DE1120521B

DE1120521B - Frequenzumsetzer fuer hohe Frequenzen

Info

Publication number: DE1120521B
Application number: DEF29129A
Authority: DE
Inventors: Kurt Sommer
Original assignee: Fuba Hans Kolbe and Co
Current assignee: Fuba Hans Kolbe and Co
Priority date: 1959-08-07
Filing date: 1959-08-07
Publication date: 1961-12-28

Description

Frequenzumsetzer für hohe Frequenzen Die Erfindung bezieht sich auf einen Frequenzumsetzer für hohe Frequenzen nach dem System der Direktumsetzung, bei dem die symmetrische Mischstufe über jeweils ein Symmetrierglied mit dem erdunsymmetrischen Eingang und dem erdunsymmetrischen Ausgang verbunden ist.
Bei derartigen Frequenzumsetzern, insbesondere bei Fernseh-Frequenzumsetzern, soll eine hohe Eingangsfrequenz in eine Ausgangsfrequenz gleicher Größenordnung durch Hinzufügen einer wesentlich geringeren Abstandsfrequenz umgesetzt werden. Die gleichzeitig auftretenden Forderungen nach geringen Ober- und Nebenwellen und großem Kreuzmodulationsabstand machen eine Gegenkontakt- oder Ringmischeranordnung erforderlich. Ein Frequenzumsetzer mit einer solchen Mischanordnung ist bekannt. Der bekannte Frequenzumsetzer hat jedoch den Nachteil, daß die Zuführung der Abstandsfrequenz Schwierigkeiten macht, sobald sie größer als 50 MHz wird, und ist deshalb mit gutem Erfolg nur für Umsetzungen innerhalb des Bandes III zu verwenden.
Bei einem anderen bekannten Frequenzumsetzer dieser Art bestehen die Symmetrierglieder aus jeweils einer etwa i/4 langen symmetrischen Leitung, die mit einer topfförmigen Abschirmung versehen ist. Die topfförmigen Abschirmungen der beiden Symmetrierglieder umschließen die Mischstufe. Die Abstandsfrequenz wird einem Schwingkreis zugeführt, der aus einer durch Aufwickeln des koaxialen Zuführungskabels für die Eingangsfrequenz gebildeten Spule und einer zusätzlichen Kapazität an der Abschirmung des Eingangssymmetriergliedes zusammengesetzt ist. Dieser bekannte Frequenzumsetzer erfordert daher einen verhältnismäßig aufwendigen Aufbau sowohl der einzelnen Symmetrierglieder als auch der gesamten Schaltung, insbesondere auch der Zuführung der Abstandsfrequenz. Eine Anpassung ist bei dem bekannten Frequenzumsetzer nur durch zusätzliche Widerstände oder Transformatoren möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obengenannten Anforderungen zu erfüllen und gleichzeitig die Nachteile der bekannten Frequenzumsetzer zu vermeiden. Die Erfindung geht aus von der bekannten EMI-Schleife und ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Symmetrierung der Eingangs- und Ausgangsspannung die konzentrischen Teile von zwei EMI-Schleifen, welche an sich je aus einer konzentrischen Leitung mit einem durchgehenden Innenleiter und einer parallel dazu verlaufenden Nachbildung bestehen, derart zusammengeschaltet sind, daß der konzentrisch ausgebildete Teil des Eingangskreises die Nachbildung für den Ausgangskreis bildet und umgekehrt, daß dabei an der der Mischstufe zugewandten Seite der Innenleiter der zum Ausgangskreis gehörigen konzentrischen Leitung an den Außenleiter der den Eingangskreis bildenden konzentrischen Leitung und der Innenleiter der zum Eingangskreis gehörigen konzentrischen Leitung an den Außenleiter der den Ausgangskreis bildenden konzentrischen Leitung gelegt ist, daß die Eingangsspannung über den Innenleiter des Eingangskreises zugeführt und die Ausgangsspannung über den Innenleiter des Ausgangskreises abgenommen wird und daß ferner an die beiden Außenleiter die zur Mischung dienenden Elemente einpolig angeschlossen sind, daß die anderen Pole miteinander und mit einem Oszillator für die Abstandsfrequenz verbunden sind und daß der Verbindungspunkt über einen Widerstand an Erde liegt.
Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß eine einfache und leicht abstimmbare Symmetrierung der Eingangs-und Ausgangsspannung mit geringem Schaltungsaufwand vorgenommen werden kann, und zwar wird dies allein durch die besondere elektrische Verbindung zweier konzentrischer Leitungen untereinander und mit der Mischstufe ermöglicht. Es wird eine besonders einfache Verbindung der Symmetrierglieder mit den zur Mischung dienenden Elementen und ein ebenso einfacher Anschluß des Oszillators für die Abstandsfrequenz erreicht.
In den Fig. 1 und 2 sind die als Ausgangspunkt für die Erfindung dienende Schaltung und die Grundschaltung einer EMI-Schleife dargestellt.
An Hand der Fig. 3 bis 6 werden Ausführungsbeispiele und eine spezielle Anwendungsmöglichkeit des Erfindungsgegenstandes erläutert. Fig. 1 zeigt die Anordnung eines bekannten Frequenzumsetzers, die verbessert werden soll; Fig.2 stellt die bekannte symmetrierende sogenannte EMI-Schleife dar; Fig. 3 zeigt den grundsätzlichen Aufbau des Frequenzumsetzers nach der Erfindung.
Die Eingangsspannung wird vom unsymmetrischen Eingang E über die konzentrische Leitung 1 zugeführt und die Ausgangsspannung über die konzentrische Leitung 2 am unsymmetrischen Ausgang A abgenommen. Die symmetrische Mischstufe ist als Gegentaktmischer aus den zur Mischung dienenden Elementen, den Dioden 3, aufgebaut. An der der Mischstufe zugewandten Seite ist der Innenleiter 4 der konzentrischen Leitung 2 mit dem Außenleiter 5 der konzentrischen Leitung 1 und der Innenleiter 6 der konzentrischen Leitung 1 mit dem Außenleiter 7 der konzentrischen Leitung 2 verbunden. Die beiden Außenleiter 5 und 7 sind entsprechend dem Aufbau der bekannten EMI-Schleife auf der der Mischstufe abgewandten Seite durch die Kurzschlußschieber 8 verbunden. Dadurch bildet die konzentrische Leitung 1 mit dem Außenleiter 7 der konzentrischen Leitung 2 als Nachbildung eine Art symmetrierende EMI-Schleife für die Eingangsspannung. Diese EMI-schleife wird gegenüber der bekannten Form nach Fig. 2 in der beschriebenen Weise abgeändert. Weiterhin bildet die konzentrische Leitung 2 mit dem Außenleiter 5 der konzentrischen Leitung 1 als Nachbildung eine Art symmetrierende EMI-Schleife für die Ausgangsfrequenz. Es wird daher durch die einfache schaltungstechnische Verknüpfung der beiden konzentrischen Leitungen 1 und 2 eine Symmetrierung sowohl der Eingangs- als auch der Ausgangsspannung erreicht.
Die Dioden 3 der Mischstufe sind einpolig an die Außenleiter der konzentrischen Leitungen 1 und 2 angeschlossen, ihre anderen Pole sind miteinander und mit dem Oszillator für die Abstandsfrequenz U"sz verbunden. Der Verbindungspunkt 14 ist über den Widerstand 10 an Erde gelegt.
Zur Verbesserung der Symmetrie können an die Enden der als Nachbildung dienenden Außenleiter 5 und 7 Trimmer-Kondensatoren 9 gelegt werden, wie Fig. 3 zeigt.
Fig.4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Frequenzumsetzers nach der Erfindung, bei der in an sich bekannter Weise zur Verschiebung des Arbeitspunktes über den Widerstand 10 ein Linearisierungsstrom über den Verbindungspunkt der Dioden durch die Dioden geleitet wird. Hierdurch wird eine weitere Verringerung der Kreuzmodulationsprodukte und eine Verbesserung des Ober- und Nebenwellenabstandes ermöglicht.
In der Ausführungsform nach Fig. 5 ist die Mischstufe an Stelle der Gegentaktdioden 3 aus einem Diodenring 13 aufgebaut.
Im Bedarfsfall kann der Frequenzumsetzer gemäß Fig. 6 unmittelbar zwischen zwei Röhrenstufen geschaltet werden. In diesem Fall verstärkt die vor dem Umsetzer liegende Röhrenstufe die Eingangsschwingungen und die hinter dem Umsetzer liegende Röhrenstufe die Ausgangsschwingungen. Der Wellenwiderstand der Leitungen 1 und 2 ist dann zweckmäßig gleich dem Eingangswiderstand der hinter dem Umsetzer liegenden Röhrenstufe.
Soll der Umsetzer eine Eingangsfrequenz in eine dreifach höhere Ausgangsfrequenz oder umgekehrt umsetzen, z. B. aus dem Fernsehband III in das Fernsehband IV und V oder umgekehrt, so macht man die Nachbildungen 3/4 2, lang. Für die niedere Eingangsfrequenz ist sie .?/4 und für die höhere Ausgangsfrequenz ist sie dann 3/4 z lang.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Frequenzumsetzer für hohe Frequenzen nach dem System der Direktumsetzung, bei dem die symmetrische Mischstufe über jeweils ein Symmetrierglied mit dem erdunsymmetrischen Eingang und dem erdunsymmetrischen Ausgang verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Symmetrierung der Eingangs- und Ausgangsspannung die konzentrischen Teile von zwei EMI-Schleifen, welche an sich je aus einer konzentrischen Leitung mit einem durchgehenden Innenleiter und einer parallel dazu verlaufenden Nachbildung bestehen, derart zusammengeschaltet sind, daß der konzentrisch ausgebildete Teil des Eingangskreises die Nachbildung für den Ausgangskreis bildet und umgekehrt, daß dabei an der der Mischstufe zugewandten Seite der Innenleiter (4) der zum Ausgangskreis gehörigen konzentrischen Leitung (2) an den Außenleiter (5) der den Eingangskreis bildenden konzentrischen Leitung (1) und der Innenleiter (6) der zum Eingangskreis gehörigen konzentrischen Leitung (1) an den Außenleiter der den Ausgangskreis bildenden konzentrischen Leitung (2) gelegt ist, daß die Eingangsspannung über den Innenleiter (6) des Eingangskreises zugeführt und die Ausgangsspannung über den Innenleiter (4) des Ausgangskreises abgenommen wird und daß ferner an die beiden Außenleiter (5, 7) die zur Mischung dienenden Elemente (3 bzw. 13) einpolig angeschlossen sind, daß die anderen Pole miteinander und mit einem Oszillator für die Abstandsfrequenz verbunden sind und daß der Verbindungspunkt (14) über einen Widerstand (10) an Erde liegt.
2. Frequenzumsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Symmetrie an die Enden der Nachbildungen (5, 7) Trimmer-Kondensatoren (9) gelegt sind.
3. Frequenzumsetzer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zur Verschiebung des Arbeitspunktes ein Linearisierungsgleichstrom durch die Dioden (3) geleitet wird (Fig. 5).
4. Frequenzumsetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegentaktdioden (3) durch einen Diodenring (13) ersetzt sind (Fig. 6).
5. Frequenzumsetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzumsetzer unmittelbar zwischen zwei Röhrenstufen geschaltet ist, wobei die erste die Eingangsschwingungen, die zweite die Ausgangsschwingungen verstärkt und der Wellenwiderstand der Leitungen (1, 2) der Symmetrierglieder etwa dem Eingangswiderstand der zweiten Röhrenstufe entspricht (Fig. 7).
6. Frequenzumsetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für die Umsetzung einer Eingangsfrequenz in eine dreifach höhere Ausgangsfrequenz oder umgekehrt, insbesondere für die Umsetzung von Fernsehfrequenzen des Bandes III in Band IV und V oder umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenleiter der Symmetrierglieder für die niedere Frequenz eine Länge von i/4 bzw. für die höhere Frequenz eine Länge von 3/4 .i haben. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 846 874, 856 646, 684 637; deutsche Auslegeschrift Nr. 1059 977.