DE1117672B

DE1117672B - Method and arrangement for checking the quality of a diode which is located in the input of a sensitive pulse radio receiver and acts as a detector

Info

Publication number: DE1117672B
Application number: DET17731A
Authority: DE
Inventors: Otto Bucher; Dipl-Ing Hans Staeudle; Rudi Manthey
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1960-01-16
Filing date: 1960-01-16
Publication date: 1961-11-23

Description

Verfahren und Anordnung zur Kontrolle der Güte einer im Eingang eines empfindlichen Impuls-Funkempfängers liegenden, als Detektor wirkenden Diode Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle der Güte einer im Eingang eines empfindlichen Impuls-Funkempfängers, dessen Verstärkerstufen im B-Betrieb, und zwar nicht im Gegentakt arbeiten, liegenden, als Detektor wirkenden Diode.Method and arrangement for checking the quality of a in the entrance of a sensitive impulse radio receiver lying, acting as a detector diode Die The invention relates to a method for controlling the quality of a sensitive input Impulse radio receiver, its amplifier stages in B mode, and not in push-pull mode working, lying diode acting as a detector.

Ein Anwendungsfall für einen derartigen Impulsempfänger ist der Einsatz bei Radaranlagen, wobei mit diesem Impulsempfänger vor dem Einschalten des eigenen Radarsystems festgestellt wird, ob ein anderes Radargerät in der Nähe bereits in Betrieb ist. Derartige Impulsempfänger können sowohl als überwachungsempfänger als auch mit entsprechender Antenne als Peilempfänger Verwendung finden.One application for such a pulse receiver is use in the case of radar systems, using this pulse receiver before switching on your own Radar system determines whether another radar unit is already in the vicinity Operation is. Such pulse receivers can be used both as a monitoring receiver can also be used as a direction finder with an appropriate antenna.

Es ist bekannt, daß die am Eingang eines derartigen Empfängers vorgesehene Diode relativ oft ausfällt. Dies kommt insbesondere bei beweglichen Anlagen häufig vor, da hier plötzlich ein sehr starker fremder Radarsender empfangen wird, dessen Einwirken die Diode zerstört. Aber auch Alterungen und sonstige Einflüsse machen die Diode unbrauchbar, so daß sie von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden maß.It is known that the provided at the entrance of such a receiver Diode fails relatively often. This is particularly common with moving systems before, because suddenly a very strong foreign radar transmitter is received here, its Action destroys the diode. But also make aging and other influences the diode unusable, so it was measured from time to time to be replaced.

Arbeitet der an der Diode angeschaltete Verstärker im sogenannten A-Betrieb oder im Gegentakt-B-Betrieb, so kann man die Wirksamkeit der Diode leicht dadurch erkennen, daß man eine Spannung mit einer Frequenz innerhalb der Bandbreite des Empfängers auf den Eingang gibt und die Ausgangsspannung des Empfängers auf einer Oszillographenröhre anzeigt. Diese Möglichkeit ist aber bei Impulsverstärkern, die die gesamte Kennlinie ausnutzen, also im B-Betrieb, und zwar nicht im Gegentakt arbeiten, nicht gegeben. Hier würde man am Ausgang des Empfängers Halbwellen erhalten, gleichgültig ob die Diode noch arbeitet oder nicht.Does the amplifier connected to the diode work in the so-called A-mode or push-pull B-mode, one can easily see the effectiveness of the diode recognize it by looking at a voltage with a frequency within the bandwidth of the receiver on the input and the output voltage of the receiver on an oscilloscope tube. This possibility is however with pulse amplifiers, which use the entire characteristic curve, i.e. in B operation, and not in push-pull work, not given. Here half-waves would be obtained at the output of the receiver, regardless of whether the diode is still working or not.

Eine bekannte Möglichkeit zur Prüfung der Diode wäre folgende: Man mißt den Sperr- und Durchlaßwiderstand der Diode und entnimmt den Meßergebnissen den Gütezustand. Gegen diese Möglichkeit sprechen aber folgende Gründe: Zur Messung maß jedesmal die Diode aus der Anlage herausgenommen werden, was unnötigen Zeitaufwand erfordert. Außerdem ist eine Prüfung mit Messung des Sperr- und Durchlaßwiderstandes noch nicht befriedigend, da Dioden, obwohl sie in ihren Werten für den Sperr-und Durchlaßwiderstand noch etwa den Forderungen entsprechen, für die Anlage bereits unbrauchbar sein können.A known way to test the diode would be as follows: Man measures the reverse and forward resistance of the diode and takes the measurement results the quality status. The following reasons speak against this possibility: To measure measured each time the diode had to be removed from the system, which wasted time requires. In addition, there is a test with measurement of the blocking and forward resistance not yet satisfactory as diodes, although their values for the blocking and blocking Forward resistance still roughly meet the requirements for the system already can be unusable.

Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe die Möglichkeit der einfachen und wirksamen Prüfung bei Verwendung von Verstärkern, die im B-Betrieb, und zwar nicht im Gegentakt arbeiten, gegeben ist. Für die Verwendung derartiger Verstärker sprechen verschiedene bekannte Gründe, so z. B. die geringere Speisespannungsforderang, die größere Aussteuerungsmöglichkelt usw. Der Aufwand für das Prüfverfahren soll naturgemäß nicht sehr groß sein, d. h., es soll kein großer Raum beansprucht werden (bewegliche Station), aber auch in schaltungsmäßiger Hinsicht soll der Aufwand gering bleiben. Es ist also Abstand zu nehmen von einer Prüfung mit Zentimeter-Wellen-Meßsendern und Breitbandoszillograph.The purpose of the invention is to create a method with which Help the possibility of simple and effective testing when using amplifiers, which is given in B mode, and not in push-pull mode. For the use such amplifiers speak for several well-known reasons, e.g. B. the lower one Supply voltage requirement, the greater modulation possible, etc. The effort for the test method should of course not be very large, i. i.e., it shouldn't be large space are required (moving station), but also in terms of circuitry With regard to this, the effort should remain low. So it is to be distanced from one Testing with centimeter wave measuring transmitters and broadband oscilloscope.

Gemäß der Erfindung wird in dem gegebenen Zusammenhang folgendes. Verfahren zur Prüfung der Dioden benutzt: In dem Zeitraum, in dem kein Sender empfangen wird, wird der Diode zeitweise ein impulsförmiges Signal zugeführt, dessen Trägerfrequenz oberhalb der oberen Grenzfrequenz des an die Diode angeschalteten Verstärkers, jedoch aus Aufwandsgründen nicht sehr weit von dieser Frequenz entfernt liegt. Am Empfängerausgang wird nacheinander die Spitzenspannung bei Vorhandensein nur des Rauschens und bei Anlegen des impulsförmigen Signals an die Diode gemessen. Hiernach wird das Verhältnis der gemessenen Spitzenspannungen gebildet und dieses Verhältnis in Vergleich zu dem bekannten, für die einwandfreie Diode geltenden Verhältnis gesetzt. Es hat sich gezeigt, daß dieses Verfahren in der Praxis gut anwendbar ist. Die Prüfung ist in einfacher Weise durchführbar, insbesondere dann, wenn man gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zur Anzeige eine Anzeigeröhre mit zwei Anzeigesystemen (magische Waage) benutzt, deren einem System nacheinander die Vergleichsspannungen zugeführt werden, während das andere System nacheinander die am Empfängerausgang vorhandenen Spannungen anzeigt.According to the invention, in the given context, the following becomes. Procedure used to test the diodes: During the period in which no transmitter is received is, the diode is temporarily fed a pulse-shaped signal whose carrier frequency above the upper limit frequency of the amplifier connected to the diode, however is not very far from this frequency for reasons of expense. At the receiver output becomes the peak voltage in the presence of only noise and in succession Application of the pulse-shaped signal to the diode measured. According to this, the ratio becomes of the measured peak voltages is formed and this ratio is compared to the well-known ratio that applies to the faultless diode. It it has been shown that this method can be used well in practice. The exam can be carried out in a simple manner, especially if you are following a further development the invention for displaying a display tube with two display systems (magic scales) used, whose one system the equivalent voltages are fed one after the other, while the other system sequentially reads the voltages present at the receiver output indicates.

Der Vorteil dieses Verfahrens liegt insbesondere darin, daß der Aufwand für die hierzu notwendige Anordnung relativ gering ist. Würde man eine Spannung mit einer Frequenz erzeugen, die etwa der Empfangsfrequenz entspricht, also z. B. eine Spannung mit einer Frequenz von einigen Gigahertz, so wäre der Aufwand zur Erzeugung dieser Frequenz, zu ihrer Modulation und schließlich zur Ankopplung an die Diode sehr groß. Die gemäß der Erfindung geforderte Frequenz braucht aber nur um einen relativ kleinen Betrag oberhalb der oberen Grenzfrequenz des Empfängers zu liegen: Weist der Empfänger eine obere Grenzfrequenz von 12 MHz auf, so kann die zur Prüfung zu erzeugende Frequenz z. B. bei 40 MHz liegen. Der Aufwand ist hiermit in erträgliche Grenzen gerückt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren müssen die der Diode zugeführten Impulse keineswegs Rechteckimpulse sein. Das Verfahren hat seine volle Wirksamkeit auch bei Verwendung von sinusförmigen Impulsen. Hierdurch wird die Anordnung zur Erzeugung der Impulse ebenfalls vereinfacht.The advantage of this method is in particular that the effort is relatively small for the arrangement required for this. One would be a tension generate with a frequency that corresponds approximately to the receiving frequency, so z. B. a voltage with a frequency of a few gigahertz, so the effort would be to Generation of this frequency, for its modulation and finally for coupling to it the diode very large. The frequency required according to the invention only needs by a relatively small amount above the upper limit frequency of the receiver to lie: If the receiver has an upper limit frequency of 12 MHz, then it can the frequency to be generated for testing z. B. 40 MHz. The effort is hereby moved within tolerable limits. In the method according to the invention must the pulses fed to the diode are by no means square-wave pulses. The procedure has its full effectiveness even when using sinusoidal pulses. Through this the arrangement for generating the pulses is also simplified.

Die Anordnung zur- Prüfung besteht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aus einem Oszillator, der auf einer Frequenz oberhalb der Grenzfrequenz des Empfängers schwingt, und einer Schaltung zur zeitweisen Unterbrechung der Oszillatorschwingung zum Zwecke der Erzeugung von impulsförmigen Schwingungsperioden. Dieser getastete Träger wird z. B. über einen Koppelkondensator der Diode zugeführt. Zur Inbetriebsetzung des Oszillators wird ein Schalter vorgesehen, so- daß der Bedienende durch Betätigen des Schalters die Prüfspannung auf die Diode geben kann. Am Ausgang des Empfängers wird die Spitzenspannung einmal allein des Rauschens und zum anderen bei Anliegen der Prüfspannung mittels eines an sich bekannten Meßgerätes gemessen und das Verhältnis dieser Spannungen gebildet. Aus dem Vergleich mit einem für einwandfreie Diode geltenden Verhältnis ergibt sich die Güte der Diode. Man kann die ausgangsseitigen Messungen und den darauffolgenden Vergleich auch automatisch durchführen, indem man eine Anzeigeanordnung mit zwei Anzeigesystemen, z. B. eine magische Waage, benutzt. Man kann hier gemäß einer Ausführungsmöglichkeit auf das eine Anzeigesystem die Rauschspannung des Empfängers geben und auf das andere System eine Spannung, die der dem bekannten Vergleichsverhältnis zugrunde liegenden Rauschspannung entspricht. Man, regelt die beiden Balken der Anzeigeröhre nunmehr auf gleiche Höhe und gibt im nächsten Augenblick auf das eine System die am Empfängerausgang erhaltene Spitzensummenspannung und auf das andere System die dem bekannten Vergleichsverhältnis zugrunde liegende größere Spannung. Sind die Balken auch nun noch gleich lang, so ist die Diode vollkommen in Ordnung. Auf Grund der Größe der Abweichung der beiden Spannungen kann man auf den Gütezustand der Diode schließen. Die Rufschaltung der größeren, dem Verhältnis zugrunde liegenden Spannung kann man gleichzeitig mit der Einschaltung des Prüfoszillators vornehmen. Natürlich sind auch Abänderungen des Anzeigesystems möglich.According to one embodiment, the arrangement for testing consists of Invention of an oscillator operating at a frequency above the cutoff frequency of the receiver oscillates, and a circuit for temporarily interrupting the oscillator oscillation for the purpose of generating pulsed oscillation periods. This groped Carrier is z. B. fed through a coupling capacitor of the diode. For commissioning A switch is provided for the oscillator so that the operator can press it of the switch can give the test voltage to the diode. At the output of the receiver is the peak voltage on the one hand for noise alone and on the other hand for concerns the test voltage measured by means of a measuring device known per se and the ratio these tensions formed. From the comparison with one valid for a faultless diode Ratio results from the quality of the diode. One can take the measurements on the output side and also carry out the subsequent comparison automatically by using a display arrangement with two display systems, e.g. B. a magic balance is used. You can here according to one possibility of execution on the one display system the noise voltage of the receiver and on the other system a voltage equal to that of the known comparison ratio underlying noise voltage. Man, regulates the two bars of the The display tube is now at the same height and the next moment it gives one System the peak total voltage received at the receiver output and to the other System, the greater voltage on which the known comparison ratio is based. If the bars are still the same length, the diode is perfectly fine. On the basis of the size of the deviation between the two voltages, one can determine the quality status close the diode. The ringing of the larger one on which the ratio is based Voltage can be applied at the same time as the test oscillator is switched on. Of course, changes to the display system are also possible.

In der Zeichnung ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles der zur Durchführung des Verfahrens notwendigen Anordnung dargestellt. Die zu prüfende Diode ist mit 1 bezeichnet. Ihr wird bei Einfall eines Impulssenders entsprechender Frequenz über einen Hohlleiter die Antennenspannung zugeführt. Die Antenne mit der Hohlrohrleitung ist der Einfachheit halber in der Zeichnung nicht dargestellt. An die Diode schließen sich Verstärkereinheiten 2 an. Die Grenzfrequenzen dieser Verstärker sollen im vorliegenden Fall 10 kHz und 12 MHz betragen. Die Diode ist außerdem noch mit einem Oszillator 3 verbunden, dessen Schwingfrequenz oberhalb der oberen Grenzfrequenz der Verstärker 2 liegt. Im Ausführungsbeispiel sollen dies 40 MHz sein. Der Oszillator 3 wird durch eine Schalterveränderung (in der Zeichnung durch Schließen des Schalters 4) zum Schwingen gebracht. Seine Ausgangsspannung wird der Diode 1 zugeführt. Durch Einwirkung der Einrichtung 5 wird erreicht, daß der Oszillator 3 nur in gewissen periodischen Zeitabständen schwingt, während er in den Zwischenzeiten gesperrt wird, Die Umhüllende der impulsförmigen Ausgangsspannung braucht, wie bereits vorn beschrieben, nicht rechteckförmig zu sein. Man benötigt also keinen aufwendigen 1VTultivibrator. Es genügt, hier eine an sich bekannte Schaltungsanordnung vorzusehen, die die Ausgangsspannung des Oszillators 3 in etwa sinusförmig verlaufende Impulse formt. Diese Schaltungsanordnung ist natürlich einfacher und weniger aufwendig. An den Ausgängen des Empfängers ist neben einem nicht dargestellten Anzeigeinstrument für den normalen Empfang noch ein Anzeigeorgan 6 zur Diodenprüfung über den Schalter 7 anschaltbar. Dieses Anzeigeorgan kann, wie in der Zeichnung angedeutet, eine sogenannte magische Waage sein. Dem einen der beiden Anzeigesysteme wird bei geschlossenem Schalter 7 unter der Voraussetzung, daß kein Sender über die Antenne empfangen wird, einmal das Rauschen des Empfängers 1, 2 zugeführt. Ist der Schalter 4 geschlossen, so wird auf diesem Anzeigesystem die Spitzenspannung der verstärkten Impulse angezeigt. Aus der Einrichtung 8 werden nacheinander die dem Vergleichsverhältnis zugrunde liegenden Spannungen entnommen und dem anderen Anzeigesystem zugeführt. Die kleinere dieser Spannungen wird mit der durch das Rauschen des Empfängers bewirkten Anzeige auf dem anderen System verglichen. Mittels eines Drehknopfes 9 werden dann die beiden Schattenbalken der Anzeigenanordnung 6 auf gleiche Höhe eingeregelt. Mit der Änderung der kleineren, dem Vergleichsverhältnis zugrunde liegenden Spannung dieser Schaltungsanordnung 8 wird auch die größere Spannung derart verändert, daß das Verhältnis dieser Spannungen eine Konstante bleibt. Gibt man nun durch Schließen des Schalters 4 die Prüfspannung aus dem Oszillator 3 auf den Empfänger, so wird durch gleichzeitiges Umschalten am Teil ? (in der Zeichnung durch den Schalter 10 angedeutet) die größere, dem Vergleichsverhältnis zugrunde liegende Spannung auf das eine Anzeigesystem gegeben, während auf dem anderen Anzeigesystem die am Empfängerausgang erhaltene Prüfspannung angezeigt wird. Arbeitet die Diode zur Zufriedenheit, so sind beide Balken des Anzeigeorgans 6 auch nach dem Umschalten gleich lang. Ist die Diode dagegen schadhaft, so werden die angezeigten Werte voneinander abweichen. Aus,dem Grade der Abweichung kann man auf den Zustand der Diode schließen. Auch bei Ausfall der Diode kann eine gleich aussehende Spannung noch zum nicht dargestellten Anzeigesystem gelangen. Diese Spannung unterscheidet sich lediglich durch ihre Größe von der, die mit einwandfreier Diode erhalten wird.In the drawing is a block diagram of an embodiment the arrangement necessary to carry out the procedure. The one to be tested Diode is labeled 1. It becomes more appropriate when an impulse transmitter occurs Frequency is fed to the antenna voltage via a waveguide. The antenna with the Hollow pipeline is not shown in the drawing for the sake of simplicity. At amplifier units 2 are connected to the diode. The cutoff frequencies of these amplifiers should be 10 kHz and 12 MHz in the present case. The diode is also still connected to an oscillator 3 whose oscillation frequency is above the upper limit frequency the amplifier 2 is located. In the exemplary embodiment, this should be 40 MHz. The oscillator 3 is activated by changing the switch (in the drawing by closing the switch 4) vibrated. Its output voltage is fed to diode 1. By Action of the device 5 is achieved that the oscillator 3 only in certain oscillates at periodic intervals while it is locked in the meantime, As already described above, the envelope of the pulse-shaped output voltage needs not to be rectangular. So you don't need a complex 1VTultivibrator. It is sufficient to provide a circuit arrangement which is known per se and which controls the output voltage of the oscillator 3 forms approximately sinusoidal pulses. This circuit arrangement is of course easier and less expensive. At the outputs of the receiver is in addition to a display instrument (not shown) for normal reception a display element 6 for diode testing via the switch 7 can be switched on. This display organ can, as indicated in the drawing, be a so-called magic balance. To the one of the two display systems is activated when switch 7 is closed, provided that that no transmitter is received via the antenna, first of all the noise of the receiver 1, 2 supplied. If switch 4 is closed, this display system shows the peak voltage of the amplified pulses is displayed. The facility will become 8 the voltages on which the comparison ratio is based are taken one after the other and fed to the other display system. The smaller of these tensions will be with compared to the display caused by the noise of the receiver on the other system. The two shadow bars of the display arrangement are then turned using a rotary knob 9 6 adjusted to the same level. With the change of the smaller, the comparison ratio underlying voltage of this circuit arrangement 8 is also the larger voltage changed so that the ratio of these voltages remains a constant. Gives the test voltage from the oscillator 3 is now applied by closing the switch 4 the receiver, so by simultaneous switching on the part? (in the drawing indicated by the switch 10) the larger, the comparison ratio is based lying voltage is given on one display system, while on the other display system the test voltage received at the receiver output is displayed. Does the diode work to satisfaction, both bars of the display element 6 are also after switching same long. If, on the other hand, the diode is defective, the displayed values are mutually exclusive differ. From a degree of a deviation it is possible to infer a condition of the diode. Even if the diode fails, a voltage that looks the same can still be the one that is not shown Display system. This voltage differs only in its size from the one obtained with a flawless diode.

Die obigen Ausführungen betreffen nur eine Ausführungsmöglichkeit der Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Selbstverständlich sind Abänderungen in jeder Weise möglich, insbesondere in der Ausbildung der Anzeige der Prüfspannungen bzw. deren Vergleich mit dem bekannten Verhältnis. So kann man z. B. auch auf das eine System eine einstellbare Vergleichsspannung geben. Dann regelt man diese Spannung auf Gleichheit mit der auf dem anderen System angezeigten Rauschspannung. Schließlich gibt man die Prüfspannung auf den Empfänger und regelt das diese Prüfspannung anzeigende System auf Gleichheit mit der eingestellten Vergleichsspannung ein. Aus der Größe der zur Einregelung notwendigen Spannung läßt sich dann der Gütezustand der Diode ebenfalls ermitteln.The above statements only concern one possible implementation the arrangement for carrying out the method according to the invention. Of course Changes are possible in any way, especially in the design of the advertisement the test voltages or their comparison with the known ratio. So you can z. B. also give an adjustable equivalent voltage to one system. then this voltage is regulated to be equal to that displayed on the other system Noise voltage. Finally, the test voltage is applied to the receiver and regulated the system displaying this test voltage for equality with the set reference voltage a. The quality status can then be derived from the size of the voltage required for adjustment of the diode also determine.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method of controlling the quality of a receipt a sensitive impulse radio receiver whose amplifier stages are in B mode, and that does not work in push-pull, because of this, lying diode acting as a detector characterized that in a period in which no station is received, temporarily the diode is supplied with a pulse-shaped signal whose carrier frequency is above the upper limit frequency of the amplifier connected to the diode, but off For reasons of expense, not very far from this frequency, is that at the receiver output successively the peak voltage in the presence of noise only and in application of the pulsed signal to the diode is measured that the ratio of the measured Peak voltages is formed and that this ratio in comparison to the known, the ratio applicable to the faultless diode is set.

2. Order for implementation of the method according to claim 1, characterized in that an oscillator (3), which oscillates at the required frequency, it is provided that an arrangement (5) for periodic blocking of this oscillator (3) is provided, so that a pulse-shaped Voltage reaches the diode (1) and that means (6) can be connected to the receiver output which are the values for the noise voltage and the pulse-shaped output voltage can be taken and set in relation to the known relation.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that a display arrangement (6) with two display systems, for. B. a magic balance is provided; that one of these systems is connected to the receiver output, that a circuit arrangement (8) is provided for taking two voltages corresponding to the voltage ratio of the correct diode, that the circuit arrangement (8) is connected to the second display system and the voltages are maintained while maintaining a constant ratio can be changed in such a way that the displayed size of the smaller voltage coincides with the displayed size of the noise voltage and that means (4, 10) for the simultaneous start-up of the oscillator. and switching the higher voltage of the circuit arrangement (8) to the second display system are provided.