DE1275605B

DE1275605B - Runtime memory for high frequencies

Info

Publication number: DE1275605B
Application number: DE1961J0019374
Authority: DE
Inventors: Paul Lawrence Fleming; Byron Luther Havens; Kenneth Eugene Schreiner
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1961-02-04
Filing date: 1961-02-04
Publication date: 1968-08-22

Description

Laufzeitspeicher für hohe Frequenzen Laufzeitspeicher für hohe Frequenzen, bei welchem die Information durch Phasenlagen der Signalschwingungen gegenüber einer Bezugsphasenlage dargestellt wird und in einer vorbestimmten Richtung in einer Schleife umläuft, die eine Vorrichtung zur Änderung der elektrischen Länge der Schleife besitzt.Transit time memory for high frequencies transit time memory for high frequencies, in which the information by phase positions of the signal oscillations compared to a Reference phasing is represented and looped in a predetermined direction which has a device for changing the electrical length of the loop.

Laufzeitspeicher dienen dazu, einzelne Impulse oder ganze Impulszüge um vorgegebene Zeiten zu verzögern. Will man zu größeren Verzögerungszeiten kommen, wird meist eine Verzögerungsschleife benutzt. In dieser Schleife laufen die Signale so lange um, bis die gewünschte Verzögerungszeit verstrichen ist. Diese Schleifen besitzen eine Schaltung, durch welche die Signale in die Schleife eingeschleust werden, und eine Schaltung, mit der sie aus der Schleife herausgeführt werden können. In der Schleife selbst ist oft ein Verstärker eingeschaltet, welcher die Schleifendämpfung wieder ausgleicht und die Amplitude der Signale wiederherstellt. Laufen die Signale lange in der Schleife um, so verlieren sie auch ihre ursprüngliche Gestalt. In diesem Fall ist es deshalb notwendig, in die Schleife noch ein impulsformendes Netzwerk einzufügen.Runtime memories are used to store individual pulses or entire pulse trains to delay specified times. If you want to have longer delay times, a delay loop is usually used. The signals run in this loop until the desired delay time has elapsed. These loops have a circuit through which the signals are fed into the loop and a circuit to get them out of the loop. An amplifier is often switched on in the loop itself, which takes care of the loop attenuation rebalances and restores the amplitude of the signals. The signals are running long in the loop, they also lose their original shape. In this In this case, it is therefore necessary to add a pulse-shaping network to the loop to insert.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Laufzeitspeicher zu schaffen, in dem eine Vielzahl von Bits gespeichert werden können, wie dies für datenverarbeitende Maschinen notwendig ist. Weiterhin gestattet die Erfindung, in einer kurzen Schleife viele Bits zu speichern. Außerdem ist es möglich, die Signale ohne Informationsverlust und ohne daß die Information durcheinandergerät, zu verzögern.The object of the invention is to create a runtime memory, in which a large number of bits can be stored, as is the case for data processing Machinery is necessary. Furthermore, the invention allows in a short loop many bits to store. It is also possible to view the signals without any loss of information and without delaying the information getting mixed up.

Gemäß der Erfindung wird eine Schaltung vorgeschlagen, derart, daß die Schleife über einen Gegentaktdemodulator-modulator geschlossen ist, an den beiden gegeneinander entkoppelten Eingängen des Demodulators einmal das Schleifenende anliegt und dem anderen eine Trägerwelle mit der Bezugsphase zugeführt wird und daß sich mindestens an einem Ausgang des Demodulators ein Gleichrichter befindet, der über einen Tiefpaß für die Trägerwelle mit einem Gleichrichter entgegengesetzter Durchlaßrichtung verbunden ist, der im Gegentakteingang des Modulators liegt, an einem weiteren Eingang des Modulators die mit der Taktfrequenz modulierte Trägerwelle zugeführt wird und der gegen den Eingang entkoppelte Ausgang an den Schleifenanfang angeschlossen ist.According to the invention a circuit is proposed such that the loop via a push-pull demodulator-modulator is closed on the two mutually decoupled inputs of the demodulator once the loop end is applied and the other is supplied with a carrier wave having the reference phase and that at least at one output of the demodulator there is a rectifier which has a low-pass filter for the carrier wave with a rectifier in the opposite direction is connected, which is in the push-pull input of the modulator, to another input the modulator is supplied with the carrier wave modulated with the clock frequency and the output decoupled from the input is connected to the beginning of the loop.

Außerdem wird vorgeschlagen, daß jeder Tiefpaß am jeweiligen Anschluß der Demodulatorgleichrichter mit je einem Widerstand abgeschlossen ist, dessen Wert klein ist gegenüber einer jeweils mit dem Modulatorgleichrichter verbundenen Vorspannungsquelle, die zur Einstellung des Arbeitspunktes .des zugeordneten Modulatorgleichrichters dient.It is also proposed that each low-pass filter at the respective connection the demodulator rectifier is terminated with a resistor whose value is small compared to a bias voltage source connected to the modulator rectifier, those for setting the operating point of the assigned modulator rectifier serves.

Eine Weiterbildung besteht darin, daß die beiden entkoppelten Eingänge des Demodulators und der Eingang und Ausgang des Modulators aus je einem Richtungskoppler gebildet werden, dessen jeweils beide Ausgangsarme je mit einem Demodulatorgleichrichter und je mit einem Modulatorgleichrichter verbunden sind.A further development is that the two decoupled inputs of the demodulator and the input and output of the modulator from one directional coupler each are formed, each of which has two output arms each with a demodulator rectifier and each connected to a modulator rectifier.

Zusätzlich wird vorgeschlagen, daß die Tiefpässe aus je einer Koaxialleitung gebildet werden, deren Grenzfrequenz zwischen der Träger- und der Taktfrequenz liegt.In addition, it is proposed that the low-pass filters each consist of a coaxial line are formed whose cutoff frequency is between the carrier and the clock frequency.

Von Vorteil ist es, daß die Amplitude der die Trägerwelle modulierenden Taktimpulse so klein ist, daß die vom Demodulator ausgehenden gleichgerichteten Impulse im wesentlichen bestimmen, ob die Gleichrichter des Modulators leiten oder nicht leiten.It is advantageous that the amplitude of the wave modulating the carrier wave Clock pulses is so small that the outgoing from the demodulator rectified Pulses essentially determine whether the modulator's rectifiers conduct or not direct.

Schließlich wird vorgeschlagen, daß die durch die Schleife bedingte Verzögerungszeit auf ein ganzes Vielfaches einer halben Periode der Trägerwelle eingestellt ist.Finally, it is suggested that the loop conditional Delay time to a whole multiple of half a period of the carrier wave is set.

In dem hier beschriebenen System wird ein Informationsbit nicht durch die Amplitude, sondern durch die Phase einer Schwingung dargestellt. Eine bestimmte Phase wird als Bezugsphase bezeichnet, mit der andere Phasen verglichen werden. In einigen Ausführungen stellt die Bezugsphase die binäre Ziffer »Null« dar, und eine vorzugsweise gegenüber der Bezugsphase um 180° verschobene Phase stellt die binäre Ziffer »Eins« dar. In anderen Ausführungen kann die Ziffer »Eins« durch die Bezugsphase dargestellt werden. Auf jeden Fall sind aber an jedem Punkt in dem System die Wellen, die die Ziffern »Eins« bzw. »Null« darstellen, um 180° gegeneinander phasenverschoben.In the system described here, an information bit is not passed through the amplitude, but represented by the phase of an oscillation. A particular Phase is referred to as the reference phase, with the other phases compared will. In some versions, the reference phase represents the binary digit "zero" represents, and represents a phase preferably shifted by 180 ° with respect to the reference phase represents the binary digit "one". In other versions, the digit "one" can pass through the reference phase are shown. In any case, however, are at every point in that System the waves, which represent the digits "one" or "zero", 180 ° against each other out of phase.

Im allgemeinen bildet die Phase der Trägerspannung im Verlauf ihrer Ausbreitung an jeder gegebenen Stelle in dem System dort die »Bezugsphase«. Wenn aber Wellen aus der Trägerquelle über mehrere parallele Leitungen übertragen werden, wie es häufig der Fall ist, muß eine Leitung als die Primärleitung betrachtet werden, und ihre Spannungen gelten als Bezugsphase. Im allgemeinen muß die Länge der anderen Leitungen so eingerichtet werden, daß bei Wiedervereinigung einer beliebigen Leitung mit der Primärleitung eine Phasenübereinstimmung herrscht.In general, the phase of the carrier voltage forms in the course of it Propagation at any given point in the system there is the "reference phase". if but waves from the carrier source are transmitted over several parallel lines, as is often the case, one line must be considered the primary line, and their tensions are considered a reference phase. In general it must be the length of the other Lines are set up so that when any line is reunited there is a phase match with the primary line.

Im allgemeinen erfolgen in Informationsbearbeitungssystemen Zustandsänderungen in regelmäßigen Abständen, z. B. durch Impulse, die mit nahezu konstanter Wiederholungsfrequenz auftreten, dabei können zwei beliebige aufeinanderfolgende Impulse entweder eine Zustandsänderung nötig machen oder anzeigen, daß der Zustand in dem System unverändert bleiben soll. Es ist zwar nicht nötig, das System auf der Grundlage regelmäßig wiederkehrender Impulse einheitlicher Dauer zu betreiben, aber in vielen Ausführungen wird das bevorzugt. Wenn die Impulse im Vergleich zur Periode der Trägerfrequenz eine sehr lange Dauer haben, kann die Trägerwelle als nahezu kontinuierliche Welle angesehen werden. Im allgemeinen wird aber Wert darauf gelegt, Signale mit Höchstgeschwindigkeit zu bearbeiten, und in diesem Fall wird die Impulswiederholungsfrequenz möglichst hoch gemacht, und die einzelnen Impulse haben dann den Verlauf von Einschwingvorgängen.In general, state changes occur in information processing systems at regular intervals, e.g. B. by pulses with an almost constant repetition frequency occur, with any two consecutive impulses either one Make a change of state necessary or indicate that the state has not changed in the system should stay. Although it is not necessary to use the system on a regularly recurring basis To operate pulses of uniform duration, but in many versions this is preferred. If the pulses have a very long duration compared to the period of the carrier frequency the carrier wave can be viewed as an almost continuous wave. in the in general, however, emphasis is placed on processing signals at maximum speed, and in this case the pulse repetition frequency is made as high as possible, and the individual impulses then have the course of transient processes.

Ein Zeitabschnitt, der länger ist als die Periode der Trägerfrequenz, wird als Impulsperiode für ein einzelnes Informationsbit zugeteilt. Im allgemeinen liegt ein Impuls pro Impulsperiode vor, und die Dauer der Impulsperiode bestimmt eine Impulswiederholungsfrequenz. Die Impulslänge kann ein beliebiger Teil der Impulsperiode sein, z. B. die Hälfte davon oder weniger. Durch die Phasenmodulation wird die Phase der Trägerwelle während der Impulsperiode auf einen Phasenwert festgesetzt, der ein bestimmtes Informationsbit gemäß dem verwendeten Phasenbezeichnungssystem darstellt.A period of time longer than the period of the carrier frequency, is allocated as a pulse period for a single information bit. In general there is one pulse per pulse period and the duration of the pulse period is determined a pulse repetition frequency. The pulse length can be any part of the pulse period be e.g. B. half of it or less. The phase modulation becomes the phase of the carrier wave is set to a phase value during the pulse period that represents a specific information bit according to the phase designation system used.

Die Zeit, die ein Impuls zum Durchlaufen der ganzen Länge einer Verzögerungsleitung oder einer Schleife braucht, ist die sogenannte Verzögerungszeit ; der Leitung oder Schleife. Die Gesamtverzögerungszeit der hier vorgesehenen Schleife ist etwa gleich einer ganzen Zahl von Impulsperioden. Die Zahl der Informationsbits, die in der Schleife gespeichert werden können, ist gleich dieser ganzen Zahl von Im- i Pulsperioden.The time it takes for a pulse to travel the full length of a delay line or a loop is the so-called delay time; the line or Ribbon. The total delay time of the loop provided here is roughly the same an integer number of pulse periods. The number of information bits stored in the Loop can be stored is equal to this whole number of Im- i pulse periods.

Die Bitkapazität der Speicherschleife kann zum Speichern eines oder mehrerer »Wörter« oder Bitgruppen, die getrennte Informationsposten bilden, benutzt werden. Andererseits kann die Schleife zum E Speichern eines einzelnen Wortes benutzt werden, das aus einer der vollen Kapazität der Schleife entsprechenden Zahl von Bits besteht. In einem gebauten und mit Erfolg betriebenen Ausführungsbeispiel hat die Speicherschleife eine Kapazität von 16 Bits bei einer Gesamtverzögerungszeit von etwa 32 Nanosekunden.The bit capacity of the memory loop can be used to store one or several "words" or groups of bits that form separate items of information are used will. On the other hand, the loop can be used to E store a single word the number of corresponding to the full capacity of the loop Bits. In a built and successfully operated embodiment has the memory loop has a capacity of 16 bits with a total delay time of about 32 nanoseconds.

In jedem mit in regelmäßigen Abständen auftretenden Impulsen arbeitenden System kann der Impulsabstand durch einen Zug von Impulsen, sogenannten Taktimpulsen, die mit der erforderlichen Impulsfrequenz auftreten, zeitlich gesteuert werden. Die der Wiederholungsfrequenz der Taktimpulse entsprechende Frequenz wird als »Taktfrequenz« bezeichnet. Im vorstehenden Beispiel beträgt die Taktfrequenz 500 Megahertz. Der Beginn eines Wortes kann durch einen »Wortimpuls« gesteuert werden, und im Normalfall, in dem die Wörter in bezug auf die Zahl von Bits pro Wort gleich lang sind, wird die Wortimpuls-Wiederholungsfrequenz als »Wortfrequenz« bezeichnet. Im vorstehenden Beispiel beträgt die Wortfrequenz 31,25 Megahertz.In each one working with pulses occurring at regular intervals The system can adjust the pulse spacing by a train of pulses, so-called clock pulses, that occur with the required pulse frequency can be timed. The frequency corresponding to the repetition frequency of the clock pulses is called the "clock frequency" designated. In the example above, the clock frequency is 500 megahertz. Of the The beginning of a word can be controlled by a "word impulse", and normally, in which the words are equal in length in terms of the number of bits per word, will the word pulse repetition rate is referred to as the "word rate". In the above For example, the word frequency is 31.25 megahertz.

Taktimpulse können entweder aus Teilen von Sinuswellen der Taktfrequenz bestehen oder Trägerwellen sein, die zu mit der Taktfrequenz auftretenden Impulsen amplitudenmoduliert sind. Ein Wortimpuls kann aus einem Teil einer Periode einer Sinuswelle der Taktfrequenz bestehen und mit der Wortfrequenz auftreten, oder er kann einige Perioden der Trägerfrequenz umfassen, die mit der Taktfrequenz zu einem mit Wortfrequenz auftretenden Impuls amplitudenmoduliert sind.Clock pulses can either consist of parts of sine waves of the clock frequency exist or be carrier waves that lead to pulses occurring at the clock frequency are amplitude modulated. A word pulse can consist of part of a period Sine wave of the clock frequency consist and occur with the word frequency, or he may include several periods of the carrier frequency that coincide with the clock frequency to one with word frequency occurring pulse are amplitude modulated.

Die Verzögerungsschleife besitzt Verstärkereinrichtungen für das Ausschalten von übertragungsverlusten sowie Einrichtungen zur Verstellung der wirksamen Länge der Schleife und eine in einer Richtung wirksame übertragungseinrichtung, durch die die Übertragung auf in einer einzigen Richtung wandernde Wellen beschränkt wird.The delay loop has amplifier devices for switching off of transmission losses as well as devices for adjusting the effective length the loop and a unidirectional transmission device which restricts transmission to waves traveling in a single direction.

Die Leitung ist am Eingang an einen Modulator und am Ausgang an einen Demodulator angeschlossen. Der Demodulator richtet Impulse gleich, die zum Modulator durch ein Filter weitergeleitet werden, um einen umgeformten und zeitlich verschobenen Impuls zu erzeugen. Die Verzögerungsleitung bildet zusammen mit dem Demodulator und dem Modulator die Schleife. Obwohl die Schleife geschlossen ist, ist sie aber insofern stabil, als wegen ihres hohen Verstärkungsschwellwertes kleine Störungen sich nicht zu umgedämpften Schwingungen aufbauen.The line is at the input to a modulator and at the output to one Demodulator connected. The demodulator rectifies the impulses sent to the modulator passed through a filter to a reshaped and time-shifted To generate momentum. The delay line forms together with the demodulator and the modulator the loop. Although the loop is closed, it is stable to the extent that, because of their high gain threshold, small disturbances do not build up to dampened vibrations.

Die Schleife besitzt eine Einrichtung zur Eingabe eines Impulszuges in die Schleife sowie eine Einrichtung zur Entnahme der Werte von in der Schleife umlaufenden Impulsen.The loop has a device for inputting a pulse train into the loop and a device for taking the values from in the loop circulating pulses.

Der Demodulator empfängt eine Eingangswelle aus der Verzögerungsleitung und vergleicht deren Phase mit einer Trägerwelle der Bezugsphase. Der Ausgangsimpuls des Demodulators bei Vorliegen eines Eingangsimpulses ist ein gleichgerichteter Stromimpuls, der die durch die Polarität des Impulses dargestellte Phaseninformation führt, aber keine Wiedergabe der phasenmodulierten Eingangswelle ist. Der Modulator spricht auf einen gleichgerichteten Stromimpuls an und führt zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt der Verzögerungsleitung einen neuen phasenmodulierten Trägerimpuls von geeigneter Amplitude zu, dessen Phase entweder der Bezugsphase entspricht oder dazu um 180° verschoben ist, je nach der Information des gleichgerichteten Stromimpulses. Die aus dem Demodulator und dem Modulator bestehende Kombination bildet eine übertragun:gsstrecke für phasenmodulierte Trägerimpulse, welche die Eigenschaft hat, die Trägerfrequenzspannung eines Impulses so umzuformen, daß die Phase des Impulses wieder auf einen ursprünglichen richtigen Wert umgestellt wird, der durch die Bezugsphase der Trägerquelle gesteuert wird. Diese Kombination kann auf jeden ihr nacheinander vom Ausgang der Verzögerungsleitung aus zugeführten Impuls ansprechen und einen in bezug auf Phase und Amplitude korrigierten Impuls erzeugen, den sie dem Eingang der Verzögerungsleitung zuleitet. Die neuen Impulse bilden einen Impulszug, der über die Leitung übertragen wird. Jeder einzelne Impuls wird bei Erreichen des Demodulators umgeformt und wieder in die Leitung zurückgeführt. Zwischen der Phase eines Impulses und der Phase eines anderen Impulses in dem Impulszug braucht keine bestimmte Beziehung zu bestehen. Daher können beliebig viele selbständige Informationsbits durch phasenmodulierte Impulse in der Speicherschleife bis zur vollen Zahl der darin enthaltenen Impulsintervalle gespeichert werden.The demodulator receives an input wave from the delay line and compares its phase with a carrier wave of the reference phase. The output pulse of the demodulator when an input pulse is present is a rectified one Current pulse containing the phase information represented by the polarity of the pulse leads, but is not a reproduction of the phase modulated input wave. The modulator responds to a rectified current pulse and leads to a predetermined one Time of the delay line a new phase-modulated carrier pulse of suitable amplitude, the phase of which either corresponds to the reference phase or to it is shifted by 180 °, depending on the information of the rectified current pulse. the The combination consisting of the demodulator and the modulator forms a transmission link for phase-modulated carrier pulses, which has the property, the carrier frequency voltage of a pulse so that the phase of the pulse is back to an original correct value is adjusted, which is controlled by the reference phase of the carrier source will. This combination can be applied to each of you in turn from the output of the delay line respond from supplied pulse and corrected with respect to phase and amplitude Generate pulse which it feeds to the input of the delay line. The new Pulses form a train of pulses that is transmitted over the line. Every single one When it reaches the demodulator, the impulse is transformed and fed back into the line. Between the phase of one pulse and the phase of another pulse in the pulse train does not need to exist in a particular relationship. Therefore any number of self-employed can be Information bits through phase-modulated pulses in the storage loop up to the full number of pulse intervals contained therein can be stored.

Eine Informationsänderung kann in die Schleife eingespeichert werden, indem ein etwa bestehender Impuls durch einen Impuls anderer Phase überdeckt wird. Das Ausspeichern von Informationen kann erfolgen durch Vergleich der Phase eines Impulses in dem Impulszug mit der Bezugsphase.A change in information can be stored in the loop, in that an existing impulse is covered by an impulse of another phase. Information can be stored by comparing the phase of a Pulse in the pulse train with the reference phase.

Besonders vorteilhaft ist es, als Träger eine Spannung mit einer Frequenz von 1 Gigahertz oder darüber zu verwenden. Bei solchen Frequenzen haben Verzögerungsleitungen, die für die Unterbringung einer Mehrzahl von Bits lang genug sind, eine annehmbare Länge. Bei diesen Frequenzen stehen auch sehr große Bandbreiten zur Verfügung, wie sie für die Nachrichtenübermittlung mit hoher Geschwindigkeit erforderlich sind. In dem vorstehenden Beispiel beträgt die Trägerfrequenz 9,01 Gigahertz.It is particularly advantageous to use a voltage with a frequency as the carrier of 1 gigahertz or more to use. At such frequencies, delay lines have long enough to accommodate a plurality of bits, an acceptable one Length. At these frequencies there are also very large bandwidths available, such as they are necessary for high speed messaging. In the example above, the carrier frequency is 9.01 gigahertz.

Um dort, wo es in dem System nötig ist, feststehende Phasenbeziehungen aufrechtzuerhalten, ist es wichtig, daß die Gesamtverzögerungszeit um die ganze Schleife herum einschließlich der Verzögerungsleitung und der Kombination aus Demodulator und Modulator ein genaues ganzes Vielfaches einer halben Periode der Trägerfrequenz ist, wobei die Maximaltoleranz weit unter plus oder minus einer Viertelperiode der Trägerfrequenz liegt.There, where it is necessary in the system, fixed phase relationships It is important to maintain the total delay time around the whole Loop around including the delay line and the combination demodulator and modulator an exact whole multiple of half a period of the carrier frequency is, with the maximum tolerance well below plus or minus a quarter period of the Carrier frequency lies.

Wenn bei einem Umlaufspeichersystem eine größere Streuung (d. h. Änderung der übertragungsgeschwindigkeit mit der Frequenz) in der Speicherschleife vorliegt, breitet sich ein Impuls, der in der Schleife umläuft und ein Frequenzband anstatt einer Einzelfrequenz einnimmt, beim Umlaufen ständig aus und nimmt daher in der Schleife eine immer ; größer werdende Leitungslänge ein. Infolgedessen benötigt der verlängerte Impuls auch eine längere Ausspeicherzeit als der ursprüngliche Impuls. Nach einer genügenden Zahl von Umläufen besteht das Ergebnis der Streuung darin, daß aufeinanderfol- i gende Impulse sich überschneiden. Damit setzt die Streuung eine Grenze für die Maximalzeit, während welcher Signale ohne Verwechslung von Impulsen in einer gegebenen Schleifenlänge gespeichert werden können. In einer unterbrochenen Schleife wie der t hier verwendeten mit Umformung und zeitlicher Steuerung der Impulse wird die Beschränkung für die Speicherzeit verringert. Daher wird die brauchbare Länge der Schleife und damit die speicherbare Zahl von Informationsbits vergrößert.In a circular storage system, if there is a greater spread (i.e. change in the transmission speed with the frequency) is present in the storage loop, a pulse that circulates in the loop and spreads a frequency band instead occupies a single frequency, while revolving constantly from and therefore takes in the Always loop one; increasing cable length. As a result, needed the extended pulse also has a longer withdrawal time than the original pulse. After a sufficient number of revolutions, the result of the spread is: that successive impulses overlap. This sets the spread a limit for the maximum time during which signals can not be mixed up with impulses can be stored in a given loop length. In an interrupted Loop like the t used here with reshaping and timing the pulses the limitation on the storage time is reduced. Hence the usable one The length of the loop and thus the number of information bits that can be stored is increased.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der Beschreibung sowie den nachstehend angeführten Zeichnungen. In diesen stellen dar F i g. 1 und 2 vereinfachte schematische Schaltbilder von Ausführungsbeispielen, F i g. 3 ein genaueres Schaltbild des in F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels, F i g. 4 ein Blockdiagramm eines Einspeichersystems, das bei der in F i g. 3 gezeigten Ausführung verwendbar ist, Fi.g.5 ein Schaltschema einer Kopplungsanordnung zwischen einer Demodulatordiode und einer Modulatordiode mit einer an die Modulatordiode angeschlossenen Vorspannungseinrichtung, F i g. 6 mehrere graphische Darstellungen von Wellenformen, wie sie an verschiedenen Stellen in einem System wie dem nach F i g. 3 auftreten können.Further details can be found in the description and in the following cited drawings. In these represent F i g. 1 and 2 simplified schematic Circuit diagrams of exemplary embodiments, FIG. 3 a more detailed circuit diagram of the in F i g. 2 shown embodiment, F i g. 4 is a block diagram of a storage system; that in the case of FIG. 3 can be used, Fig. 5 is a circuit diagram a coupling arrangement between a demodulator diode and a modulator diode with a biasing device connected to the modulator diode, FIG. 6 several graphs of waveforms as they appear in different places in a system like that of FIG. 3 can occur.

Gemäß F i g. 1 besteht die Schleife 21 aus einem Gegentaktmodulator 51, einer Übertragungsleitung 67, die ihrerseits einen Wanderwellenröhrenverstärker 75 von kleiner Leistung enthält, einer Entnahme 77, einer Eingabe 79 und einem Wanderwellen-Röhrenverstärker 81 von hoher Leistung zusammen mit einem Gegentaktdemodulator 87. Leitungen 109 und 113 verbinden den Demodulator 87 mit dem Modulator 51.According to FIG. 1, the loop 21 consists of a push-pull modulator 51, a transmission line 67, which in turn is a traveling wave tube amplifier 75 of low power includes a draw 77, an input 79 and a traveling wave tube amplifier 81 of high performance along with a push-pull demodulator 87. Lines 109 and 113 connect the demodulator 87 to the modulator 51.

Im Betrieb wird ein Eingangstaktimpuls dem Modulator 51 zusammen mit festgestellten Signalen aus dem Demodulator 87 zugeführt, und in dem Modulator werden dann phasenmodulierte Impulse einer bestimmten Phase erzeugt, welche durch das Phasenverhältnis zwischen der Bezugsphase und der Phase der im Demodulator aus der Schleife 21 empfangenen Impulse bestimmt wird. Dadurch werden die Impulse regeneriert und in dem Wanderwellen-Röhrenverstärker 75 verstärkt. Die Impulse können bei der Entnahme 77 entnommen werden. Die Entnahme erfolgt vorzugsweise nichtlöschend, so daß die Impulse ihren Umlauf über die Entnahme hinaus fortsetzen, oder aber es können neue Informationen an Stelle der alten eingespeichert werden. Die Eingabe besteht darin, daß die Phasenmodulation jedes Impulses, wenn notwendig, verändert wird. Die neuen bzw. alten Impulse werden im Wanderwellen-Röhrenverstärker 81 verstärkt und dem Demodulator 87 zugeführt. Im Demodulator werden die Impulse festgestellt, und die festgestellten Ströme werden über die Verbindungen 109 und 113 zum Modulator 51 geleitet, worin zeitlich umgesteuerte und umgeformte Impulse gebildet und der Leitung 67 zugeführt werden.In operation, an input clock pulse is sent to the modulator 51 along with detected signals from the demodulator 87 are supplied, and in the modulator then phase-modulated pulses of a certain phase are generated, which are determined by the phase relationship between the reference phase and the phase received from loop 21 in the demodulator Impulse is determined. This regenerates the impulses and stores them in the traveling wave tube amplifier 75 reinforced. The impulses can be taken when removing 77. The removal preferably takes place in a non-extinguishing manner, so that the pulses circulate through the withdrawal continue, or new information can be saved instead of the old one will. The input is that the phase modulation of each pulse if necessary to be changed. The new or old impulses are generated in the traveling wave tube amplifier 81 amplified and fed to the demodulator 87. The pulses are in the demodulator are detected and the detected currents are passed through connections 109 and 113 passed to modulator 51, in which timed and reshaped pulses are formed and fed to the line 67.

Die in F i g. 2 gezeigte Anordnung unterscheidet sich von der in F i g. 1 dargestellten insofern, als in dem System nach F i g. 2 ein einziger Verstärker verwendet wird, der zwischen der Einspeichervorrichtung und der Ausspeichervorrichtung liegt, und daß die Eingabe und Entnahme so angeordnet sind, daß eine in der Schleife umlaufende Welle zunächst auf die Eingabe und dann auf die Entnahme stößt.The in F i g. The arrangement shown in FIG. 2 differs from that in FIG i g. 1 to the extent that in the system according to FIG. 2 a single amplifier is used between the storage device and the storage device and that the input and output are arranged so that one is in the loop rotating shaft first encounters the input and then the removal.

Jetzt sei das System nach F i g. 2 in Verbindung mit dem in F i g. 3 gezeigten genaueren Schaltbild sowie den in F i g. 6 gezeigten Spannungen beschrieben.Now let the system according to FIG. 2 in connection with the in F i g. 3 and the more detailed circuit diagram shown in FIG. 6 described voltages.

Nur um F i g. 6 zu verdeutlichen, ist eine Trägerfrequenz von 3 Gigahertz in Kurve F dieser Figur und eine Taktfrequenz von 500 Megahertz in Kurve G dargestellt.Just to F i g. 6 to clarify, is a carrier frequency of 3 gigahertz in curve F of this figure and a clock frequency of 500 megahertz shown in curve G.

Um amplitudenmodulierte Impulse der Trägerfrequenz in der Speicherschleife 20 zu erzeugen, wird eine nahezu sinusförmige Wechselspannung von 500 Megahertz einer Begrenzerschaltung 24 aufgeprägt, die nur die negativen Spitzen der Spannung durchläßt und Modulationsimpulse liefert, die je eine Dauer von einer Nanosekunde oder weniger haben und mit einer Wiederholungsfrequenz von einem Impuls alle 2 Nanosekungen auftreten. Eine Reihe solcher Impulse ist in Kurve H in F i g. 6 dargestellt. Der Impulszug aus dem Begrenzer 24 wird einer Diode 26 zugeführt, die in einem Hohlleiter 28 mit kurzgeschlossenen Enden 30 und 32 enthalten ist.To amplitude-modulated pulses of the carrier frequency in the storage loop 20 will produce an almost sinusoidal alternating voltage of 500 megahertz a limiter circuit 24 impressed only the negative peaks of the voltage lets through and delivers modulation pulses, each with a duration of one nanosecond or less and with a repetition rate of one pulse every 2 nanosings appear. A number of such pulses are shown in curve H in FIG. 6 shown. Of the Pulse train from the limiter 24 is fed to a diode 26 which is in a waveguide 28 with shorted ends 30 and 32 is included.

Die Diode 26 dient zur Reflexion. Im eingeschwungenen Zustand wird die Reflexion von der Diode 26 im Ausgangsarm einer T-Weiche 34 durch eine Reflexion vom entgegengesetzten Seitenarm her aufgehoben. Die erforderliche Reflexion erhält man durch einen veränderlichen Dämpfungswiderstand 36 und einen veränderlichen Kurzschluß bei 32.The diode 26 is used for reflection. In the steady state is the reflection from the diode 26 in the output arm of a T-splitter 34 by a reflection lifted from the opposite side arm. Receives the necessary reflection one by a variable damping resistor 36 and a variable short circuit at 32.

Der E-Arm der T-Weiche 34 ist an die Trägerquelle angeschlossen, deren Wellenform durch die Kurve F in F i g. 6 dargestellt wird.The E-arm of the T-switch 34 is connected to the carrier source, whose Waveform through curve F in FIG. 6 is shown.

Der H-Arm der T-Weiche 34 ist durch ein Zwischenstück 38 mit einer Koaxialleitung 40 verbunden, die ihrerseits durch ein Zwischenstück 42 mit einem Hohlleiter 44 verbunden ist, der einen verstellbaren Dämpfungswiderstand 46 und eine in nur einer Richtung wirksame Übertragungsvorrichtung 48 umfaßt. Die Ausgangsspannung der T-Weiche 34 ist eine Trägerspannung, die durch die Taktimpulse aus dem Begrenzer 24 amplitudenmoduliert wird. Die Kurve J in F i g. 6 stellt diese Spannung dar. Die Trenneinrichtung 48 ist an den H-Arm einer T-Weiche 50 angeschlossen. Die Seitenarme dieser T-Weiche sind jeweils an abgeglichene Hohlleiter 52 bzw. 54 angeschlossen, die abgeglichene Dioden 56 bzw. 58 enthalten. Für die Dioden sind Vorspannungsquellen 60 bzw. 62 vorgesehen.The H-arm of the T-switch 34 is through an intermediate piece 38 with a Coaxial line 40 connected, in turn by an intermediate piece 42 with a Waveguide 44 is connected, which has an adjustable damping resistor 46 and a transmission device 48 which is effective in only one direction. The output voltage the T-switch 34 is a carrier voltage generated by the clock pulses from the limiter 24 is amplitude modulated. The curve J in FIG. 6 represents this tension. The separating device 48 is connected to the H-arm of a T-switch 50. The side arms this T-splitter are each connected to balanced waveguides 52 and 54, which contain balanced diodes 56 and 58, respectively. There are bias sources for the diodes 60 and 62 are provided.

Der E-Arm der T-Weiche 50 ist über ein Zwischenstück 64 mit einer Koaxialleitung 66 verbunden. Der E-Arm, das Zwischenstück und die Koaxialleitung sind alle Teile der eigentlichen Speicherschleife.The E-arm of the T-switch 50 is via an intermediate piece 64 with a Coaxial line 66 connected. The E-arm, the adapter and the coaxial line are all parts of the actual storage loop.

Für die Verstellung der elektrischen Länge der Speicherschleife ist in der Schleife ein Hohlleiter 68 vorgesehen. Der Hohlleiter 68 endet in Zwischenstücken 70 und 72, von denen das eine, z. B. 70, gleitend einstellbar ist, um die Länge des in der Speicherschleife enthaltenen Hohlleiters verändern zu können.For adjusting the electrical length of the storage loop is a waveguide 68 is provided in the loop. The waveguide 68 ends in intermediate pieces 70 and 72, one of which, e.g. B. 70, is slidably adjustable to the length of the waveguide contained in the storage loop.

Wenn man vom Zwischenstück 72 aus entgegen dem Uhrzeigersinn um die Speicherschleife geht, sieht man, daß diese hauptsächlich aus Koaxialleitungen besteht. Sie enthält einen ersten Richtungskuppler 74, einen Wanderwellen-Röhrenverstärker 76 und einen zweiten Richtungskuppler 78. Jenseits des Kupplers 78 ist eine weitere Koaxialleitung 80 vorgesehen, gemäß den Erfordernissen der gesamten elektrischen Länge der Speicherschleife. Die Leitung 80 ist über ein Zwischenstück 82 und einen richtungsabhängigen Hohlleiter 84 mit dem H-Arm einer T-Weiche 86 verbunden.If you go from the intermediate piece 72 counterclockwise to the Memory loop goes, you can see that this consists mainly of coaxial lines. It contains a first directional coupler 74, a traveling wave tube amplifier 76 and a second directional coupler 78. Beyond the coupler 78 is another one Coaxial line 80 is provided, according to the requirements of the overall electrical Length of the storage loop. The line 80 is via an intermediate piece 82 and a Direction-dependent waveguide 84 is connected to the H-arm of a T-switch 86.

Die Seitenarme der T-Weiche 86 bestehen aus Hohlleitern 88 und 90. Der Seitenarm 88 enthält eine Diode 92 und einen verstellbaren Dämpfungswiderstand 94 und der Seitenarm 90 eine Diode 96 und einen verstellbaren Dämpfungswiderstand 98.The side arms of the T-switch 86 consist of waveguides 88 and 90. The side arm 88 includes a diode 92 and an adjustable damping resistor 94 and the side arm 90 a diode 96 and an adjustable damping resistor 98

Die 9,01-Gigahertz-Spannungsquelle ist an den E-Arm der T-Weiche 86 über ein Zwischenstück 100, eine Trenneinrichtung 102, einen fortlaufend verstellbaren Phasenschieber 104 und einen verstellbaren Dämpfungswiderstand 106 angeschlossen.The 9.01 gigahertz voltage source is connected to the E-arm of the T-switch 86 Via an intermediate piece 100, a separating device 102, a continuously adjustable Phase shifter 104 and an adjustable damping resistor 106 connected.

Die Diode 92 ist an die Diode 56 über ein Koax-Tiefpaßfilter 108 angeschlossen, das in einen niederohmigen Widerstand 110 endet. Diese Verbindung ist deutlicher in F i g. 5 dargestellt. Ebenso ist die Diode 96 mit der Diode 58 durch ein Koax-Tiefpaßfilter 112 und einen Abschlußwiderstand 114 verbunden.The diode 92 is connected to the diode 56 via a coax low-pass filter 108, which ends in a low resistance 110. This connection is clearer in Fig. 5 shown. Likewise, the diode 96 is connected to the diode 58 by a coax low pass filter 112 and a terminating resistor 114 are connected.

Informationen können in die Speicherschleife des Systems nach F i g. 3 über eine Eingangsklemme 125 und einen Leitungslängeneinsteller 146 eingegeben werden. Eine mögliche Form einer solchen Einspeichervorrichtung ist in F i g. 4 dargestellt. Die Vorrichtung nach F i g. 4 hat eine Ausgangsklemme 127, die an die Eingangsklemme 125 des in F i g. 3 gezeigten Systems angeschlossen werden kann. In dem System nach F i g. 4 ist eine Spannungsquelle 116 von Wortimpulsen von etwa einer Nanosekunde Dauer vorgesehen, die an eine Diode 118 angeschlossen ist. Die Wortfrequenz in dem dargestellten System beträgt 31,25 Megahertz. Die Diode 118 befindet sich in einem Hohlleiter 120 mit feststehendem Kurzschluß 122 am einen Ende und einem Kurzschlußschieber 124 am anderen Ende. Außerdem enthält die Leitung 120 die Seitenarme einer T-Weiche 126 und einen verstellbaren Dämpfungswiderstand 128.Information can be put into the memory loop of the system according to F i G. 3 is input via an input terminal 125 and a line length adjuster 146 will. One possible form of such a storage device is shown in FIG. 4th shown. The device according to FIG. 4 has an output terminal 127 which is connected to the Input terminal 125 of the in FIG. 3 can be connected. In the system of FIG. 4 is a voltage source 116 of word pulses of about of a nanosecond duration, which is connected to a diode 118. the Word frequency in the illustrated system is 31.25 megahertz. The diode 118 is located in a waveguide 120 with a fixed short circuit 122 on one End and a shorting slide 124 at the other end. Also includes the line 120 the side arms of a T-switch 126 and an adjustable damping resistor 128.

Zum E-Arm der T-Weiche 126 besteht eine Verbindung von der 9,01-Gigahertz-Spannungsquelle aus. Der H-Arm der T-Weiche ist an einen Eingabegenerator 130 angeschlossen, der seinerseits mit einer Eingangsklemme des Richtungskopplers 74 über einen Leitungslängeneinsteller 146 verbunden ist. Die andere Klemme des Kopplers 74 ist mixt einem Widerstand 132 abgeschlossen. Ein Informationsspeicher oder eine andere mit niedriger Geschwindigkeit arbeitende Informationsquelle 129 ist an den Eingabegenerator 130 über eine Mehrzahl paralleler Leitungen bei 131 angeschlossen, die jede einem einzelnen Informationsbit zugeordnet sind.There is a connection from the 9.01 gigahertz voltage source to the E-arm of the T-switch 126 the end. The H-arm of the T-switch is connected to an input generator 130, the in turn with an input terminal of the directional coupler 74 via a line length adjuster 146 is connected. The other terminal of the coupler 74 is mixes a resistor 132 closed. An information store or some other slow speed operating information source 129 is connected to input generator 130 via a plurality parallel lines connected at 131, each with a single bit of information assigned.

Für die Entnahme von Informationen aus der Speicherschleife wird eine Verbindung vom Riehtungskoppler 78 aus durch einen verstellbaren Dämpfungswiderstand 134 zum E-Arm einer T-Weiche 136 hergestellt. Die 9,01-Gigahertz-Spannungsquelle ist an den H-Arm der T-Weiche 136 durch ein gleitend verstellbares Zwischenstück 138 und einen Dämpfungswiderstand 140 angeschlossen. Der eine Seitenarm der T-Weiche ist mit einem Prüfoszillogramm 142 und der andere Seitenarm mit einem Abschlußwiderstand 144 verbunden.A Connection from directional coupler 78 through an adjustable damping resistor 134 for the E-arm of a T-switch 136. The 9.01 gigahertz voltage source is attached to the H-arm of the T-switch 136 by a slidingly adjustable intermediate piece 138 and a damping resistor 140 are connected. One branch of the T-switch is with a test oscillogram 142 and the other side arm with a terminating resistor 144 connected.

Im Betrieb wird die Trägerwelle der Bezugsphase ständig dem E-Arm der T-Weiche 86 in dem Demodulator aufgeprägt. Wenn kein Impuls aus der Speicherschleife vorliegt, erzeugt die den angepaßten Dioden 92 und 96 zugeführte Trägerwelle in diesen Dioden Signale mit etwa gleichen Amplituden. Dadurch entstehen einseitige Stromimpulse, die den angepaßten Dioden 56 bzw. 58 im Modulator jeweils durch ein Tiefpaßfilter zugeführt werden. Wenn kein Impuls aus der Speicherschleife vorliegt, ist der Vorspannungseffekt des Demodulatorstroms in jeder Modulatordiode vernachlässigbar gegenüber einem Vorspannungsstrom aus der Vorspannungsquelle 60 bzw. 62. Die Vorspannung bestimmt den normalen Betriebspunkt jeder Modulatordiode. Wenn ein Impulszug (etwa gemäß Kurve C in F i g. 6) aus der Speicherschleife am Demodulator empfangen wird, addiert sich die Trägerwelle eines Impulses aus dem Zug zu der Trägerwelle in einer der Demodulatordioden und subtrahiert sich in der anderen Demodulatordiode. Der resultierende erhöhte Demodulatorstrom aus der einen Demodulatordiode erhöht die resultierende Vorspannung an der zugeordneten Modulatordiode, während der verringerte Strom aus der anderen Demodulatordiode die resultierende Vorspannung an der ihr zugeordneten Modulatordiode verringert.In operation, the carrier wave of the reference phase is constantly the E-arm impressed on the T-switch 86 in the demodulator. If there is no pulse from the storage loop is present, generates the carrier wave supplied to the matched diodes 92 and 96 in FIG these diodes have signals with approximately the same amplitudes. This creates one-sided Current pulses which the matched diodes 56 and 58 in the modulator each through a Low pass filters are fed. If there is no pulse from the storage loop, the biasing effect of the demodulator current in any modulator diode is negligible towards one Bias current from bias source 60 or 62. The bias determines the normal operating point of each modulator diode. If a pulse train (approximately according to curve C in FIG. 6) from the storage loop on Demodulator is received, the carrier wave of a pulse is added from the Train to the carrier wave in one of the demodulator diodes and subtract itself in the other demodulator diode. The resulting increased demodulator current from the one Demodulator diode increases the resulting bias voltage on the assigned modulator diode, while the reduced current from the other demodulator diode is the resulting Reduced bias on the modulator diode assigned to it.

Wenn kein Impuls aus der Speicherschleife vorliegt, sind die Modulatordioden 56, 58 widerstandsmäßig aneinander angepaßt. Die Vorspannung wird so eingestellt, daß Widerstand jeder Diode etwa an den Wellenwiderstand der Leitung angepaßt wird. Amplitudenmodulierte Trägertaktimpulse werden dem H-Arm der T-Weiche 50 des Demodulators aufgeprägt. Wenn kein Impuls aus der Speicherschleife vorliegt, werden in den Modulatordioden 56 und 58 kleine Restreflexionen erzeugt. Diese Reflexionen heben einander im E-Arm der T-Weiche 50 auf, so daß aus dem E-Arm kein Ausgangsimpuls kommen kann. Wenn dem Demodulator ein Impuls aus der Speicherschleife zugeführt wird, wird der Modulator unsymmetrisch. Die eine Modulatordiode kehrt dann die Phase der Spannung um, wenn sie diese reflektiert, während die andere Modulatordiode die Spannung ohne Phasenumkehrung reflektiert. Da der H-Arm der T-Weiche 50 Trägerspannungen derselben Phase zu beiden Dioden sendet, werden durch .die Phasenumkehrung mittels Reflexion an der einen Diode die beiden zum E-Arm gelangenden Spannungen in verschiedene Phäsen gebracht. Die Phase der aus dem E-Arm austretenden kombinierten Spannung ist entweder die Bezugsphase oder gegenüber der Bezugsphase um 180° verschoben. Welche dieser beiden Phasen im jeweiligen Fall erscheint, wird durch die Phase des aus der Speicherschleife empfangenen Impulses bestimmt.When there is no pulse from the storage loop, the modulator diodes 56, 58 are resistively matched to one another. The bias voltage is adjusted so that the resistance of each diode is approximately matched to the characteristic impedance of the line. Amplitude-modulated carrier clock pulses are impressed on the H arm of the T switch 50 of the demodulator. If there is no pulse from the storage loop, small residual reflections are generated in the modulator diodes 56 and 58. These reflections cancel each other out in the E-arm of the T-switch 50 , so that no output pulse can come from the E-arm. When a pulse from the storage loop is fed to the demodulator, the modulator becomes unbalanced. One modulator diode then reverses the phase of the voltage when it reflects it, while the other modulator diode reflects the voltage without phase reversal. Since the H-arm of the T-switch 50 sends carrier voltages of the same phase to both diodes, the two voltages coming to the E-arm are brought into different phases by the phase reversal by means of reflection on one diode. The phase of the combined voltage emerging from the E-arm is either the reference phase or shifted by 180 ° with respect to the reference phase. Which of these two phases appears in each case is determined by the phase of the pulse received from the storage loop.

Wenn kein Trägerfrequenzimpuls aus der Speicherschleife zum Demodulator vorliegt und gleichzeitig kein Trägerfrequenzeingangsimpuls zum Modulator gelangt, werden durch die Kombination aus Demodulator und Modulator Rauschströme sehr gedämpft.If there is no carrier frequency pulse from the memory loop to the demodulator is present and at the same time no carrier frequency input pulse reaches the modulator, The combination of demodulator and modulator dampens noise currents very much.

Das Tiefpaßfilter zwischen der Demodulatordiode und der zugeordneten Modulatordiode endet am Ende in Richtung auf die Mo-dulatordiode in einem Parallelwiderstand, der dem Wellenwiderstand des Tiefpaßfilters gleicht. Der Wert dieses Parallelwiderstandes ist im Vergleich zu dem Reihenwiderstand in dem Vorspannungskreis sehr niedrig. Langsame Änderungen des Demodulatorstroms passieren das Tiefpaßfilter ohne merkliche Änderung des Potentials an der Modulatordiode. Bei sehr schnellen Änderun- i gen des Demodulatorstromsliegt die Modulatordiode parallel zum Abschlußwiderstand, und an der Modulatordiode ändert sich das Potential wesentlich. Bei Empfang eines Impulses aus der Schleife tritt also eine schnelle Änderung des Demodulatorstroms ein i und bewirkt eine wesentliche Änderung des Diodenpotentials, und infolgedessen sendet der Modulator einen Ausgangsimpuls. F i g. 5 stellt ein Beispiel für die Verbindung zwischen einer der Demodulatordioden 92 und der zugeordneten Modulatordiode 56 dar sowie ein Beispiel für eine Vorspannungsschaltung für die Diode 56. Das Tiefpaßfilter 108 ist schematisch dargestellt durch Ersatzschaltungselemente, von denen 105 und 107 Reiheninduktivitäten und 109 einen Querkondensator darstellen. Das Filter 108 endet an dem der Diode 92 abgewandten Ende in dem Anpassungswiderstand 110. Die Modulatordiode 56 ist dem Widerstand 110 parallel geschaltet, und ein Nebenschlußkondensator 111 liegt mit der Diode 56 in Reihe. In dem in F i g. 3 als Beispiel dargestellten System kann das Tiefpaßfilter 108 Wellen durchlassen, deren Frequenzen vom Gleichstrom bis hinauf zu etwa 4 Gigahertz liegen, und dadurch die einzelnen Impulse unterdrücken, die bei der Bezugsfrequenz von 9,01 Gigahertz auftreten, jedoch die Umhüllende von Impulsstößen mit der Taktfrequenz von 500 Megahertz ohne Dämpfung weiterleiten. Das Tiefpaßfilter kann eine stufenweise Koaxialleitung mit einer Grenzfrequenz von 4 Gigahertz umfassen.The low-pass filter between the demodulator diode and the associated modulator diode ends at the end in the direction of the modulator diode in a parallel resistor which is equal to the characteristic impedance of the low-pass filter. The value of this parallel resistance is very low compared to the series resistance in the bias circuit. Slow changes in the demodulator current pass the low-pass filter without any noticeable change in the potential at the modulator diode. In the event of very rapid changes in the demodulator current, the modulator diode is parallel to the terminating resistor, and the potential at the modulator diode changes significantly. When a pulse is received from the loop, a rapid change in the demodulator current occurs and causes a substantial change in the diode potential, and as a result the modulator sends an output pulse. F i g. 5 shows an example of the connection between one of the demodulator diodes 92 and the associated modulator diode 56 and an example of a bias circuit for the diode 56. The low-pass filter 108 is schematically represented by equivalent circuit elements, of which 105 and 107 represent series inductors and 109 represent a shunt capacitor. The filter 108 ends at the end remote from the diode 92 in the matching resistor 110. The modulator diode 56 is connected in parallel to the resistor 110, and a shunt capacitor 111 is connected to the diode 56 in series. In the one shown in FIG. 3 as an example, the low-pass filter 108 can pass waves, the frequencies of which are from direct current up to about 4 gigahertz, and thereby suppress the individual pulses that occur at the reference frequency of 9.01 gigahertz, but the envelope of pulse bursts with the clock frequency of 500 megahertz without attenuation. The low-pass filter can comprise a stepped coaxial line with a cut-off frequency of 4 gigahertz.

Die Hauptvorspannungsquelle für die Diode 56 ist die schematisch als Batterie 113 dargestellte Vorspannungsquelle, die mit dem Nebenschlußkondensator 111 über einen relativ hohen Reihenwiderstand 115 parallel geschaltet ist.The main bias voltage source for the diode 56 is the bias voltage source shown schematically as battery 113, which is connected in parallel with the shunt capacitor 111 via a relatively high series resistor 115.

Im Betrieb werden elektromagnetische Wellen, die die Bezugsfrequenz von 9,01 Gigahertz haben, der Demodulatordiode 92 durch den E-Arm der T-Weiche 86 aufgeprägt. Bei Anlegung eines Impulses an den H-Arm der T-Weiche von der Speicherschleife 20 aus werden zusätzliche -elektromagnetische Wellen mit der Frequenz 9,01 Gigahertz den bereits an der Diode 92 vorliegenden Wellen überlagert. Im allgemeinen sind die beiden Gruppen von Wellen entweder phasengleich oder um 180° gegeneinander phasenverschoben, je nach der Phase der Wellen, die den aus der Speicherschleife 20 empfangenen Impuls bilden. Während der Intervalle zwischen dem Empfang von Impulsen aus der Speicherschleife empfängt die Diode 92 Wellen mit der Frequenz 9,01 Gigahertz, die von konstanter Amplitude und Phase sind. Bei Empfang eines Impulses aus der Speicherschleife verändern die Wellen, die der Diode 92 aufgeprägt werden, obwohl ihre Phase konstant bleibt, im Zeitintervall eines einzelnen Impulses ihre Amplitude, und zwar wird entweder die normale Amplitude verdoppelt, oder die Amplitude sinkt auf fast Null ab, je nach der Phase der Welle in dem aus der Speicherschleife empfangenen Impuls.In operation, electromagnetic waves are the reference frequency of 9.01 gigahertz, the demodulator diode 92 through the E-arm of the T-switch 86 imprinted. When a pulse is applied to the H arm of the T switch from the storage loop 20 additional electromagnetic waves with a frequency of 9.01 gigahertz are generated superimposed on the waves already present at diode 92. Generally are the two groups of waves either in phase or 180 ° out of phase with each other, depending on the phase of the waves that make up the pulse received from the storage loop 20 form. During the intervals between receiving pulses from the memory loop the diode receives 92 waves with the frequency 9.01 GHz, that of constant Amplitude and phase are. Change when receiving a pulse from the memory loop the waves that are impressed on diode 92, although their phase remains constant, in the time interval of a single pulse its amplitude, namely either the normal amplitude doubles or the amplitude drops to almost zero, depending according to the phase of the wave in the pulse received from the storage loop.

Die Wellen der Frequenz 9,01 Gigahertz werden von der Diode 92 gleichgerichtet, und es entsteht ein Zug von in einer Richtung wirksamen Impulsen, die dem Tiefpaßfilter 108 zugeführt werden. Da diese Änderungen einander alle 2 Nanosekunden folgen können, beträgt die Gruppenfrequenz der gleichgerichteten Impulse 500 Megahertz. Die Grenzfrequenz des Filters ist zu niedrig, um die einzelnen Halbwellen mit der Frequenz von 9,01 Gigahertz weiterzuleiten, aber sie ist hoch genug, um die Impulse als Gruppen von amplitudenmodulierten Impulsen, die mit der Frequenz von 500 Megahertz moduliert sind, weiterzuleiten.The waves of the frequency 9.01 gigahertz are rectified by the diode 92, and there is a train of pulses effective in one direction, which the low-pass filter 108 are supplied. Since these changes can follow each other every 2 nanoseconds, the group frequency of the rectified pulses is 500 megahertz. The cutoff frequency the filter is too low to pass the individual half-waves with the frequency of 9.01 Transmit gigahertz, but it is high enough to generate pulses as groups of amplitude modulated pulses that modulated with the frequency of 500 megahertz are to be forwarded.

Die gleichgerichtete Bezugswelle von 9,01 Gigahertz erzeugt einen Gleichstrom .durch den Widerstand 110 nach dem Durchtritt durch das Tiefpaßfilter. Wegen des mit der Diode 56 in Reihe geschalteten hohen Widerstandes 115 ist die Größe des durch die Diode 56 fließenden gleichgerichteten Stroms vernachlässigbar gegenüber dem der Diode 56 durch das Vorspannungsnetzwerk zugeführten Vorspannungsstrom in Durchlaßrichtung. Da der Widerstand 110 gegenüber dem Widerstand 115 sehr klein ist, hat der Widerstand 110 eine vernachlässigbare Wirkung auf den der Diode 56 zugeführten Vorspannungsstrom. Daher ist der Arbeitspunkt der Diode 56 weder gegenüber der Amplitude der 9,01-Gigahertz-Bezugswelle an Diode 92 noch gegenüber der Polarität der Diode 92 in bezug auf die Diode 56 empfindlich. Die Diode 56 wird von der Diode 92 entkoppelt bei Amplitudenänderungen an der Diode 92, die gegenüber der Taktfrequenz langsam sind. Schnelle Änderungen passieren jedoch den Nebenschlußkondensator 111 frei und bewirken so ein Modulationspotential an der Diode 56 mit der einen Polarität oder der anderen, je nachdem, ob die Änderung in einer Erhöhung oder in einem Abfall besteht. Eine flüchtige Erhöhung, z. B. bei Erhöhung der Bezugsspannung an Diode 92 durch den Impuls, bewirkt eine Vergrößerung des Stroms durch die Diode 56 und dadurch eine Verringerung des wirksamen Widerstandes der Diode 56. Die Diode 56 nähert sich infolgedessen der Wirkung eines Kurzschlusses im Hohlleiter 52 (F i g. 3). Ein schneller Abfall, z. B. bei Verkleinerung der Bezugsspannung an Diode 92 durch einen Impuls, bewirkt eine Verminderung des Stroms durch die Diode 56 und dadurch eine Erhöhung des wirksamen Widerstandes der Diode 56. Die Diode 56 nähert sich infolgedessen der Wirkung eines Leerlaufes am Ende des Hohlleitersegments 52. Die Spannungsänderungen am Widerstand 110 sind durch die Kurve K in F i g. 6 dargestellt.The rectified reference wave of 9.01 gigahertz generates a direct current through resistor 110 after passing through the low-pass filter. Because of the high resistance 115 in series with diode 56, the magnitude of the rectified current flowing through diode 56 is negligible compared to the forward bias current supplied to diode 56 by the bias network. Since resistor 110 is very small compared to resistor 115, resistor 110 has a negligible effect on the bias current supplied to diode 56. Therefore, the operating point of diode 56 is not sensitive to either the amplitude of the 9.01 gigahertz reference wave at diode 92 or the polarity of diode 92 with respect to diode 56. The diode 56 is decoupled from the diode 92 in the event of amplitude changes at the diode 92 which are slow with respect to the clock frequency. Rapid changes, however, freely pass through the shunt capacitor 111, thus causing a modulation potential on the diode 56 with one polarity or the other, depending on whether the change is an increase or a decrease. A volatile increase, e.g. B. when increasing the reference voltage at diode 92 by the pulse, causes an increase in the current through the diode 56 and thereby a reduction in the effective resistance of the diode 56. The diode 56 as a result approaches the effect of a short circuit in the waveguide 52 (Fig . 3). A quick drop, e.g. B. when reducing the reference voltage at diode 92 by a pulse, causes a reduction in the current through the diode 56 and thereby an increase in the effective resistance of the diode 56. As a result, the diode 56 approaches the effect of an open circuit at the end of the waveguide segment 52. The Voltage changes across resistor 110 are indicated by curve K in FIG. 6 shown.

Die Modulatordiode wird also durch schnelle Änderungen an der Demodulatordiode aus dem Gleichgewicht gebracht, ist aber unempfindlich gegenüber relativ langsamen Änderungen an der Demodulatordiode. Ein Teil .der gesamten Zeitverzögerung der Speicherschleife tritt in der Kombination Demodulator, Filter und Modulator auf. In dem obenerwähnten Ausführungsbeispiel gehen stets etwa zweieinhalb Impulse durch diese Kombination.The modulator diode is thus made possible by rapid changes to the demodulator diode Unbalanced, but insensitive to relatively slow ones Changes to the demodulator diode. Part of the total memory loop time delay occurs in the combination of demodulator, filter and modulator. In the above Embodiment always go about two and a half pulses through this combination.

Die Trägerfrequenzamplitude in den Taktimpulsen muß klein genug gehalten werden, damit die relative Wirkung des Taktimpulses bei der Bestimmung des Widerstandes der Modulatordiode gegenüber der Wirkung des Modulationsimpulses aus der Demodulatordiode klein gehalten wird. Auf diese Weise wird der Widerstand der Modulatordioden nahezu unabhängig von Schwankungen in der Amplitude der Taktimpulse. Man kann dann sagen, daß der Modulator als veränderlicher Reflektor für die Taktimpulse wirksam ist und nicht wesentlich als Gleichrichter für die Taktimpulse dienen darf. Diese letztgenannte Funktion würde zu Fehlern führen infolge einer Änderung in den Reflexionseigenschaften des Modulators unter der Steuerung der Taktimpulse selbst. Natürlich ist es erwünscht, daß die Reflexionseigenschaften des Modulators nur durch die Modulationsimpulse gesteuert werden, die den Modulator aus dem Demodulator erreichen.The carrier frequency amplitude in the clock pulses must be kept small enough so that the relative effect of the clock pulse in determining the resistance the modulator diode versus the effect of the modulation pulse from the demodulator diode is kept small. In this way, the resistance of the modulator diodes becomes close to regardless of fluctuations in the amplitude of the clock pulses. One can then say that the modulator is effective as a variable reflector for the clock pulses and may not serve as a rectifier for the clock pulses. The latter Function would lead to errors due to a change in the reflection properties of the modulator under the control of the clock pulses themselves. Of course, it is desirable that the reflection properties of the modulator only through the modulation pulses that reach the modulator from the demodulator.

Außerdem ist es in einem binären System erwünscht, daß Reflexionen im Modulator nur in zwei Phasen auftreten, nämlich in der Bezugsphase oder zu dieser um genau 180° phasenverschoben. Aus diesem Grund müssen die Modulatordioden rein ohmisch sein. Da zur Bildung eines veränderlichen Widerstandes die Diode in ihrem Strom-Spannungs-Verhältnis nichtlinear sein muß, muß die Modulatordiode ein nichtlinearer Widerstand sein. Die beiden Modulatordioden arbeiten im Gegentakt zueinander.In addition, in a binary system it is desirable that reflections occur in the modulator only in two phases, namely in the reference phase or to this phase shifted by exactly 180 °. For this reason, the modulator diodes must be clean be ohmic. Because the diode in its If the current-voltage ratio must be non-linear, the modulator diode must be non-linear Be resistance. The two modulator diodes work in push-pull to each other.

Die brauchbare Schleifenlänge kann vergrößert werden durch die Verwendung von nahezu wellenlängenunabhängigen Übertragungssystemen, z. B. solchen, die mit Wellen der TEM-Art arbeiten, wie Koaxialkabel, Bandleiter, Mikroleiste. Hohlleiter dagegen sind abhängig und sollten daher so wenig wie möglich verwendet werden.The useful loop length can be increased by using of almost wavelength-independent transmission systems, e.g. B. those with TEM-type waves work like coaxial cables, ribbon conductors, microbars. Waveguide however, are dependent and should therefore be used as little as possible.

Sollen trotzdem bestimmte Hohlleitereigenschaften ausgenutzt werden, z. B. für die Phasenverschiebung oder für die Einstellung der äquivalenten elektrischen Länge der Leitung sowie in Hybridkopplungen, Richtungskopplern usw., sind Zwischenstücke von Hohlleiter zu Koaxleitung und umgekehrt vorzusehen.If certain waveguide properties are nevertheless to be used, z. B. for the phase shift or for setting the equivalent electrical Length of the line as well as in hybrid couplings, directional couplers, etc., are intermediate pieces to be provided from waveguide to coaxial line and vice versa.

Die in die Schleife einzuspeichernden Informationen können z. B. aus einem Register kommen, das aus einer Mehrzahl von Vorrichtungen mit zwei Zuständen, z. B. bistabilen Kippschaltungen, besteht, bei denen es sich um relativ langsam arbeitende Vorrichtungen handelt, die ihren Zustand mit einer im Vergleich zu der Schleife 20 relativ niedrigen Wiederholungsfrequenz ändern. Es kann eine beliebige langsam arbeitende Quelle verwendet werden, die ihren Zustand mit der Wortfrequenz wechseln kann, z. B. mit 31,25 Megahertz in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel. Andererseits können die einzuspeichernden Informationen aus einer schnell arbeitenden Quelle kommen, die phasenmodulierte Impulse mit der in der Schleife 20 verwendeten Taktfrequenz liefern kann, vorausgesetzt, die Trägerfrequenz ist dieselbe wie die in der Schleife und die Phasenmodulation so beschaffen, daß die Phasen der eingespeicherten Impulse mit den Phasen der Impulse in der Schleife in Phase sind.The information to be stored in the loop can e.g. B. off a register that consists of a plurality of devices with two states, z. B. bistable flip-flops, which are relatively slow working devices that compare their state with a compared to the Loop 20 change relatively low repetition rate. It can be any slow working source are used which state their state with the word frequency can change, e.g. B. at 31.25 megahertz in the embodiment described here. On the other hand, the information to be stored can be obtained from a fast-working Source come the phase modulated pulses with that used in loop 20 Clock frequency provided the carrier frequency is the same as that in the loop and the phase modulation so that the phases of the stored Pulses are in phase with the phases of the pulses in the loop.

Bei der Verwendung einer langsam arbeitenden Informationsquelle für die Einspeicherung wie bei der Anordnung nach F i g. 4 verändern Wortimpulse aus dem Generator 116 (Kurve A in F i g. 6) periodisch den Widerstand der Diode 118, wodurch die T-Weiche 126 aus dem Gleichgewicht gebracht und Impulse der Trägerfrequenzwellen (Kurve B in F i g. 6) mit der Wortfrequenz durch die T-Weiche in den Eingabegenerator 130 gelangen. Während jeder Wortperiode wird eine Mehrzahl von Signalimpulsen über individuelle Leitungen bei 131 zu dem Eingabegenerator übertragen, und jeder Impuls stellt ein Informationsbit dar. Zwei solche Impulse, z. B. für Bit Nr. 1 und für Bit Nr. 2, sind in den Kurven D bzw. E in F i g. 6 dargestellt. Die Funktion des Einspeicherungsgenerators besteht darin, eine aufeinanderfolgende Gruppe von Impulsen mit Taktfrequenz zu senden, worin jeder einzelne Impuls gemäß einem anderen Informationsbit in bestimmter Reihenfolge phasenmoduliert wird, wie in Kurve C nach F i g. 6 dargestellt. Die ganze Gruppe wird während einer einzigen Periode der Wortfrequenz gesendet. In dem in F i g. 6 gezeigten Beispiel haben die Impulse C1 und C4 die Bezugsphase und stellen Ziffern »Null« dar, und die Impulse C2, C3, C5 und C, sind gegenüber der Bezugsphase um 180° phasenverschoben und stellen Ziffern »Eins« dar.When using a slowly operating information source for the storage as in the arrangement according to FIG. 4, word pulses from the generator 116 (curve A in FIG. 6) periodically change the resistance of the diode 118, whereby the T-splitter 126 is unbalanced and pulses of the carrier frequency waves (curve B in FIG. 6) with the Word frequency pass through the T-switch into the input generator 130 . During each word period, a plurality of signal pulses are transmitted over individual lines at 131 to the input generator and each pulse represents a bit of information. B. for bit no. 1 and for bit no. 2 are shown in curves D and E in FIG. 6 shown. The function of the storage generator is to send a successive group of pulses at a clock frequency, in which each individual pulse is phase modulated according to a different information bit in a certain order, as in curve C of FIG. 6 shown. The whole group is sent during a single period of the word frequency. In the one shown in FIG. 6, the pulses C1 and C4 have the reference phase and represent digits “zero”, and the pulses C2, C3, C5 and C are phase shifted by 180 ° with respect to the reference phase and represent digits “one”.

Es sei angenommen, daß die in der Schleife 20 jeweils umlaufenden Impulse gleichphasig mit der Bezugsphase phasenmoduliert sind. Die Amplitude eines in die Schleife eingegebenen Impulses muß etwa doppelt so groß sein wie die Amplitude .der in der Schleife vorliegenden Impulse, damit, falls die Phasen im Eingabeimpuls und im umlaufenden Impuls entgegengesetzt sind, der Eingabeimpuls den umlaufenden Impuls überdeckt und sich mit ihm zu einem Impuls der entgegengesetzten Phase und etwa der ursprünglichen Amplitude kombiniert. Der neu gebildete Impuls pflanzt sich dann an Stelle des ursprünglichen Impulses um die Schleife herum fort.It is assumed that in the loop 20 each revolving Pulses in phase with the reference phase are phase modulated. The amplitude of a pulse input into the loop must be about twice as large be like the amplitude of the pulses present in the loop, so if the Phases in the input pulse and in the circulating pulse are opposite, the input pulse covers the circulating impulse and merges with it into an impulse of the opposite Phase and approximately the original amplitude combined. The newly formed impulse then propagates around the loop in place of the original impulse.

Wenn die Verzögerungszeit in der den Verstärker enthaltenden Schleife jemals um ein Viertel einer Trägerperiode vom richtigen Wert abweicht, kann das System unstabil werden. Der Verstärker bewirkt dann eine unerwünschte Phasenumkehrung, oder die Entnahme liest falsch oder beides. Daher ist die Stabilität der Trägerphase eine Hauptbedingung des Systems.When the delay time in the loop containing the amplifier can ever deviate from the correct value by a quarter of a carrier period System become unstable. The amplifier then causes an undesired phase reversal, or the extraction reads incorrectly, or both. Hence the stability of the carrier phase a main condition of the system.

Eine absolute Phasengleichheit bei Trägerfrequenz ist jedoch nicht erforderlich. Die Bezugsphase oder das Gegenteil davon wird stets durch den Modulator abgegeben. Es genügt, wenn die am Demodulator empfangenen Impulse annähernd in Bezugsphase oder deren Gegenteil sind innerhalb eines kleinen Bruchteils einer Trägerperiode. Der Modulator nimmt dann die erforderliche Phasenkorrektur vor, indem er im richtigen Augenblick zwar kein genaues Abbild des im Demodulator empfangenen Impulses, aber einen Impuls der Bezugsphase oder der ihr entgegengesetzten Phase abgibt, so daß die Phasenbedingungen an den Eingabe- und Entnahmestellen erhalten bleiben.However, there is no absolute phase equality at the carrier frequency necessary. The reference phase or the opposite thereof is always determined by the modulator submitted. It is sufficient if the pulses received at the demodulator are approximately in the reference phase or their opposite are within a small fraction of a carrier period. The modulator then makes the necessary phase correction by using the correct Momentary no exact image of the pulse received in the demodulator, but emits a pulse of the reference phase or the phase opposite to it, so that the phase conditions at the entry and exit points are retained.

Wegen der unvermeidlichen Streuung in der Schleife hat der Ausgangsimpuls des Demodulators im allgemeinen eine etwas längere Dauer als ein Taktimpuls, so daß selbst bei leichter Abweichuhg der Schleifenverzögerung von einer ganzen Zahl von Taktimpulsperioden der Demodulatorausgangsimpuls, wenn er etwa zur richtigen Zeit auftritt, einen Taktimpuls vollständig überdeckt. Daher arbeitet der Modulator fast während der ganzen Dauer des Taktimpulses. Auf diese Weise erreicht man außer der Phasenkorrektur eine zeitliche Korrektur des umlaufenden Impulses.Because of the inevitable scatter in the loop, the output pulse has of the demodulator generally has a slightly longer duration than a clock pulse, see above that even if the loop delay deviates slightly from an integer of clock pulse periods of the demodulator output pulse, if it is about the correct one Time occurs, a clock pulse completely covered. Hence the modulator works for almost the entire duration of the clock pulse. In this way one achieves except the phase correction is a time correction of the circulating pulse.

Claims

Claims: 1. Runtime memory for high frequencies, at which the information by phase positions of the signal oscillations compared to a reference phase position is displayed and circulates in a predetermined direction in a loop, which has a device for changing the electrical length of the loop, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the loop has a push-pull demodulator-modulator is closed, at the two mutually decoupled inputs (86, H, E) of the Demodulator once the loop end is applied and the other a carrier wave with is fed to the reference phase and that at least one output (88, 90) of the demodulator a rectifier (92, 96) is located, which is connected via a low-pass filter (108, 112) for the carrier wave with a rectifier (56, 58) in the opposite direction is connected, which is in the push-pull input (52, 54) of the modulator, to another Input (50, H) of the modulator is supplied with the carrier wave modulated with the clock frequency and the output (50, E) decoupled from input (50, H) to the beginning of the loop connected.

2. transit time memory according to claim 1, characterized in that that each low-pass filter (108, 112) at the respective connection of the demodulator rectifier (92, 96) is terminated with a resistor (110, 114) each, the value of which is small is connected to one of the modulator rectifiers (56, 58) Bias source (60, 62) used to set the operating point of the associated Modulator rectifier (56, 58) is used.

3. Runtime memory according to claim 1, characterized characterized in that the two decoupled inputs (86, H, E) of the demodulator and the input (50, H) and output (50, E) of the modulator each consist of a directional coupler are formed, each of which has two output arms each with a demodulator rectifier (92, 96) and are each connected to a modulator rectifier (56, 58).

4. Runtime memory according to claims 1 and 2, characterized in that the low-pass filters (108, 112) are formed from one coaxial line, the cutoff frequency of which is between the carrier and clock frequency.

5. running time memory according to claims 1 to 4, characterized characterized in that the amplitude of the clock pulses modulating the carrier wave is so small that the rectified pulses emanating from the demodulator are essentially determine whether the modulator's rectifiers conduct or not conduct.

6. Runtime memory according to claims 1 to 5, characterized in that the loop conditional delay time to a whole multiple of half a period of the carrier wave is set. Considered publications: German Patent Specifications No. 839 048, 861860; Electronic Engineering, 1958, pp. 380 to 387; Austrian magazine for telegraph, telephone, radio and television technology (ÖTF), vol. 9 (1955), p. 91 bis 102; Telegraph, telephone, radio and television technology (TFT), 28th year, 1939, Pp. 61 to 74.