DE1073557B

DE1073557B -

Info

Publication number: DE1073557B
Application number: DENDAT1073557D
Authority: DE
Priority date: 1959-04-30
Publication date: 1960-01-21
Also published as: GB887615A; NL251038A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung befaßt sich mit einem Reaktanzverstärker, der nach dem Prinzip des Geradeausverstärkers arbeitet und einen sogenannten Hilfskreis besitzt.

Unter einem Geradeaus-Reaktanzverstärker wird hierbei ein parametrischer Verstärker verstanden, bei dem eine nichtlineare Reaktanz mit der sogenannten Pumpfrequenz f_p variiert wird. Die Anordnung besitzt die Möglichkeit, bei zwei weiteren Frequenzen (Z₁ und f₂) zu schwingen, wobei f_p=f_i+f₂ gilt- Für die Frequenzen Z₁ und /₂ werden also effektive negative Widerstände erzeugt. Beim Geradeausverstärker ist dabei die Frequenz des zu verstärkenden und des verstärkten Signals gleich. Die durchsteuerbare nichtlineare Reaktanz kann sowohl eine Induktivität als auch eine Kapazität sein. Bei Mikrowellen wird solch eine Induktivität durch ein Ferrit, solch eine Kapazität durch eine vorgespannte Halbleiterdiode verwirklicht.

Bei einem solchen Verstärker, der jedoch ohne Hilfskreis arbeitet, wurde bereits vorgeschlagen, die Pumpfrequenz gleich der doppelten Signalfrequenz zu wählen. Hierbei mtuß die Bandbreite des entdämpften Signalkreises jedoch größer sein als die der nachfolgenden Verstärkerstufe, und die Pumpfrequenz darf nur wenig von der doppelten Signalfrequenz abweichen. Dies ist für manche Anwendungsformen von Nachteil.

Ziel der Erfindung ist es deshalb, solch einen Verstärker derart auszubilden, daß die Pumpfrequenz von der zweifachen Signalfrequenz verschieden gewählt werden kann, wobei die Bandbreite der nachfolgenden Verstärkerstufen größer sein darf als die Bandbreite des Signalkreises.

Bei einem Geradeaus-Reaktanzverstärker, bestehend aus einem Signalkreis, an den der Signalgenerator und die Last angekoppelt sind, sowie einem Hilfskreis, der auf die Differenzfrequenz von Pump- und Signalfrequenz abgestimmt ist, wobei der Signalkreis über eine durchstimmbare nichtlineare Reaktanz an den Hilfskreis angekoppelt ist, wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Pumpgenerator so an diesen Hilfskreis anzukoppeln, daß die zur Parallelresonanz erforderliche Induktivität und die erforderliche Bedämpfung des Hilfskreises durch den in diesen hineintransformierten Innen widerstand des Pumpgenerators gebildet werden.

Dies soll an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt das Ersatzschaltbild eines erfindungsgemäßen Reaktanzverstärkers. Mit 1 ist der Signalkreis bezeichnet, bestehend aus der Induktivität L₁ und der Kapazität C₁. Der Signalgenerator G₁ und die Last La sind an diesen Kreis angekoppelt. Die Ankopplung ist variabel ausgeführt, um die Bandbreite Geradeaus-Reaktanzverstärker
mit Hilfskreis

Anmelder:

Telefunken G.m.b.H.,
Berlin NW 87, Sickingenstr. 71

Dipl.-Ing. Klaus Bomhardt, Robert Maurer

und Dr.-Ing. Johannes Schubert, Ulm/Donau,

sind als Erfinder genannt worden

des Kreises 1 einstellen zu können. R ist die nichtlineare Reaktanz, die den Signalkreis 1 mit dem Hilfskreis 2 verkoppelt. Im Ausführungsbeispiel ist die Reaktanz R eine Kapazität, die mit Hilfe einer Halbleiterdiode verwirklicht wird. An Stelle dieser Kapazität kann natürlich auch eine Induktivität verwendet werden, die im Mikrowellengebiet beispielsweise mit Hilfe eines Ferrites erzeugt wird. Der Kopplungsgrad der Kreise 1 und 2 ist von der Diodenkapazität und damit von der Diodenvorspannung abhängig. Die Kapazität des Hilfskreises 2 ist mit C₂ bezeichnet. Gemäß der Erfindung wird der Pumpgenerator G.> transformatorisch an den Hilfskreis angeschlossen mit Hilfe des Transformators T. Der Kreis 2 wird dabei durch den an die Klemmen α und b transformierten Innenwiderstand des Piumpgenerators richtig bedämpft. Außerdem wird die zur Parallelresonanz des Hilfskreises auf der»Idle-Frequenz« erforderliche Induktivität gleichzeitig an die erwähnten Klemmen transformiert. Unter Idle-Frequenz wird hierbei die Frequenz /„ — /_s verstanden (f_p — Pumpfrequenz, fs=¹ Signalfrequenz). Für die Pumpfrequenz hat der Signalkreis einen kleinen Widerstand. Die Reaktanzdiode liegt damit praktisch parallel zum Hilfskreis und wird durch die über den Transformator T und den Hilfskreis angekoppelte Pumpspannung durchgesteuert. Damit kann auf einen getrennten abstimmbaren Kreis für die Pumpfrequenz verzichtet werden. Die Fig. 2 zeigt im Schnitt ein Beispiel der Erfindung, bei dem die einzelnen Kreise durch Leitungskreise verwirklicht sind. Die Leitungskreise werden durch Paralleldrahtleitungen gebildet, die mit Hilfe der Kurzschluß schieber S₁, S₂ und S₃ abgestimmt werden. G₁ stellt wieder den Signalgenerator dar, und mit La ist die angeschlossene Last bezeichnet. C₁ ist

909 710/384·

eine variable Kapazität des Signalkreises 1. Dieser Signalkreis ist über die Reaktanz R mit dem Hilfskreis 2 gekoppelt. Als Transformator T wirkt hierbei die durch die Kurzschlußschieber .S₂ und S₃ abstimmbare Zweistichleitung. Der Pumpgenerator ist entsprechend der Fig. 1 mit G₂ bezeichnet.

In der Fig. 3 ist eine erfindungsgemäß praktisch ausgeführte Anordnung gezeigt, die mit Hilfe von konzentrischen Leitungen aufgebaut ist. Die Bezeichnung der einzelnen Elemente ist die gleiche wie bei den vorhergehenden Figuren. Der Wellenwiderstand dieser Leitungen betrug hierbei Z = 60' Ω, so daß der Lastwiderstand (Ra = 60 Ω) und der Innenwiderstand des Signalgenerators (Ri = 60 Ω) bis zum Punkt A nicht transformiert werden.

Claims

Patentansprüche-

1. Geradeaus-Reaktanzverstärker, bestehend aus einem Signalkreis, an den der Signalgenerator und die Last angekoppelt sind, sowie einem Hilfskreis, der auf die Differenzfrequenz von Pump- und Signalfrequenz abgestimmt ist, wobei der Signalkreis über eine durchstimmbare nichtlineare Reaktanz an den Hilfskreis angekoppelt ist, dadurch gekennzeidinet, daß der Pumpgenerator so an diesen Hilfskreis angekoppelt ist, daß die zur Parallelresonanz erforderliche Induktivität und die erforderliche Bedätnpfung des Hilfskreises durch den in diesen hineintransformierten Innenwiderstand des Pumpgenerators gebildet werden.

2. Geradeaus-Reaktanzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kreise Leitungskreise sind.

3. Geradeaus-Reaktanzverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Leitungskreise konzentrische Leitungen dienen.

4. Geradeaus-Reaktanzverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlineare Reaktanz eine Halbleiterdiode ist.

5. Geradeaus-Reaktanzverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlineare Reaktanz durch einen Ferrit erzeugt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen