or more) waveguide connections located on the outer housing. Thus, no line-connected connection is necessary for the transmission of the electrical signals between the inner housing and the waveguide connection of the outer housing. Such a wired connection at this point could have disadvantages, such as, for example, a low quality of the connection. Such a wired connection could also complicate the assembly of the inner housing and outer housing at this point.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Hochfrequenzsystem angegeben. Das Hochfrequenzsystem weist ein Innengehäuse und ein Außengehäuse auf. Das Außengehäuse umgibt das Innengehäuse so, dass ein umlaufender Luftspalt in mindestens einer Ebene zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse verläuft und das Innengehäuse in der Ebene, in welcher der Luftspalt verläuft, von dem Außengehäuse beabstandet ist. In einem Hohlraum des Innengehäuses ist mindestens ein elektrischer Baustein angeordnet, welcher ausgestaltet ist, Hochfrequenzsignale zu verarbeiten. An dem Außengehäuse ist eine Hochfrequenzverbindung angeordnet, wobei ein über die Hochfrequenzverbindung zu übertragendes Signal über den Luftspalt zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse übertragen wird.According to a further aspect, a high-frequency system is specified. The high frequency system has an inner housing and an outer housing. The outer housing surrounds the inner housing in such a way that a circumferential air gap runs in at least one plane between the inner housing and the outer housing and the inner housing is spaced apart from the outer housing in the plane in which the air gap runs. At least one electrical component, which is designed to process high-frequency signals, is arranged in a cavity of the inner housing. A high-frequency connection is arranged on the outer housing, a signal to be transmitted via the high-frequency connection being transmitted via the air gap between the inner housing and the outer housing.

Das Außengehäuse kann beispielsweise wie ein Rahmen ausgestaltet sein, der das Innengehäuse umgibt. In anderen Worten sind umlaufende Seitenflächen des Innengehäuses von dem Außengehäuse umgeben und hiervon beabstandet. Zwischen den Seitenflächen des Innengehäuses und dem Außengehäuse ist der Luftspalt angeordnet. Der Luftspalt kann mehrere zehntel Millimeter breit (Abstand zwischen Innengehäuse und Außengehäuse) sein, z.B. zwischen 0,1 und 0,3 Millimeter, insbesondere zwischen 0,1 und 0,2 Millimeter. In einer Ausführungsform ist der Luftspalt 0,15 Millimeter breit.The outer housing can be designed, for example, like a frame that surrounds the inner housing. In other words, circumferential side surfaces of the inner housing are surrounded by the outer housing and spaced therefrom. The air gap is arranged between the side surfaces of the inner housing and the outer housing. The air gap can be several tenths of a millimeter wide (distance between inner housing and outer housing), for example between 0.1 and 0.3 millimeters, in particular between 0.1 and 0.2 millimeters. In one embodiment, the air gap is 0.15 millimeters wide.

In einer Ausführungsform weist das Innengehäuse eine Stirnseite mit einer gezahnten Struktur auf, wobei die gezahnte Struktur der Stirnseite der Hochfrequenzverbindung an dem Außengehäuse gegenüberliegt.In one embodiment, the inner housing has an end face with a toothed structure, the toothed structure being opposite the end face of the high-frequency connection on the outer housing.

Die gezahnte Struktur ist insbesondere umlaufend um die Öffnung des Hohlraums in dem Innengehäuse angeordnet. Der Hohlraum in dem Innengehäuse stellt funktional einen Hohlleiter dar. Die Öffnung des Hohlraums ist demnach eine Hohlleieröffnung. Um diese Hohlleiteröffnung sind die Zähne der gezahnten Struktur umlaufend angeordnet.The toothed structure is arranged in particular circumferentially around the opening of the cavity in the inner housing. The cavity in the inner housing functionally represents a waveguide. The opening of the cavity is accordingly a hollow vault opening. The teeth of the toothed structure are arranged circumferentially around this waveguide opening.

In einer Ausführungsform weist das Hochfrequenzsystem weiterhin eine Trägereinheit auf, auf welcher das Außengehäuse und das Innengehäuse angeordnet sind, wobei das Außengehäuse und das Innengehäuse in der Ebene der Trägereinheit durch den Luftspalt voneinander getrennt sind.In one embodiment, the high-frequency system furthermore has a carrier unit on which the outer housing and the inner housing are arranged, the outer housing and the inner housing being separated from one another in the plane of the carrier unit by the air gap.

Die Trägereinheit kann beispielsweise eine Platine sein, auf welcher das Innengehäuse und das Außengehäuse angeordnet sind. Die Platine versorgt das Innengehäuse mit elektrischer Energie, um die elektrischen Bauteile in dem Innengehäuse zu betreiben. Die Platine dient auch dazu, Innengehäuse und Außengehäuse mechanisch zu halten und relativ zueinander zu fixieren.The carrier unit can, for example, be a circuit board on which the inner housing and the outer housing are arranged. The circuit board supplies the inner housing with electrical energy in order to operate the electrical components in the inner housing. The circuit board also serves to hold the inner housing and the outer housing mechanically and to fix them relative to one another.

In einer Ausführungsform ist das Innengehäuse reversibel mit der Trägereinheit gekoppelt.In one embodiment, the inner housing is reversibly coupled to the carrier unit.

Das Innengehäuse kann somit als Modul auf die Trägereinheit aufgesteckt werden. Hierbei wird das Innengehäuse so aufgesteckt, dass es von dem Außengehäuse umgeben wird. Das Innengehäuse berührt das Außengehäuse nicht und wird vielmehr von der Trägereinheit auf Abstand zu dem Außengehäuse gehalten. Somit kann das Innengehäuse ausgetauscht werden, ohne dass mechanische Verbindungen zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse gelöst bzw. hergestellt werden müssen. An dem Außengehäuse sind Hohlleiter angebracht, welche als Signalzuleitungen oder Signalableitungen für Hochfrequenzsignale (HF-Signale, beispielsweise Signale mit Frequenzen zwischen 3 GHz und 40 GHz, insbesondere Signale, für deren Übertragung Hohlleiter geeignet sind und typischerweise verwendet werden) fungieren. In dem Innengehäuse findet eine Signalverarbeitung der HF-Signale statt. Jedenfalls kann bei einer Änderung der Signalverarbeitung das Innengehäuse einfach ausgetauscht werden, indem das bestehende Innengehäuse durch ein modifiziertes Innengehäuse ersetzt wird. Dieser Wechsel kann mit geringem Aufwand erfolgen.The inner housing can thus be plugged onto the carrier unit as a module. Here, the inner housing is attached so that it is surrounded by the outer housing. The inner housing does not touch the outer housing and is rather held at a distance from the outer housing by the carrier unit. The inner housing can thus be exchanged without mechanical connections between the inner housing and the outer housing having to be released or established. Waveguides are attached to the outer housing, which act as signal leads or signal leads for high-frequency signals (HF signals, for example signals with frequencies between 3 GHz and 40 GHz, in particular signals for whose transmission waveguides are suitable and typically used). Signal processing of the HF signals takes place in the inner housing. In any case, if the signal processing is changed, the inner housing can simply be exchanged by replacing the existing inner housing with a modified inner housing. This change can be done with little effort.

Das Innengehäuse ist mit der Trägereinheit so verbunden, beispielsweise über eine Steck- oder Klemmverbindung, dass elektrische Energie, insbesondere Gleichstrom, an das Innengehäuse und dessen elektrische Bauteile übertragen werden kann.The inner housing is connected to the carrier unit in such a way, for example via a plug or clamp connection, that electrical energy, in particular direct current, can be transmitted to the inner housing and its electrical components.

In einer Ausführungsform ist der elektrische Baustein in dem Innengehäuse mittels eines Drahtbonds galvanisch mit dem Innengehäuse verbunden.In one embodiment, the electrical module in the inner housing is galvanically connected to the inner housing by means of a wire bond.

Über den Drahtbond wird ein HF-Signal auf das Innengehäuse gegeben, welches sich dann als Welle über das Innengehäuse und den Luftspalt zu dem Außengehäuse ausbreitet, oder umgekehrt.An RF signal is sent to the inner housing via the wire bond, which then propagates as a wave over the inner housing and the air gap to the outer housing, or vice versa.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Innengehäuse für ein Hochfrequenzsystem wie hierin beschrieben angegeben, wobei das Innengehäuse einen Hohlraum aufweist, in welchem ein elektrisches Bauteil angeordnet ist, wobei das elektrische Bauteil galvanisch mit dem Innengehäuse gekoppelt ist, wobei das Innengehäuse ausgestaltet ist, hochfrequente Signale über einen Luftspalt auf ein Außengehäuse, welches das Innengehäuse umgibt, zu übertragen, wobei das Innengehäuse ausgestaltet ist, modular in ein Hochfrequenzsystem eingesetzt zu werden.According to a further aspect, an inner housing for a high-frequency system as described herein is specified, the inner housing having a cavity in which an electrical component is arranged, the electrical component being galvanically coupled to the inner housing, the inner housing being designed to transmit high-frequency signals to transfer an air gap to an outer housing which surrounds the inner housing, the inner housing being designed to be used in a modular manner in a high-frequency system.

FigurenlisteFigure list

Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf Ausführungsbeispiele eingegangen. Die Darstellungen sind schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche oder ähnliche Elemente. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Verstärkeranordnung.
  • 2 eine weitere schematische Darstellung einer Verstärkeranordnung.
  • 3 eine schematische Darstellung eines Innengehäuses.
  • 4 eine schematische Darstellung eines Außengehäuses.
  • 5 eine schematische Darstellung eines Innengehäuses.
  • 6 eine schematische Darstellung eines Gehäuses einer Verstärkeranordnung oder eines Hochfrequenzsystems.
  • 7 eine schematische Darstellung eines Außengehäuses.
  • 8 eine schematische Darstellung eines Innengehäuses mit einer Energieversorgungsschnittstelle.
  • 9 eine schematische Darstellung eines Innengehäuses eines Hochfrequenzsystems.
  • 10 eine schematische Darstellung eines Innengehäuses.
  • 11 eine schematische Darstellung eines Hochfrequenzsystems.
Exemplary embodiments are discussed in greater detail below with reference to the accompanying drawings. The representations are schematic and not true to scale. The same reference symbols relate to the same or similar elements. Show it:
  • 1 a schematic representation of an amplifier arrangement.
  • 2 a further schematic representation of an amplifier arrangement.
  • 3 a schematic representation of an inner housing.
  • 4th a schematic representation of an outer housing.
  • 5 a schematic representation of an inner housing.
  • 6th a schematic representation of a housing of an amplifier arrangement or a high frequency system.
  • 7th a schematic representation of an outer housing.
  • 8th a schematic representation of an inner housing with a power supply interface.
  • 9 a schematic representation of an inner housing of a high frequency system.
  • 10 a schematic representation of an inner housing.
  • 11 a schematic representation of a high frequency system.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of exemplary embodiments

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Verstärkeranordnung 10. Die Verstärkeranordnung 10 wird mit Eingangssignalen über Eingangsverbindungen A bis H gespeist. Eine Eingangsverbindung ist mit einem Eingangsfilter 12 verbunden und der Ausgang des Eingangsfilters 12 ist mit einem Leistungsteiler 14 verbunden. Der Leistungsteiler 14 teilt die auf einer Eingangsverbindung gelieferte Eingangsleistung eines Signals auf und liefert einen Teil der Eingangsleistung an die Konvertereinheit 16 und den anderen Teil der Eingangsleistung an das Redundanzschaltwerk 27. 1 shows a schematic representation of an amplifier arrangement 10 . The amplifier arrangement 10 is connected to input signals via input connections A to H fed. An input connection is with an input filter 12th connected and the output of the input filter 12th is with a power divider 14th tied together. The power divider 14th splits the input power of a signal supplied on an input connection and supplies part of the input power to the converter unit 16 and the other part of the input power to the redundancy switch 27 .

Die Signale aller Eingangsverbindungen A bis H werden auf eine Konvertereinheit 16 geführt. Die Konvertereinheit 16 ist ein Zusammenschluss mehrerer einzelner Konverter. Diese Konverter können strukturell voneinander getrennt oder in einem Bauteil untergebracht sein. In 1 ist der Übersichtlichkeit halber lediglich ein funktionaler Baustein für die Konvertereinheit 16 gezeigt. Die Konvertereinheit 16 weist einen Eingang 15 zum Anschließen eines Lokaloszillators auf. Die Konvertereinheit 16 ist mit der Verstärkereinheit 18 verbunden. Die Verstärkereinheit 18 kann dabei ebenfalls aus mehreren einzelnen Verstärkern bestehen (es gilt analog die Beschreibung der Konvertereinheit), auch wenn in 1 lediglich ein einzelner Baustein für die Verstärkereinheit 18 gezeigt ist.The signals of all input connections A to H are on a converter unit 16 guided. The converter unit 16 is an amalgamation of several individual converters. These converters can be structurally separated from one another or housed in one component. In 1 for the sake of clarity is only a functional component for the converter unit 16 shown. The converter unit 16 has an entrance 15th for connecting a local oscillator. The converter unit 16 is with the amplifier unit 18th tied together. The amplifier unit 18th can also consist of several individual amplifiers (the description of the converter unit applies analogously), even if in 1 just a single component for the amplifier unit 18th is shown.

Ein Verstärker der Verstärkereinheit 18 kann mehrere elektronische Bauteile, beispielsweise Halbleiterelemente, aufweisen, deren Ausgänge im Anschluss an die Verstärkereinheit zusammengefasst werden. Diese Funktion führt der Leistungskoppler 20 aus. Die Leistungskoppler 20 geben das Signal an ein Ausgangsfilter 22 weiter, wovon das Signal auf einen Ausgangszirkulator 24 geführt wird. Der Ausgangszirkulator 24 gibt ein Signal über die Ausgangsverbindung V bis Z an ein Ausgangsschaltwerk bestehend aus mehreren Ausgangsschaltern 26 aus. Das Ausgangsschaltwerk verbindet eine Ausgangsverbindung V bis Z wahlweise mit einem Ausgang V' bis Y'.An amplifier of the amplifier unit 18th can have several electronic components, for example semiconductor elements, the outputs of which are combined after the amplifier unit. This function is carried out by the power coupler 20th the end. The power couplers 20th pass the signal to an output filter 22nd further, from which the signal is sent to an output circulator 24 to be led. The output circulator 24 gives a signal over the output connection V to Z to an output switchgear consisting of several output switches 26th the end. The output switching mechanism connects an output connection V to Z optionally with an output V 'to Y' .

Die Verstärkeranordnung 10 besteht funktional aus mehreren Funktionssträngen, wobei ein Funktionsstrang zwischen Eingangsverbindung A bis H und Ausgangsverbindung V bis Z angeordnet ist und in diesem Beispiel aus folgenden Komponenten besteht: Eingangsfilter 12, Leistungsteiler 14, Konverter, Verstärker, Leistungskoppler 20, Ausgangsfilter 22, Ausgangszirkulator 24.The amplifier arrangement 10 Functionally consists of several functional strands, with one functional strand between the input connection A to H and output compound V to Z and in this example consists of the following components: Input filter 12th , Power divider 14th , Converter, amplifier, power coupler 20th , Output filter 22nd , Output circulator 24 .

Neben den bisher beschriebenen Komponenten weist die Verstärkeranordnung 10 zwei Redundanzschaltwerke 27, einen redundanten Konverter 17 und einen redundanten Verstärker 19 auf. Von jeder Eingangsverbindung A bis H wird über den Leistungsteiler 14 ein Teil der Leistung des Signals auf einen Eingang eines der Redundanzschaltwerke 27 geführt. Im vorliegenden Beispiel werden die vier Eingangsverbindungen A bis D auf jeweils einen Eingangsisolator 28 eines Redundanzschaltwerks und die vier Eingangsverbindungen E bis H auf die Eingangsisolatoren 28 des zweiten Redundanzschaltwerks geführt. Die Eingangsisolatoren 28 geben das Signal an eine Schaltdiode 30 weiter, welche wiederum mit dem redundanten Konverter 17 verbunden ist, wovon das Signal an den redundanten Verstärker 19 und auf die Ausgangsverbindung Z geführt wird.In addition to the components described so far, the amplifier arrangement 10 two redundancy switchgear 27 , a redundant converter 17th and a redundant amplifier 19th on. From any input connection A to H is via the power splitter 14th part of the power of the signal on an input of one of the redundancy switchgear 27 guided. In this example, the four input connections A to D on one input isolator each 28 a redundancy switch and the four input connections E to H on the input isolators 28 of the second redundancy switching mechanism. The input isolators 28 give the signal to a switching diode 30th further, which in turn with the redundant converter 17th connected, of which the signal is sent to the redundant amplifier 19th and on the output connection Z to be led.

Die Ausgangsverbindungen V bis Z können wahlweise auf einen der Ausgänge V' bis Y' geführt werden, und zwar in Abhängigkeit von der Stellung der Ausgangsschalter 26.The output connections V to Z can optionally be clicked on one of the outputs V 'to Y' depending on the position of the output switch 26th .

Eine Steueranordnung 40 samt Energieversorgung ist ebenso Teil der Verstärkeranordnung 10 und ist mit dem Redundanzschaltwerk 27 und dem Ausgangsschaltwerk bestehend aus den Ausgangsschaltern 26 verbunden, um bei Bedarf die Eingangsverbindungen eines Funktionsstrangs über den redundanten Konverter 17 und den redundanten Verstärker 19 auf die Ausgangsverbindung Z zu führen.A tax arrangement 40 including the power supply is also part of the amplifier arrangement 10 and is with the redundancy switch 27 and the output switchgear consisting of the output switches 26th connected to the input connections of a functional strand via the redundant converter 17th and the redundant amplifier 19th on the output compound Z respectively.

Fällt beispielsweise der Funktionsstrang aus, welcher im Nominalbetrieb das Signal für die Ausgangsverbindung Y liefert, wird zunächst das Redundanzschaltwerk 27 so geschaltet, dass die entsprechenden Eingangsverbindungen, also zwei ausgewählte Eingangsverbindungen aus der Gesamtheit der Eingangsverbindungen A bis H, auf den redundanten Konverter 17 und den redundanten Verstärker 19 geführt werden, so dass auf der Ausgangsverbindung Z ein Signal ausgegeben wird. Zu diesem Zweck werden zwei Eingangsisolatoren 28 des Redundanzschaltwerks 27 in einen Zustand gebracht, in welchem sie das ihnen von dem Leistungsteiler 14 zugeführte Signal auf die Schaltdiode 30 geben, wohingegen die anderen Eingangsisolatoren 28 kein Signal auf die Schaltdiode 30 geben. Der Ausgangsschalter 26, welcher im Nominalbetrieb die Ausgangsverbindung Y auf den Ausgang Y' führt, wird in eine Schalterstellung gebracht, um die Ausgangsverbindung Z auf den Ausgang Y' zu führen. Hiervon sind die Funktionsstränge, welche die Signale auf den Ausgangsverbindungen V bis X liefern, nicht beeinflusst.If, for example, the functional line which supplies the signal for the output connection Y in nominal operation fails, the redundancy switching mechanism is activated first 27 switched so that the corresponding input connections, i.e. two selected input connections from the entirety of the input connections A to H , on the redundant converter 17th and the redundant amplifier 19th be guided so that on the output compound Z a signal is output. For this purpose there are two input isolators 28 of the redundancy switching mechanism 27 brought into a state in which they are given by the power divider 14th supplied signal to the switching diode 30th while the other input isolators 28 no signal on the switching diode 30th give. The exit switch 26th , which in nominal operation the output connection Y to the output Y ' leads, is put in a switch position to the output connection Z on the exit Y ' respectively. These are the functional strands that carry the signals on the output connections V to X deliver, not affected.

2 zeigt den modularen Aufbau der Verstärkeranordnung 10. Die Verstärkeranordnung 10 ist so modularisiert, dass ein Funktionsstrang als ein Modul abgebildet ist. Beispielsweise nimmt ein Modul die Eingangsverbindungen A und B auf und verarbeitet diese gemäß der Beschreibung zu 1. Das Modul ist in einem Gehäuse 46 angeordnet und gibt über den zugeordneten Ausgangsschalter 26 den Ausgang V' aus. Von jedem Modul wird ein Teil der Eingangsleistung der Eingangsverbindungen auf das Redundanzschaltwerk 27 geführt, wobei die Leitungen hierfür nicht dargestellt sind. 2 shows the modular structure of the amplifier arrangement 10 . The amplifier arrangement 10 is modularized in such a way that a functional strand is mapped as a module. For example, a module takes the input connections A. and B and processes them according to the description 1 . The module is in a housing 46 arranged and gives over the assigned output switch 26th the exit V ' the end. From each module, part of the input power of the input connections is transferred to the redundancy switch 27 out, the lines for this are not shown.

Die Module für die Eingangsverbindungen C und D, E und F, G und H sind analog aufgebaut wie das Modul für die Eingangsverbindungen A und B. Mittig zwischen diesen Modulen befindet sich ein weiteres Modul mit dem Redundanzschaltwerk 27, dessen Ausgangsverbindungen in dem Ausgang Z' mündet.The modules for the input connections C. and D. , E. and F. , G and H are structured in the same way as the module for the input connections A. and B. In the middle between these modules there is another module with the redundancy switch 27 , its output connections in the output Z ' flows out.

Jeder Funktionsstrang weist ein Steuermodul 42 mit Energieversorgung auf. Die i Ausgangsschalter 26 sind mittels Hohlleiterverbinder 44 miteinander verbunden.Each functional strand has a control module 42 with energy supply. The i output switches 26th are by means of waveguide connectors 44 connected with each other.

Die Verstärkeranordnung 10, wie sie mit Bezug zu 1 und 2 beschrieben wurde, bietet eine interne Redundanz und beschreibt die hierzu nötigen Bausteine und Techniken. Eingangsseitig ist ein Redundanzschaltwerk mit Diodenschaltern angeordnet und ausgangsseitig finden integrierte Hohlleiterschalter Verwendung. Im Nominalbetrieb wird das Redundanzschaltwerk nicht benötigt, so dass die Diodenschalter keinen nennenswerten Energieverbrauch aufzeigen. Die Ausgangsschalter 26 werden von dem Steuermodul 42 jedes Funktionsstrangs mit Energie versorgt. Fällt also ein Funktionsstrang aus und wird durch den redundanten Funktionsstrang ersetzt, wird auch der Ausgangsschalter 26 von dem Steuermodul 42 des redundanten Funktionsstrangs mit Energie versorgt. Die Ausgangsschalter 26 können einen kommandierten oder beliebigen Schaltzustand direkt einnehmen. Vorliegend erhalten alle Ausgangsschalter 26 nacheinander aus allen Steuermodulen 42 eine Anweisung für den gewünschten Schaltzustand. Steht der entsprechende Ausgangsschalter bereits durch eine Anweisung eines anderen Steuermoduls in dem richtigen Schaltzustand, ändert sich durch die weitere Anweisung an diesem Schaltzustand nichts. Ist jedoch ein Steuermodul ausgefallen, so versetzt das nächste Steuermodul den Ausgangsschalter 26 in den gewünschten Schaltzustand.The amplifier arrangement 10 how they related to 1 and 2 has been described, offers an internal redundancy and describes the necessary modules and techniques. A redundancy switching mechanism with diode switches is arranged on the input side and integrated waveguide switches are used on the output side. The redundancy switching mechanism is not required in nominal operation, so that the diode switches do not show any noteworthy energy consumption. The exit switches 26th are from the control module 42 each functional strand is supplied with energy. If a functional strand fails and is replaced by the redundant functional strand, the output switch is also activated 26th from the control module 42 of the redundant functional line is supplied with energy. The exit switches 26th can take a commanded or any switching state directly. In the present case, all output switches are given 26th one after the other from all control modules 42 an instruction for the desired switching state. If the corresponding output switch is already in the correct switching state due to an instruction from another control module, the further instruction does not change anything in this switching state. However, if a control module has failed, the next control module relocates the output switch 26th in the desired switching state.

3 zeigt das Innengehäuse 48, welches Bestandteil des Gehäuses 46 eines Moduls der Verstärkeranordnung 10 ist. Das Innengehäuse 48 weist einen Hohlraum 49 auf, in welchem sich die elektronischen Bauteile und Komponenten eines Moduls der Verstärkeranordnung 10 befinden. Die Komponenten in dem Innengehäuse 48 können beispielsweise von zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des Innengehäuses zugänglich sein. Die elektronischen Bauteile in dem Innengehäuse sind mit einer Mikrostreifenleitung galvanisch mit dem Innengehäuse verbunden. Über diese Verbindung werden Signale an die bzw. von den elektronischen Bauteilen übertragen. 3 shows the inner case 48 , which is part of the housing 46 a module of the amplifier arrangement 10 is. The inner case 48 has a cavity 49 on, in which the electronic parts and components of a module of the amplifier arrangement 10 are located. The components in the inner case 48 can for example be accessible from two opposite side surfaces of the inner housing. The electronic components in the inner housing are galvanically connected to the inner housing with a microstrip line. Signals are transmitted to and from the electronic components via this connection.

4 zeigt das Außengehäuse 50, welches auch als Rahmen bezeichnet werden kann, und ebenso wie das Innengehäuse 48 Bestandteil des Gehäuses 46 ist. Das Innengehäuse 48 wird in eine Ausnehmung des Außengehäuses 50 eingesetzt, um das Gehäuse 46 zu montieren. Das Außengehäuse 50 umgibt das Innengehäuse 48. Um jedoch das Innengehäuse 48 in das Außengehäuse 50 einsetzen zu können, muss das Innengehäuse etwas kleiner sein als die Ausnehmung in dem Außengehäuse. Das Innengehäuse wird bevorzugt so in das Außengehäuse eingesetzt, dass das Innengehäuse seitlich, also in Umfangsrichtung des in 4 gezeigten rahmenartigen Außengehäuses 50, von einem Luftspalt umgeben ist. In anderen Worten ist einen Innenwand des Rahmens des Außengehäuses 50 von einer Außenfläche des Innengehäuses beabstandet. Dieser Aufbau vereinfacht die Montage des Gehäuses 46. 4th shows the outer casing 50 , which can also be referred to as a frame, and just like the inner housing 48 Part of the housing 46 is. The inner case 48 is in a recess in the outer housing 50 used to the case 46 to assemble. The outer casing 50 surrounds the inner housing 48 . However, around the inner casing 48 in the outer casing 50 To be able to use, the inner housing must be slightly smaller than the recess in the outer housing. The inner housing is preferably inserted into the outer housing in such a way that the inner housing is laterally, that is, in the circumferential direction of the in 4th frame-like outer housing shown 50 , is surrounded by an air gap. In other words, an inner wall of the frame is the outer housing 50 spaced from an outer surface of the inner housing. This structure simplifies the assembly of the housing 46 .

5 zeigt einen detaillierten Aufbau der Stirnseiten des Innengehäuses 48. Der Hohlraum 49 ist von der vorderen Stirnseite 54 und der gegenüberliegenden Stirnseite 52 zugänglich. Die Kanten des Innengehäuses 48, welche den Hohlraum 49 umgeben, weisen eine gezahnte Struktur mit sich abwechselnden Erhöhungen und Vertiefungen auf. Diese Struktur des Innengehäuses ist vorteilhaft, um hochfrequente Signale leitungslos von dem Innengehäuse auf eine Hohlleiterverbindung im Außengehäuse zu übertragen. Die Vertiefungen und/oder Erhöhungen an den Stirnseiten des Innengehäuses 48 können gleiche Ausmaße und Abstände aufweisen, d.h., dass alle Erhöhungen dieselbe Breite haben und alle Vertiefungen dieselbe Breite haben, wohingegen die Breite der Erhöhungen von der Breite der Vertiefungen abweichen kann. 5 shows a detailed structure of the end faces of the inner housing 48 . The cavity 49 is from the front face 54 and the opposite end face 52 accessible. The edges of the inner case 48 showing the cavity 49 surround, have a toothed structure with alternating peaks and valleys. This structure of the inner housing is advantageous in order to transmit high-frequency signals wirelessly from the inner housing to a waveguide connection in the outer housing. The depressions and / or elevations on the end faces of the inner housing 48 can have the same dimensions and spacing, ie that all elevations have the same width and all depressions have the same width, whereas the width of the elevations can differ from the width of the depressions.

6 zeigt eine Detailansicht des Gehäuses 46, wobei das Innengehäuse 48 in dem Außengehäuse 50 eingesetzt ist. Zwischen dem Innengehäuse 48 und dem Außengehäuse 50 befindet sich ein Luftspalt 56. Ebenso ist die mit Bezug zu 5 beschriebene Zahnstruktur an der Stirnseite des Innengehäuses 48 zu erkennen. 6th shows a detailed view of the housing 46 , the inner case 48 in the outer case 50 is used. Between the inner case 48 and the outer case 50 there is an air gap 56 . Likewise is the one related to 5 tooth structure described on the face of the inner housing 48 to recognize.

7 zeigt eine Detailansicht des Außengehäuses 50 mit vier Hohlleiterverbindungen 58, welche an den Stirnseiten des Außengehäuses 50 und angrenzend an die Stirnseiten des Innengehäuses 48 mit den Öffnungen zu dem Hohlraum 49 angeordnet sind. Der Hohlraum 49 in dem Innengehäuse 48 kann auch als Fortsetzung der Hohlleiterverbindung 58 in dem Außengehäuse betrachtet werden. Der Querschnitt des Hohlraums 49 in dem Innengehäuse 48 kann identisch zu dem Querschnitt der Hohlleiterverbindung 58 sein. 7th shows a detailed view of the outer housing 50 with four waveguide connections 58 , which on the end faces of the outer housing 50 and adjacent to the end faces of the inner housing 48 with the openings to the cavity 49 are arranged. The cavity 49 in the inner case 48 can also be used as a continuation of the waveguide connection 58 in the outer housing. The cross section of the cavity 49 in the inner case 48 can be identical to the cross section of the waveguide connection 58 be.

In dieser Ausgestaltung wird das Innengehäuse 48 von oben in die Ausnehmung in dem Außengehäuse 50 eingesetzt. Die Hochfrequenzverbindung zwischen den elektronischen Bauteilen in dem Innengehäuse und dem Außengehäuse wird über den Luftspalt zu der Hohlleiterverbindung 58 hergestellt. Ausgehend von der Hohlleiterverbindung 58 wird das hochfrequente Signal mittels eines Hohlleiters auf die Ausgangsschalter geführt, vergleiche 2.In this configuration, the inner housing 48 from above into the recess in the outer housing 50 used. The high-frequency connection between the electronic components in the inner housing and the outer housing becomes the waveguide connection via the air gap 58 manufactured. Starting from the waveguide connection 58 if the high-frequency signal is routed to the output switch by means of a waveguide, compare 2 .

Die Energieversorgung der elektronischen Bauteile in dem Innengehäuse kann über Anschlüsse an der Unterseite des Innengehäuses erfolgen. Dies ist schematisch in 8 gezeigt.The electronic components in the inner housing can be supplied with energy via connections on the underside of the inner housing. This is schematically shown in 8th shown.

8 zeigt ein Innengehäuse 48 mit einem Hohlraum 49. An einer Oberfläche ist eine Energieversorgungsschnittstelle 60 angebracht. Hierbei handelt es sich z.B. um einen Steck- oder Klemmverbinder. Das Innengehäuse 48 kann mit dieser Energieversorgungsschnittstelle 60 auf eine Trägereinheit aufgesteckt werden. Dabei weist die Energieversorgungsschnittstelle 60 in Richtung der Trägereinheit. 8th shows an inner case 48 with a cavity 49 . There is a power supply interface on one surface 60 appropriate. This is, for example, a plug-in connector or a clamp connector. The inner case 48 can with this power supply interface 60 be plugged onto a carrier unit. The energy supply interface 60 towards the carrier unit.

Beispielsweise kann das Innengehäuse 48 als Teil des Gehäuses 46 aus 2 auf eine Trägereinheit aufgesteckt werden.For example, the inner housing 48 as part of the housing 46 the end 2 be plugged onto a carrier unit.

9 zeigt eine Detailansicht der Stirnseite 54 des Innengehäuses 48, wie es schon in 5 gezeigt ist. Die Stirnseite 54 des Innengehäuses 48 zeigt zwei Hohlräume 49, welche jeweils einen HF-Pfad bilden. Jeder Hohlraum 49 ist an der Stirnseite 54 von einer gezahnten Struktur umlaufend umgeben. 9 shows a detailed view of the end face 54 of the inner housing 48 as it was in 5 is shown. The front side 54 of the inner housing 48 shows two cavities 49 , which each form an RF path. Every cavity 49 is at the front 54 encircled by a toothed structure.

Das Innengehäuse kann als Halbschale ausgestaltet sein. Wie der 9 entnommen werden kann, ist die Materialstärke an der oberen Seite im Bereich des Deckels 62 geringer als an der Bodenfläche. Der Deckel 62 kann abgenommen werden, um somit den Hohlraum 49 freizugeben, beispielsweise um die elektrischen Bauteile in dem Hohlraum zu montieren.The inner housing can be designed as a half-shell. Again 9 can be seen, the material thickness is on the upper side in the area of the lid 62 less than on the floor area. The lid 62 can be removed to open the cavity 49 to release, for example to assemble the electrical components in the cavity.

Die Zähne 74 umgeben die Öffnungen des Hohlraums 49 an der Stirnseite 54 des Innengehäuses 48. Die Breite der Zähne, also die Erstreckung in Umfangsrichtung der Öffnungen des Hohlraums 49, ist beispielsweise für sämtliche Zähne gleich. Auch die Breite 66 der Vertiefung zwischen den Zähnen 74 kann um eine Öffnung eines Hohlraums 49 gleich sein, muss aber nicht zwingend der Breite der Zähne entsprechen.The teeth 74 surround the openings of the cavity 49 at the front 54 of the inner housing 48 . The width of the teeth, that is, the extent in the circumferential direction of the openings in the cavity 49 , is the same for all teeth, for example. Also the width 66 the recess between the teeth 74 can around an opening of a cavity 49 be the same, but need not necessarily correspond to the width of the teeth.

Zwischen den zwei Hohlleiterpfaden ist eine vertikale HF-Isolation 64 angeordnet. Dies ist ebenfalls als gezahnte Struktur dargestellt. Die HF-Isolation 64 sorgt für eine Isolation der beiden Hohlleiterpfade voneinander, so dass die HF-Signale eines Hohlleiterpfades die HF-Signale des anderen Hohlleiterpfades nicht signifikant überlagern.There is vertical RF isolation between the two waveguide paths 64 arranged. This is also shown as a toothed structure. The RF isolation 64 ensures that the two waveguide paths are isolated from one another, so that the RF signals of one waveguide path do not significantly overlap the RF signals of the other waveguide path.

Die HF-Isolation 64 sorgt für eine Signaldämpfung zwischen den Hohlleiterpfaden von 80 dB oder mehr. Die Anpassung an der Hohlleiteröffnung, also an dem HF-Übergang von Innengehäuse zu Außengehäuse, liegt in einem Beispiel bei 25 bis 30 dB oder besser.The RF isolation 64 ensures a signal attenuation between the waveguide paths of 80 dB or more. The adaptation to the waveguide opening, that is to say to the HF transition from the inner housing to the outer housing, is 25 to 30 dB or better in one example.

Die Struktur an der gegenüberliegenden Stirnseite des Innengehäuse ist üblicherweise identisch ausgestaltet, wobei die gezahnte Struktur im Einzelnen (Breite der Zähne oder der Vertiefungen zwischen den Zähnen, etc.) auch unterschiedlich sein kann. Auch wenn in den bisherigen Figuren das Innengehäuse so dargestellt ist, dass die Öffnungen des Hohlraums an gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, so können diese Öffnungen auch in einem 90°-Winkel zueinander angeordnet sein. Der Hohlleitereingang und der Hohlleiterausgang können wunschgemäß an dem Innengehäuse angeordnet werden. Entsprechend müssen dann die Drahtbonds von den elektrischen Bauteilen in dem Hohlraum mit dem Innengehäuse verbunden werden.The structure on the opposite end face of the inner housing is usually designed identically, with the toothed structure in detail (width of the teeth or the recesses between the teeth, etc.) also being able to be different. Even if the inner housing is shown in the previous figures in such a way that the openings of the cavity are arranged on opposite sides, these openings can also be arranged at a 90 ° angle to one another. The waveguide inlet and the waveguide outlet can be arranged on the inner housing as desired. Correspondingly, the wire bonds from the electrical components in the cavity must then be connected to the inner housing.

10 zeigt eine Darstellung des Innengehäuses 48 ohne Deckel 62 (siehe 9). Ersichtlich ist das Innengehäuse 48 als Halbschale gefertigt. Aus Übersichtlichkeitsgründen wurde die Eingangsöffnung an der Stirnseite 54 in den Hohlraum in 10 ohne gezahnte Struktur gezeigt. Es ist jedoch zu verstehen, dass die Zahnstruktur gleichwohl vorhanden sein kann. 10 shows a representation of the inner housing 48 lidless 62 (please refer 9 ). The inner housing can be seen 48 manufactured as a half-shell. For the sake of clarity, the entrance opening was at the front 54 into the cavity in 10 Shown without a serrated structure. However, it should be understood that the tooth structure can nonetheless be present.

Die beiden Hohlleiterpfade 72A, 72B sind zu erkennen und mit gestrichelten Linien gezeigt. Ebenso ist die HF-Isolation 64 als vertikal verlaufende Struktur zwischen den beiden Hohlleiterpfaden 72A, 72B gezeigt.The two waveguide paths 72A , 72B can be recognized and shown with dashed lines. Likewise is the HF isolation 64 as a vertical structure between the two waveguide paths 72A , 72B shown.

Beispielhaft ist in 10 in einem Hohlraum ein elektrisches Bauteil 68 in Form einer Platine mit einem oder mehreren Bauteilen gezeigt. Das elektrische Bauteil 68 ist mittels Drahtbonds 70 galvanisch mit einer Oberfläche des Hohlraums in dem Innengehäuse verbunden. Über die Drahtbonds werden HF-Signale auf das elektrische Bauteil übertragen oder von diesem ausgegeben. Der Signalpfad verläuft beispielsweise über den Luftspalt auf die Stirnseite 54, auf den Hohlraum 49, über den Drahtbond 70 auf das elektrische Bauteil 68, dann wird das Signal über den anderen Drahtbond 70 in Richtung der Öffnung an der Stirnseite 52 ausgegeben.An example is in 10 an electrical component in a cavity 68 shown in the form of a circuit board with one or more components. The electrical component 68 is by means of wire bonds 70 galvanically connected to a surface of the cavity in the inner housing. HF signals are transmitted to or output from the electrical component via the wire bonds. The signal path runs, for example, via the air gap to the end face 54 , on the cavity 49 , about the wire bond 70 on the electrical component 68 , then the signal will bond over the other wire 70 towards the opening on the front 52 issued.

11 zeigt eine Übersichtsdarstellung eines Hochfrequenzsystems 90 bestehend aus einer Trägereinheit 80, z.B. einer Platine, auf welcher das Außengehäuse 50 und das Innengehäuse 48 angeordnet sind. Zwischen dem Innengehäuse 48 und dem Außengehäuse 50 verläuft in der Ebene der Trägereinheit 80 ein Luftspalt 56. An dem Außengehäuse 50 sind Hochfrequenzverbindungen oder Hohlleiterverbindungen 58 angeordnet, welche beispielsweise fluchtend mit den Hohlräumen des Innengehäuses 48 (siehe 9 und 10) ausgerichtet sind. An die Hohlleiterverbindungen 58 werden Hohlleiter von außen angeschlossen, sodann können HF-Signale von den Hohlleitern auf die Hohlleiterverbindungen 58 und über den Luftspalt 56 auf das Innengehäuse 48 übertragen werden, oder umgekehrt. 11 shows an overview of a high frequency system 90 consisting of a carrier unit 80 , e.g. a circuit board on which the outer housing 50 and the inner case 48 are arranged. Between the inner case 48 and the outer case 50 runs in the plane of the carrier unit 80 an air gap 56 . On the outer case 50 are high-frequency connections or waveguide connections 58 arranged, which for example in alignment with the cavities of the inner housing 48 (please refer 9 and 10 ) are aligned. To the waveguide connections 58 If waveguides are connected from the outside, HF signals can then be transferred from the waveguides to the waveguide connections 58 and over the air gap 56 on the inner case 48 transferred, or vice versa.

Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ oder „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be pointed out that “comprising” or “having” does not exclude any other elements or steps and that “a” or “a” does not exclude a plurality. Furthermore, it should be pointed out that features or steps that have been described with reference to one of the above exemplary embodiments can also be used in combination with other features or steps of other exemplary embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be regarded as a restriction.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
VerstärkeranordnungAmplifier arrangement
1212th
EingangsfilterInput filter
1414th
LeistungsteilerPower divider
1515th
Lokaloszillator-EingangLocal oscillator input
1616
KonvertereinheitConverter unit
1717th
Konverterconverter
1818th
VerstärkereinheitAmplifier unit
1919th
Verstärkeramplifier
2020th
LeistungskopplerPower coupler
2222nd
AusgangsfilterOutput filter
2424
AusgangszirkulatorenOutput circulators
2626th
AusgangsschalterOutput switch
2727
RedundanzschaltwerkRedundancy switch
2828
EingangsisolatorInput isolator
3030th
SchaltdiodeSwitching diode
4040
Steueranordnung und EnergieversorgungControl arrangement and power supply
4242
Steuermodul und EnergieversorgungControl module and power supply
4444
HohlleiterverbinderWaveguide connector
4646
Gehäusecasing
4848
InnengehäuseInner casing
4949
Hohlraumcavity
5050
Außengehäuse, RahmenOuter casing, frame
5252
StirnseiteFront side
5454
StirnseiteFront side
5656
LuftspaltAir gap
5858
Hochfrequenzverbindung, HohlleiterverbindungHigh frequency connection, waveguide connection
6060
EnergieversorgungsschnittstellePower supply interface
6262
Deckellid
6464
HF-IsolationRF isolation
6666
Breitebroad
6868
Platine mit elektrischen BauteilenCircuit board with electrical components
7070
DrahtbondWire bond
72A72A
HF-PfadRF path
72B72B
HF-PfadRF path
7474
Zahntooth
8080
Trägereinheit, PlatineCarrier unit, board
9090
HochfrequenzsystemHigh frequency system
A-HAH
EingangsverbindungenInput connections
V-ZV-Z
AusgangsverbindungenOutput connections
V' - Z'V '- Z'
AusgängeOutputs

Claims (15)

Verstärkeranordnung (10), aufweisend: eine Mehrzahl von Eingangsverbindungen (A-H); ein Redundanzschaltwerk (27); eine Konvertereinheit (16); eine mit der Konvertereinheit (16) verbundene Verstärkereinheit (18); einen redundanten Konverter (17); einen mit dem redundanten Konverter (17) verbundenen redundanten Verstärker (19); eine Mehrzahl von Ausgangsverbindungen (V-Z), welche mit der Verstärkereinheit (18) und dem redundanten Verstärker (19) verbunden sind; und wobei jeder Eingangsverbindung (A-H) ein Leistungsteiler (14) zugeordnet ist, welcher eine in jede Eingangsverbindung (A-H) eingespeiste Eingangsleistung aufteilt und einen ersten Teil der Eingangsleistung auf die Konvertereinheit (16) gibt und einen zweiten Teil der Eingangsleistung auf das Redundanzschaltwerk (27) gibt; wobei das Redundanzschaltwerk (27) ausgeführt ist, wahlweise ein Signal einer der Mehrzahl der Eingangsverbindungen (A-H) auf den redundanten Konverter (17) zu führen.Amplifier arrangement (10), comprising: a plurality of input connections (A-H); a redundancy switch (27); a converter unit (16); an amplifier unit (18) connected to the converter unit (16); a redundant converter (17); a redundant amplifier (19) connected to the redundant converter (17); a plurality of output connections (V-Z) connected to the amplifier unit (18) and the redundant amplifier (19); and Each input connection (AH) is assigned a power splitter (14) which divides an input power fed into each input connection (AH) and gives a first part of the input power to the converter unit (16) and a second part of the input power to the redundancy switching mechanism (27) gives; wherein the redundancy switching mechanism (27) is designed to optionally carry a signal from one of the plurality of input connections (A-H) to the redundant converter (17). Verstärkeranordnung (10) nach Anspruch 1, wobei der Leistungsteiler (14) ausgeführt ist, die in eine Eingangsverbindung (A-H) eingespeiste Eingangsleistung zu halbieren und die erste Hälfte auf die Konvertereinheit (16) und die zweite Hälfte auf das Redundanzschaltwerk (27) zu geben.Amplifier arrangement (10) according to Claim 1 wherein the power splitter (14) is designed to halve the input power fed into an input connection (AH) and to give the first half to the converter unit (16) and the second half to the redundancy switching mechanism (27). Verstärkeranordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Redundanzschaltwerk (27) eine Mehrzahl von Eingangsisolatoren (28) und eine Schaltdiode (30) aufweist, wobei jeweils ein Eingangsisolator mit einem Leistungsteiler (14) verbunden ist und die von dem Leistungsteiler (14) gelieferte Leistung auf die Schaltdiode (30) gibt.Amplifier arrangement (10) according to Claim 1 or 2 , wherein the redundancy switching mechanism (27) has a plurality of input isolators (28) and a switching diode (30), an input isolator being connected to a power divider (14) and the power supplied by the power divider (14) to the switching diode (30) gives. Verstärkeranordnung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Verstärkereinheit (18) eine Halbleiterverstärkereinheit ist.Amplifier arrangement (10) according to one of the preceding claims, wherein the amplifier unit (18) is a semiconductor amplifier unit. Verstärkeranordnung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend ein Ausgangsschaltwerk mit einer Mehrzahl von Ausgangsschaltern (26); wobei das Ausgangsschaltwerk mit den Ausgangsverbindungen (V-Z) verbunden ist und ausgeführt ist, eine Ausgangsverbindung (V-Z) wahlweise auf einen Ausgang (V'-Y') der Verstärkeranordnung (10) zu führen.Amplifier arrangement (10) according to one of the preceding claims, further comprising an output switching mechanism having a plurality of output switches (26); wherein the output switching mechanism is connected to the output connections (V-Z) and is designed to lead an output connection (V-Z) optionally to an output (V'-Y ') of the amplifier arrangement (10). Verstärkeranordnung (10) nach Anspruch 5, wobei die Ausgangsschalter (26) Hohlleiterschalter sind, welche mehr als eine Schalterstellung haben.Amplifier arrangement (10) according to Claim 5 wherein the output switches (26) are waveguide switches which have more than one switch position. Verstärkeranordnung (10) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Ausgangsschalter (26) ausgestaltet sind, von mindestens zwei Ausgangsverbindungen (V-Z) wahlweise eine einzelne Ausgangsverbindung (V-Z) auf einen Ausgang (V'- Y') zu schalten.Amplifier arrangement (10) according to Claim 5 or 6th , wherein the output switches (26) are designed to selectively switch a single output connection (VZ) from at least two output connections (VZ) to an output (V'-Y '). Verstärkeranordnung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Ausgangsschalter (26) ausgestaltet sind, in eine von mehreren möglichen Schalterstellungen direkt geschaltet zu werden.Amplifier arrangement (10) according to one of the Claims 5 until 7th , the output switches (26) being designed to be switched directly into one of several possible switch positions. Verstärkeranordnung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, weiterhin aufweisend eine Steueranordnung (40) mit mehreren Steuermodulen (42); wobei jedes Steuermodul (42) ausgeführt ist, jeden Ausgangsschalter (26) anzusteuern, so dass jeder einzelne Ausgangsschalter (26) von mehreren Steuermodulen (42) mit demselben Kommando für eine für diesen Ausgangsschalter (26) gewünschte Schalterstellung angesteuert wird.Amplifier arrangement (10) according to one of the Claims 5 until 8th , further comprising a control arrangement (40) having a plurality of control modules (42); wherein each control module (42) is designed to control each output switch (26) so that each individual output switch (26) is controlled by several control modules (42) with the same command for a switch position desired for this output switch (26). Hochfrequenzsystem (90), aufweisend ein Innengehäuse (48) und ein Außengehäuse (50), wobei das Außengehäuse (50) das Innengehäuse (48) so umgibt, dass ein umlaufender Luftspalt (56) in mindestens einer Ebene zwischen dem Innengehäuse (48) und dem Außengehäuse (50) verläuft und das Innengehäuse in der Ebene, in welcher der Luftspalt verläuft, von dem Außengehäuse beabstandet ist; wobei in einem Hohlraum (49) des Innengehäuses (48) mindestens ein elektrischer Baustein (68) angeordnet ist, welcher ausgestaltet ist, Hochfrequenzsignale zu verarbeiten; wobei an dem Außengehäuse eine Hochfrequenzverbindung (58) angeordnet ist; wobei ein über die Hochfrequenzverbindung zu übertragendes Signal über den Luftspalt zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse übertragen wird.High-frequency system (90), comprising an inner housing (48) and an outer housing (50), wherein the outer housing (50) surrounds the inner housing (48) so that a circumferential air gap (56) runs in at least one plane between the inner housing (48) and the outer housing (50) and the inner housing in the plane in which the air gap runs , is spaced from the outer housing; wherein in a cavity (49) of the inner housing (48) at least one electrical component (68) is arranged, which is designed to process high-frequency signals; wherein a radio frequency connection (58) is arranged on the outer housing; wherein a signal to be transmitted over the radio frequency link is transmitted over the air gap between the inner housing and the outer housing. Hochfrequenzsystem (90) nach Anspruch 10, wobei das Innengehäuse (48) eine Stirnseite (54) mit einer gezahnten Struktur aufweist; wobei die gezahnte Struktur der Stirnseite (54) der Hochfrequenzverbindung (58) an dem Außengehäuse (50) gegenüberliegt.High frequency system (90) Claim 10 wherein the inner housing (48) has an end face (54) with a toothed structure; wherein the toothed structure of the end face (54) of the high-frequency connection (58) on the outer housing (50) is opposite. Hochfrequenzsystem (90) nach Anspruch 10 oder 11, weiterhin aufweisend eine Trägereinheit (80), auf welcher das Außengehäuse (50) und das Innengehäuse (48) angeordnet sind; wobei das Außengehäuse und das Innengehäuse in der Ebene der Trägereinheit (80) durch den Luftspalt voneinander getrennt sind.High frequency system (90) Claim 10 or 11 , further comprising a carrier unit (80) on which the outer housing (50) and the inner housing (48) are arranged; wherein the outer housing and the inner housing are separated from one another in the plane of the carrier unit (80) by the air gap. Hochfrequenzsystem (90) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Innengehäuse (48) reversibel mit der Trägereinheit (80) gekoppelt ist.High-frequency system (90) according to one of the Claims 10 until 12th wherein the inner housing (48) is reversibly coupled to the carrier unit (80). Hochfrequenzsystem (90) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der elektrische Baustein (68) in dem Innengehäuse (48) mittels eines Drahtbonds (70) galvanisch mit dem Innengehäuse (48) verbunden ist.High-frequency system (90) according to one of the Claims 10 until 13th wherein the electrical component (68) in the inner housing (48) is galvanically connected to the inner housing (48) by means of a wire bond (70). Innengehäuse (48) für ein Hochfrequenzsystem (90) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei das Innengehäuse (48) einen Hohlraum (49) aufweist, in welchem ein elektrisches Bauteil (68) angeordnet ist; wobei das elektrische Bauteil (68) galvanisch mit dem Innengehäuse gekoppelt ist; wobei das Innengehäuse (48) ausgestaltet ist, hochfrequente Signale über einen Luftspalt (56) auf ein Außengehäuse (50), welches das Innengehäuse (48) umgibt, zu übertragen; wobei das Innengehäuse (48) ausgestaltet ist, modular in ein Hochfrequenzsystem (90) eingesetzt zu werden.Inner housing (48) for a high-frequency system (90) according to one of the Claims 10 until 14th wherein the inner housing (48) has a cavity (49) in which an electrical component (68) is arranged; wherein the electrical component (68) is galvanically coupled to the inner housing; wherein the inner housing (48) is designed to transmit high-frequency signals via an air gap (56) to an outer housing (50) which surrounds the inner housing (48); wherein the inner housing (48) is designed to be used in a modular manner in a high-frequency system (90).
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