DE1197516B - Mischanordnung fuer sehr kurze elektro-magnetische Wellen - Google Patents

Description

• Mischanordnung für sehr kurze elektromagnetische Wellen Die Erfindung betrifft eine nach dem Brückenprinzip arbeitende Anordnung zur Überlagerung, Frequenzumsetzung oder Demodulation von sehr kurzen elektrischen Wellen, insbesondere von Dezimeterwellen, die in eine Hohlleitung eingebaut ist und bei der im Abstand etwa einer Viertelwellenlänge (oder eines Vielfachen davon) vom kurzgeschlossenen Ende des Hohlleiters zwei oder mehrere nichtlineare Elemente, z. B. Gleichrichter, derart angeordnet sind, daß sie zusammen mit dem kurzgeschlossenen Hohlleiterteil (z. B. Viertelwellensperrtopf) eine Brückenschaltung bilden, an deren einen Brückenebene die Hohlrohrwelle eine Spannung erzeugt, und bei der an dem kurzgeschlossenen Hohlleiterteil eine Koaxialleitung angeschlossen ist, deren Innenleiter mit einem einen Pol der nichtlinearen Elemente verbindenden Leitungsstück galvanisch oder kapazitiv gekoppelt ist.
• Es sind Schaltungen bekannt, die, nach dem Brückenprinzip arbeitend, eine Spannung bestimmter Frequenz über eine Brückenebene und eine Spannung einer anderen Frequenz über die andere Brükkenebene einem oder mehreren nichtlinearen Schaltungselementen zuführen, die in den Brückenzweigen liegen. Die hierdurch an den nichtlinearen Schaltungselementen entstehenden Mischfrequenzen können an geeigneten Stellen abgenommen werden.
• Das beschriebene Brückenprinzip ist bereits auf Schaltungsanordnungen, die zur Überlagerung von ultrahochfrequenten elektrischen Schwingungen dienen, übertragen worden. Eine bekannte Schaltungsanordnung besteht z. B. aus einem ersten Leiter eines die eine Schwingung führenden Lechersystems, der symmetrisch zu einem zweiten Leiter in zwei Leiter aufgegabelt ist; diese beiden Gabelleiter, denen eine andere Schwingung zugeführt wird, bilden mit dem zweiten Leiter ein zweites Lechersystem.
• Die bekannten Einrichtungen zur Überlagerung elektromagnetischer Wellen sind nach dem Prinzip der Zweileitersysteme ausgebildet und erfordern daher beim Zusammenschalten mit Hohlleitersystemen besondere Übergangsglieder.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischanordnung zu schaffen, die die Vorteile von Brückenschaltungen, wie Entkopplung der Spannungen von verschiedenen Frequenzen, auch für die Dezimeter- und Zentimeterwellen bei Benutzung von Feldleitern, insbesondere Hohlleitern, auszunutzen gestattet.
• Diese Aufgabe wird bei einer nach dem Brückenprinzip arbeitenden Anordnung zur Überlagerung, Frequenzumsetzung oder Demodulation von sehr kurzen elektrischen Wellen, insbesondere von Dezimeterwellen, die in eine Hohlleitung eingebaut ist und bei der im Abstand etwa einer Viertelwellenlänge (oder eines Vielfachen davon) vom kurzgeschlossenen Ende des Hohlleiters zwei oder mehrere nichtlineare Elemente, z. B. Gleichrichter, derart angeordnet sind, daß sie zusammen mit dem kurzgeschlossenen Hohlleiterteil (z. B. Viertelwellensperrtopf) eine Brückenschaltung bilden, an deren einen Brückenebene die Hohlrohrwelle eine Spannung erzeugt, und bei der an dem kurzgeschlossenen Hohlleiterteil eine koaxiale Leitung angeschlossen ist, deren Innenleiter mit einem einen Pol der nichtlinearen Elemente verbindenden Leitungsstück galvanisch oder kapazitiv gekoppelt ist, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in die Hohlleitung eine Paralleldrahtleitung in Richtung der Hohlleitung verlaufend eingebaut ist, bei der das eine Ende kurzgeschlossen und mit dem Innenleiter der ankommenden Koaxialleitung verbunden ist, und bei der die beiden freien Leiter am anderen Ende jeweils mit einer Hohlleiterwand leitend verbunden sind, und daß je ein nichtlineares Element mit je einem Leitungszweig der Paralleldrahtleitung gekoppelt ist.
• Die nichtlinearen Elemente können auch mit je einem Pol untereinander unmittelbar verbunden werden. Das durch die Paralleldrahtleitung oder durch unmittelbare Verbindung gebildete Leitungsstück stellt einen Mittelpotentialpunkt für die Brückenzweige dar, an der z. B. eine Hilfsoszillatorfrequenz über ein in den Hohlleiter mündendes koaxiales Leitersystem zugeführt wird. Damit erscheinen die nichtlinearen Elemente je nach ihrer Polung für die koaxial zugeführte Spannung parallel geschaltet bzw. im Gleichtakt erregt oder entgegengesetzt parallel geschaltet bzw. im Gegentakt erregt. Für die Hohlleiterwelle erscheinen die nichtlinearen Elemente in Reihe geschaltet und werden durch diese Welle je nach ihrer Polung in Gegentakt bzw. in Gleichtakt erregt. Die Annahme der entstehenden Zwischenfrequenz- oder Überlagerungsspannung kann an Hochfrequenzüberbrückungskondensatoren sowohl zwischen den nichtlinearen Elementen und der Hohlleiterwandung oder zwischen dem Verbindungspunkt der nichtlinearen Elemente und der Hohlleiterwandung erfolgen.
• Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Bei der in der Zeichnung dargestellten Anordnung ist ein Innenleiter 4 einer koaxialen Speiseleitung, die der Zuführung von Wellen mit der Frequenz f2 dient, in eine als federnde Bandleitung 17 ausgebildete Paralleldrahtleitung aufgeteilt, die im Abstand etwa einer Viertelwellenlänge von den nichtlinearen Elementen galvanisch über die Stützen 18 mit der Hohlleiterwandung 1 verbunden sind. Der Außenleiter 3 der koaxialen Speiseleitung ist mit der Hohlleiterwandung 1 über eine Abschlußscheibe 2 verbunden. Diese Bauweise ergibt neben dem erwünschten federnden Kontakt für die nichtlinearen Elemente einen idealen Gleichstromrückweg. Die Zuführung der Wellen mit der Frequenz f 1 erfolgt zu der Bandleitung im Bereich der Stützen 18, und zwar von der Hohlleitung 1 aus. Die Entnahme der Zwischenfrequenzenergie ist durch die Pfeile mit der Frequenzangabe f s angedeutet. Der an der Stelle 19 gebildete Kondensator kann in Verbindung mi: dem angenähert eine Viertelwellenlänge langen, mit dem Innenleiter 4 verbundenen Abschnitt der Bandleitung 17 zur Anpassung an den Hohlleiter ausgenutzt werden. Bei dieser Anordnung kann es außerdem zweckmäßig sein, die gesamte innere Einrichtung im Hohl-Leiter mehr oder weniger im Querschnitt des Hohlleiters seitlich verschoben anzuordnen, wodurch sich eine geeignete Impedanztransformation erzielen läßt. Die gezeigte Anordnung kann auch derart betrieben werden, daß die Einspeisung auf der Zwischenfrequenzseite und einer der Hochfrequenzseiten erfolgt, wobei auf der anderen Hochfrequenzseite die Spannung mit der entsprechenden Frequenz, z. B. bei Breitbandmodulation, abgenommen werden kann.

Claims (11)

1. Patentansprüche: 1. Nach dem Brückenprinzip arbeitende Anordnung zur Überlagerung, Frequenzumsetzung oder Demodulation von sehr kurzen elektrischen Wellen, insbesondere von Dezimeterwellen, die in eine Hohlleitung eingebaut ist und bei der im Abstand etwa einer Viertelwellenlänge (oder eines Vielfachen davon) vom kurzgeschlossenen Ende des Hohlleiters zwei oder mehrere nichtlineare Elemente, z. B. Gleichrichter, derart angeordnet sind, daß sie zusammen mit dem kurzgeschlossenen Hohlleiterteil (z. B. Viertelwellensperrtopf) eine Brückenschaltung bilden; an deren einen Brückenebene die Hohlrohrwelle eine Spannung erzeugt, und bei der an dem kurzgeschlossenen Hohlleiterteil eine koaxiale Leitung angeschlossen ist, deren Innenleiter mit einem einen Pol der nichtlinearen Elemente verbindenden Leitungsstück galvanisch oder kapazitiv gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Hohlleitung eine Paralleldrahtleitung in Richtung der Hohlleitung verlaufend eingebaut ist, bei der das eine Ende kurzgeschlossen und mit dem Innenleiter der ankommenden Koaxialleitung verbunden ist, und bei der die beiden freien Leiter am anderen Ende jeweils mit einer Hohlleiterwand leitend verbunden sind, und daß je ein nichtlineares Element mit je einem Leitungszweig der Paralleldrahtleitung gekoppelt ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung des kurzgeschlossenen Teiles der Paralleldrahtleitung, daß er als Parallelblindwiderstand zu den nichtlinearen Elementen wirkt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine zwischen den Anschlußstellen der nichtlinearen Elemente an der Paralleldrahtleitung ausgebildete Kapazität und eine durch den Abschnitt der Paralleldrahtleitung, der zwischen der Anschlußstelle der nichtlinearen Elemente und dem kurzgeschlossenen Ende der Paralleldrahtleitung liegt, gebildeten Induktivität, die an ihrem kurzgeschlossenen Ende im Symmetriepunkt mit der koaxialen Leitung verbunden ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlinearen Elemente und das zugehörige Leitungssystem in bezug auf den Querschnitt des Hohlleiters derart seitlich versetzbar sind, daß eine Anpassung zwischen der in den Hohlleiter eingebauten Anordnung und der Hohlraumwelle erzielt ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch in die Hohlleitung eingebaute Mittel zur Wellenwiderstandstransformation.
6. 6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Koaxialleitung gleichachsig in den Hohlleiter eingeführt ist.
7. 7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge der Koaxialleitung bzw. der Koaxialleitungen wenigstens eine Viertelwellenhochfrequenzsperre angebracht ist. B.
8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge der Koaxialleitung ein Trennkondensator eingebaut ist.
9. 9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkondensator sowie der Innenleiter der Koaxialleitung derart ausgeführt sind, daß eine Anpassung erzielt ist.
10. 10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die nichtlinearen Elemente einpolig verbindenden Leitungsstück Trennkondensatoren eingebaut sind.
11. 11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Innenleiters der Koaxialleitung eine Meßleitung für feldfreie Herausführung von Meßspannungen verlegt ist.