DE1286585C2

DE1286585C2 - Frequenzvervielfacher mit mindestens einem ein nichtlineares Element enthaltenden Leitungskreis

Info

Publication number: DE1286585C2
Application number: DE1964R0039545
Authority: DE
Inventors: Blight Ronald Ernest
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1964-01-23
Filing date: 1964-12-24
Publication date: 1973-12-20
Also published as: NL6414812A; US3267352A; GB1070767A; DE1286585B; SE332015B; NL135893C

Description

Die Erfindung betrifft einen Frequenzvervielfacher mit mindestens einem ein nichtlincares Element enthaltenden Leitungskreis.der bei einer Eingangsfrequenz und zugleich bei einer Ausgangsfrequenz in Resonanz ist. die ein ganzzahliges Vielfaches der Eingangsfrequenz beträgt, und mit Anordnungen zum Einkoppeln des Eingangssignal und Auskoppeln des Ausgangssignals.

Frequenzvervielfacher sind bei Hochfrequenzanlagen zu vielen Zwecken nützlich. Der Bedarf für solche Vorrichtungen besteht im Mikrowellenbereich in der gleichen Weise wie bei den mit nicht so hohen Frequenzen arbeitenden Nachrichtenübeitragungs-, Ortungs- und Signalanlagen, in denen derartige Vorrichtungen häufig gebraucht werden. Abgesehen von der Notwendigkeit, höhere Frequenzen zu erzeugen, ist es oftmals möglich, einen Frequenzvervielfacher an Stelle eines unabhängigen Schwingungsgenerators zu verwenden. Viele solche Generatoren, wie Vakuumröhren oder Klystrone, sind Instabilitäten unterworfen oder verschlechtern sich mit de· Zeit oder erfordern besondere Maßnahmen, um genau abgestimmt zu bleiben. Außerdem sind derartige Röhrenanordnungen im allgemeinen außerordentlich kostspielig. Weiterhin können Frequenzvervielfacher auch in Verbindung mit sehr stabilen Quarzsteueroszillatoren benutzt werden, um im hohen Maße stabile Schwingungen im Mikrowellenbereich zu erzeugen. Eine befriedigende Erzeugung von Schwingungssignalen im Mikrowellenbereich wird um so schwieriger, je mehr die zu erzeugende Frequenz ansteigt. Die verschiedenen, bisher zur Erzeugung dieser Frequenzen benutzten Vorrichtungen, wie Röhren und andere Schwingungsgeneratoren, neigten zur Unstabilität oder Ungenauigkeit in den höheren Abschnitten des Gigaherzbereiches. Wenn es trotzdem erforderlich ist, Frequenzen dieser Größenordnung zu erzeugen, besteht der praktischste Weg häufig im Gebrauch eines Frequenzvervielfachers.

Aus der USA.-Patentschrift 3 076 132 bekannte Vorrichtungen ?ur Frequenzverdopplung machen von ferromagnetischen Elementen in einem Hohlraumresonator Gebrauch. Obwohl Anordnungen uieser Art sich als erfolgreich erwiesen haben, arbeiten derartige Anordnungen im allgemeinen mit sehr geringen Wirkungsgraden, und es ist infolgedessen das Ausgangssignal von geringer Größe.

Im wesentlichen das gleiche gilt auch für die aus dei USA.-Patentschrift 2 4OR 420 bekannten Frequenzvervielfacher, bei denen sich in einem Koaxialleitungsabschnitt, an den eine Koaxialleitung als Eingangsleitung und ein Hohlleiter als Ausgangsleitung für die vervielfachte Frequenz angeschlossen sind, eine Diode befindet. Bei diesen bekannten Frequenzvervielfachern ist die Ankopplung der Eingangsund Ausgangsleitungen an den die Diode enthaltenden Leitungsabschnitt so stark, daß kaum noch von einer Eigenresonanz dieses Leitungsabschnittes gesprochen werden kann. Weiterhin ist aus dieser USA.-Patentschrift ein Mischer bekannt, bei dem als Uberlagerungssignal das Ausgangssignal eines solchen Frequenzvervielfachers benutzt wird. Bei diesem Mischer befindet sich die in Serie zum Innenleiter des Koaxialleitungsabschnittes angeordnete Diode innerhalb des angekoppelten Hohlleiters, der auch das zu überlagernde Signal führt. In den Innenleiter des Koaxialleitungsabschnittes sind /ί'4-Fallen eingeschaltet, die mit den Wandungen des Hohlleiters abschließen und den Zweck haben, Unsletigkeiten im Hohlleiter zu vermeiden, also für die von dem Hohlleiter geführte Signalfrequenz Kurzschlüsse in die Ebene der Hohlleiterwand zu transformieren. Auf das Verhalten des Frequenzvervielfachers haben diese von den λ/4-Fallcn gebildeten Drosseln keinen Einfluß.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Frequenzvervielfacher zu schaffen, der ein besonders kräftiges Ausgangssignal erzeugt und sich trotzdem durch einen einfachen Aufbau au? zeichnet.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Leitungskreis eine aus einem seiner Leiter, einer konzentrierten, nichtlinearen Reaktanz und einer Drossel bestehende Serienschaltung aufweist, deren elektrische Länge so bemessen ist, daß der Leitungskreis in seiner Gesamtheit nur bei der Eingangsfrequenz in Resonanz ist, während der die konzentrierte Reaktanz und die Drossel enthaltende Abschnitt des Leitungskreises nur bei der Ausgangsfrequenz in Resonanz ist.

Durch die Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß nur die erwünschte Ausgangsfrequenz erregt wird und auf einen bestimmten Abschnitt des Leitungskreises konzentriert ist, su daß nicht nur ein besonders kräftiges Ausgangssignal erhalten wird, sondern dieses Ausgangssignal auch besonders gut ausgekoppelt werden kann. Weiterhin ermöglicht es die Erfindung, mehrerer Leitungskreise in interdigitaler oder verzahnter Weise in Kaskade zu schalten, so daß benachbarte Leitungskreise Energie mit zunehmend höheren Frequenzschritten auf den jeweils anschließenden Leitungskreis koppeln, der seinerseits bei einer Frequenz in Resonanz ist, bei der eiu Teilabschnitt des in der Anordnung vorhergehenden Leitungskreises ebenfalls in Resonanz ist. Die Anordnung zum Einkoppeln des Eingangssignals ist in diesem Falle mit einem der Leitungskreise und die Anordnung zum Auskoppeln des Ausgangssignals mit einem anderen der Leitungskreise gekoppelt. Auf diese Weise ist es möglich, über ein breites Frequenzband in zunehmenden Frequenzschritten Energie einem Verbraucher zuzuführen.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigt

F i fe. 1 eine Draufsicht auf einen in Bandleitungsbauweise ausgebildeten Frequenzverdoppler unter Fortlassung der oberen Deckschicht, bei dem einzelne, kurzgeschlossene Resonanzglieder Verwendung finden,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 durch die Anordnung nach F i g. 1,

F i g. 3 eine Draufsicht auf einen Frequenzvervielfacher mit in Kaskade geschalteten Bandleitungen, bei dem die obere Deckplatte fortgelassen ist, und

F i g. 4 eine Draufsicht auf einen Frequenzverdoppler in Bandleitungsbauweise unter Fortlassung der Deckplatte, bei dem von zweifach kurzgeschlossenen Resonanzelementen Gebrauch gemacht wird.

Die F i g. 1 und 2 zeigen einen Frequenzverdoppler 10, der ein rechteckiges Gebilde aufweist, das aus den beiden Seitenplatten Ua und 116, zwei Endplatten 12a und 126 und zwei Deckplatten 13a und 136 besteht. Diese Anordnung bildet die Grundplatten einer Bandleitung. In dieses rechteckige Gebilde ist eine Sonde 17 eingesetzt, die dazu dient, Eingangsenergie mit der Frequenz /₀ dem vervielfachenden Grundelement 19 zuzuführen, wie es noch beschrieben wird. Die Energie wird diesem Element über die Sonde 17 von einem Koaxialstecker 16 aus zugeführt, der eine leitende Außenfläche 16a und einen Innenleiter 16b aufweist. Der Innenleiter J66 ist über einen Impedanztransformator 18 mit der Sonde 17 direkt verbunden. Die Sonde 17, die den Innenleiter der Bandleitung bildet, ist an die Platte )7,b angeschlossen, wie es F i g. 1 zeigt. Die Sonde oder Kopplungsanordnung 17 kann aus Messing bestehen, das mit einer Silberschicht bedeckt ist. Die Sonde 17 hat eine Längenausdehnung, die effektiv dem Viertel einer Wellenlänge bei der interessierenden Eingangsfrequenz entspricht, damit eine optimal? induktive oder verteilte transformatorische Kopplung mit dem vervielfachenden Grundelement hergestellt wird.

In das von den Platten begrenzte rechteckige Gebilde ist das vervielfachende Grundelement 19 eingebaut. Dieses Element umfaßt Leiterabschnitte 19a,

ίο i96 und 19c. Zwischen die Abschnitte 19a unu 196 ist eine nichllineare Reaktanz, beispielsweise eine nichtlineare Kapazität 20 eingebaut. Diese nichtlineare Kapazität 20 wird vorzugsweise von einer Varactordiode oder Tunneldiode gebildet. Zwischen die Abschnitte 196 und 19c ist eine Drossel eingebaut. Das Element 19, das mit einer konzentrierten Reaktanz versehen ist, ist so ausgebildet, daß es von seinem kurzgeschlossenen Abschnitt 19 a bis zu seinem offenen Abschnitt 19 c als auf ein Viertel der Weller'^nge bei der Frequenz /o abgestimmte Resonanzleitun£ wirkt. Weiterhin wirken die Abschnitte 19a und 196 in Verbindung mit der Varactordiode 20 als eine auf ein Viertel der Weilenlänge abgestimmte Resonanzleitung bei der Frequenz 2f₀, wobei /₀ die Eingangsfrequenz bedeutet. Die Drossel 21 am Ende des Abschnittes 196 wirkt als hohe Impedanz, die verhindert, daß das Signal 2/₀ über die ganze Länge des Elementes 19 läuft, und daher das Überkoppeln der Ausgangsfrequenz auf eine zweite Sonde 25 ermöglicht, die weiter unten beschrieben wird.

Das Element 19 ist bei 19a durch Verbinden mit der Platte 12a kurzgeschlossen und am anderen Ende offen. Um die Abmessungen der Drossel 21 zu vermindern, ist ein Dielektrikum 22, beispielsweise PoIytetrafluoräthylen, verwendet, so daß eine Anordnung hoher Impedanz in einem Teil des Abschnittes 196 ausgebildet werden kann. Der Abstand zwischen der Sonde 17 und dem Element 19 ist auf eine optimale gegense'tige Kopplung abgestimmt. Es ist zu beachten, daß zur Erzielung der für eine optimale transformatorische Kopplung richtigen Phasenbeziehung zwischen der Sonde 17 und dem Element 19 das Ende hoher Impedanz der Sonde 17, das ist das der Platte 12 a nächstliegende Ende, dem Ende niedriger Impedanz oder kurzgeschlossenen Ende des Elementes 19 gegenübersteht, das mit der Platte 12 a verbunden ist. Zum Auskoppeln eines Ausgangssignals vom Grundelement 19 bei der Frequenz 2/₀ wird eine Ausgangssonde 25 benutzt. Die Ausgangssonde 25 ist an einem Ende an den ForUatz 26 der Grundflächen angekoppelt und am anderen Ende über ein Transformationsstück 28 an einen koaxialen Ausgangsstecker 27, der einen Innenleiter 276 und einen Außenleiter 27a aufweist. Die Sonde 25 ist so angeschlossen, tiaß sie ein Viertel einer Wellenlänge bei der Frequenz 2/₀ darstellt, damit sie eine optimale Kopplung bei der gewünschten, verdoppelten Frequenz erzeugt. Der Absland zwischen der Sonde 25 and dem Element 19 ist ebenfalls im Hinblick auf eine maximale Kopplung bemessen. Die Sonde 25 kann aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sein, der im Hinblick auf die Sonde 17 erwähnt ist. Weiterhin kann auch das Element 19 aus Messing hergestellt und mit einer Silberschicht überzogen sein. Die obengenannten Platten, aus denen das reaktive Gebilde aufgebaut ist, sind ebenfalls aus Messing hergestellt. Es wurde demnach der Aufbau eines Frequenzvervielfachers beschrieben, der fähig

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ist, die Frequenz eines Eingangssignals zu verdoppeln. Der Verdopplcr nach der Erfindung wurde durch die Verwendung eines Grundelementes erhalten, das bei zwei verschiedenen Frequenzen eine Resonanz hat, von denen die eine ein ganzes Vielfaches der anderen ist und das an einen Eingangskreis und an einen Ausgangskreis jeweils induktiv angekoppeil ist.

Ein Frcquenzverdopplcr, der nach der Erfindung hergestellt ist, hat bei einem Eingangssignal von 200 mW bei 1300MHz ein frequenzvcrdoppeltes Ausgangssignal von 100 mW bei 2600 MHz. Für diese Frequenz hat der Hohlraum angenähert eine Höhe von etwa 19 mm, eine Länge von vorn nach hinten von etwa 64 mm und eine Breite von Seite zu Seite von etwa 51 mm. Die Sonde 17 ist etwa 64 min lang und hat einen Durchmesser von etwa (> mm. Das Element 19 hat wegen der konzentrierten Kapazität 21 eine etwas geringere Länge als 64 mm und ebenfalls einen Durchmesser von etwa 6 mm. Die Sonde 25 hat angenähert eine Länge von 32 mm und wiederum einen Durchmesser von etwa 6 mm. Die Sonden und das Lcitungselement 19 sind etwa 12 mm von jeder Seite entfernt. Es ist ferner zu bemerken, daß die Kapazitätsdiode 20 mit einer Gleichspannung beaufschlagt sein kann, indem beispielsweise eine Gleichspannungsquclle unmittelbar an ein Ende des Elementes 19 angekoppelt wird, um die Arbeitscharakteristik der Diode zu verändern. Es ist jedoch für den Durchschnittsfachmann leicht erkennbar, daß andere Dimensionen für die Anordnung nach den F i g. 1 und 2 bei anderen Frequenzbereichen benutzt werden können und weiterhin die Diodenspannung entsprechend der Kennlinie der speziellen Diode eingestellt werden kann, die gerade benutzt wird.

F i g. 3 zeigt eine Draufsicht auf einen eine Kaskadenanordnung aufweisenden Frcquenzvervielfacher 34 in Bandleilungsbauweise, bei dem die obere Platte fortgelassen ist. Die Energie wird in die Bandlcitungsanordnung mit Hilfe einer Sonde 37 eingekoppelt, die als Tiefpaß bei der Frequenz /₀ des Eingangssignals wirkt. Benachbart und parallel zur Sonde 37 ist das Element 38 einer auf Resonanz abgestimmten Leitung angeordnet, deren Innenleiter Abschnitte 38a, 386 und 38c aufweist. Mit diesem Leiter ist in der gleichen Weise, wie sie an Hand F i g. 1 beschrieben worden ist. eine nichtlineare konzentrierte Reaktanz angekoppelt, nämlich ein Varactor 42, und eine Drossel oder ein Sperrkreis 39. Der Abschnitt 38a des Mittelleiters 38 ist mit dem Außenleiter oder der Grundplatte 35 der Bandleitungsanordnung 34 verbunden. Das Element 38 ist in seiner ganzen Länge bei der Ein^angsfrequenz /₀ in Resonanz, während ein Teil seiner Länge, das den Mittelleiterabschnitt 38«, den Varactor 42, den Abschnitt 386 und die Drossel 39 umfaßt, bei der Frequenz 2/₀ in Resonanz ist.

Benachbart und parallel zu dem Resonanzelement 38 ist ein zweites Resonanzelement 41 angeordnet, das aus den Abschnitten 41 α, 41 b und 41c eines Mittelleiters besteht. Zwischen den Abschnitten 41 α und 41 ft ist ein Varactor 43 angekoppelt und zwischen den Abschnitten 41 b und 41 c eine Drossel 45. Der Leiterabschnitt 41a ist mit einer Grundplatte 50 verbunden, die ihrerseits mit der äußeren Hülle 35 der Bandleitungsanordnung 34 verbunden ist. Die gesamte Länge des Elementes 41 ist gleich einem Viertel der Wellenlänge bei 2/₀ und wirkt infolgedessen als Resonanzkreis bei dieser Frequenz. Energie wird induktiv von dem Abschnitt des Elementes 38. das bei der Frequenz 2J₀ in Resonanz ist. auf das ganze r.lemenl 41 gekoppelt. Das Teil der Anordnung 41. das den als Drossel wirkenden Sperrkreis 45, den Abschnitt 41 h. den Varactor 43 und den Abschnitt 41 λ umfaßt, entspricht seinerseits einem Viertel der Wellenlänge bei 4/₀ und bildet infolgedessen einen Resonanzkreis bei der Frequenz 4/₀. Auf diese Weise wird die Eingangsfrequenz/₀ durch den Gebrauch von zwei Bandlcitungs-Rcsonanzclementcn vervierfacht.

ίο Ein drittes Element 60 ist in der gleichen Weise wie das Element 41 an eine Grundplatte 51 angekoppelt. Das Element 60 umfaßt den Abschnitt 60a, der an die Grundplatte 51 angeschlossen ist, und Abschnitte 60b und 60c. Zwischen die Abschnitte 6Oo und 60b ist eine Varactordiode 61 und zwischen die Abschnittt 60Λ und 60c ein als Drossel dienender Sperrkreis 62 gekoppelt. Das ganze Element 60 ist in solcher Weise angeordnet, daß der Abschnitt des Elementes 41m, der bei Af₀ in Resonanz ist. Energie der Frequenz Af₀ auf

jo das ganze Element 60 übcrkoppclt, das ein auf ein Viertel der Wellenlänge bei Af₀ abgesti mmtes Rcsonanzglied bildet.

Die Abschnitte 60a und 60b des Elementes 60 in Verbindung mit dem Varactor 61 und der Drossel 62 bilden ein auf eine viertel Wellenlänge bei der Frcquc.- >zo/"₀ abgestimmtes Element. Aul' diese Weise wird ein Signal erhalten, das die achtfache Frequenz der Eingangsfrequenz f„ aufweist. Von dem Abschnitt des Elementes 60, das bei 3/₀ in Resonanz ist, wird mit Hilfe eines Hochpaßfilterelcmcntcs 70 ein Signal abgenommen, das die aus der Bandleilungsanordnung 34 entnommene Energie einem nicht dargestellten Verbraucher zuführt. Die schraffierten und mit 40, 44 und 63 bezeichneten Bereiche enthalten ein Dielektrikum. das dazu dient, die körperlichen Abmessungen zu reduzieren, die erforderlich sind, um einen Sperrkreis oder eine Drossel der richtigen elektrischen Länge zu erzeugen. Obwohl die in F i g. 3 dargestellte Anordnung mit Luft gefüllt sein kann, kann auch als Dielektrikum Polytetrafluoräthylen oder ein anderes verlustloses Material benutzt werden, um den Frequenzvervielfacher 34 auszufüllen. Auf diese Weise können die Abmessungen der Anordnung reduziert werden.

Es wurde demnach eine Leitungsanordnung geschaffen, die fähig ist, ein Ausgangssignal zu erzeugen, dessen Frequenz ein ganzzahliges Vi Ifaches der Eingangsfrequenz ist. Diese Kaskadenanordnung weist benachbarte Elemente auf, die induktiv Energie

mit zunehmend höheren Frequenzschritten auf benachbarte Elemente koppeln, die bei einer Frequenz in Resonanz sind, bei der ein Teil des in der Kette vorhergehenden Elementes ebenfalls in Resonanz ist. In F i g. 4 ist ein Frequenzvervieffacher bzw. Frequenzverdoppler 80 dargestellt, der von einem an beiden Enden kurzgeschlossenen, auf die halbe Wellenlänge abgestimmten Resonanzelement Gebrauch macht, das bei einer ersten und einer zweiten Frequenz in Resonanz ist. Die äußere Hülle 81 des Verdopplers 80 bildet die Massenfläche der Bandleitungsanordnung. Energie mit der Frequenz /₀ wird mit Hilfe der Koaxialbuchse 82, an die eine Sonde 83 angeschlossen ist, in die Anordnung 80 eingekoppelt. Die Sonde 83 wirkt als auf ein Viertel der Wellenlänge bei der Frequenz/o abgestimmte Resonanzleitung. Von dieser auf ein Viertel der Wellenlänge abgestimmten Sonde wird die Energie auf eine an beiden Enden kurzgeschlossene, auf eine halbe Wellenlänge abgestimmte

Sonde 84 gekoppelt, die ebenfalls bei der Frequenz /₀ in Resonanz ist. Die Sonde 84 wird dann dazu benutzt, die Energie in eine an beiden Enden kurzgeschlossene Anordnung85 cinzukoppeln. Das Elementes besteht aus Mittellciterabschnitten 85«, 85/> und 85c CIr=Or Bandleitung. Zwischen den Abschnitten 85<7 und 85Λ ist eine nichtlincare Reaktanz, wie eine Varactordiodc 86, und zwischen die beiden Abschnitte 856 und 85c als Drossel ein Sperrkreis 87 cingekoppelt. Das Gesamtelcment bildet von dem einen kurzgeschlossenen Ende zu dem anderen ein Gebilde, das bei der Frequenz/₀ in Resonanz ist, da es bei dieser Frequenz eine effektive Länge von der halben Wellenlänge hat.

Der untere Teil des Elementes 85, der einen Teil der Abschnitte HSb und 85σ einschließlich der Varactordiode 86 umfaßt, ist seinerseits ein auf die halbe Wellenlänge bei einer Frequenz /₂ abgestimmtes Gebilde, wobei /_a die doppelte Frequenz von /₀ ist. Die Drossel 87 bildet einen Sperrkreis, also eine hohe Impedanz bei der Frequenz /_t, und transformiert infolgedessen den Kurzschluß an dem der Diode 86 zugewandten Ende der Drossel an eine solche Stelle, daß das bei der Frequenz /₂ auf die halbe Wellenlänge abgestimmte Gebilde erzielt wird. Energie der Frequenz f, wird von dem Rcsonanzglied 85 mit Hilfe einer auf die halbe Wellenlänge abgestimmten Sonde 88 ausgekoppelt, die ebenfalls an beiden Enden kurzgeschlossen ist. Von dieser Sonde 88 wird dann die Energie mit Hilfe einer einseitig kurzgeschlossenen, auf ein Viertel der Wellenlänge abgestimmten Sonde 89 ausgekoppelt, die zu einer Koaxialbuchse 91 führt. Auf diese Weise ist es möglich, eine Frequenzverdopplung unter Benutzung von Resonanzgliedern zu erhalten, die auf die halbe Wellenlänge abgestimmt sind. Wenn es erwünscht ist, kann der Varactordiode 86 eine Gleichspannung mit Hilfe eines Durchführungskondensator zugeführt werden, der an den Lcitcrabschnitt 85r angekoppelt ist. Dieser Durchführungskondensator sollte eine Kapazität in der Größenordnung von 1000 pF aufweisen, so daß er als Tiefpaß für Gleichstrom und als Kurzschluß bei den Frequenzen wirkt, bei denen die Vorrichtung als Verdoppler arbeiten soll. Es sei bemerkt, daß es nicht unbedingt erforderlich ist, daß die Diode eine Vorspannung erhält, weil die Diode selbst infolge ihrer gleichrichtenden Eigenschaften eine Eigenvorspannung erzeugt. Wenn es jedoch erwünscht ist, den Arbeitspunkl der Diode zu verschieben, kann eine entsprechende Vorspannung in der oben beschriebenen

ίο Weise zugeführt werden.

Es ist ersichtlich, daß die Erfindung es möglich macht, Frequenzvcrvielfacher herzustellen, die gerade oder ungerade Vielfache einer Eingangsfrequem erzeugen mit Hilfe von homogenen Leitungen, die

a₅ bei mindestens zwei verschiedenen Frequenzen in Resonanz sind. Es ist weiter offensichtlich, daß an den Enden offene oder an beiden Enden kurzgeschlossene auf die halbe Wellenlänge abgestimmte Resonanzleitungen statt auf ein Viertel der Wellenlänge abge-

stimmte, einseitig kurzgeschlossene Resonanzleitungcr Verwendung finden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

309 651 /3S

Claims

Patentansprüche:

1. Frequenzvervielfacher mit mindestens einem ein nichilinaires Element enthaltenden Leitungskreis, der bei einer Eingangsfreqiienz und zugleich bei einer Ausgangsfrequenz in Resonanz ist, die ein ganzzahliges Vielfaches der Eingangsfrequenz betrügt, und mit Anordnungen zum Einkoppeln des Eingangssignals und Auskoppeln des Ausgangssignals, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungskreis eine aus einem seiner Leiter (19), einer konzentrierten nichtlinearen Reaktanz (20) und einer Drossel (21) bestehende Serienschaltung aufweist, deren elektrische Länge so bemessen ist, daß der Leitungskreis in seiner Gesamtheit nur i£ bei der Eingangsfrequenz in der Resonanz ist, während der die konzentrierte Reaktanz und die Drossel enthaltende Abschnitt des Leitungskreises nur bei der Ausgangsfrequenz in Resonanz ist.

2. Frequenzvervielfacher nach Anspruch 1, da- ao durch gekennzeichnet, daß die nichtlineare Reaktanz (20) von einer Kapazitätsdiode (Varactor) gebildet wird.

3. Frequenzvervielfacher nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (21) als as Sperrkreis ausgebildet ist.

4. Frequenzvervielfacher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der nichtlinearen Reaktanz (20) und der Drossel (21) In Serie geschaltete Leiter (19) der Innenleiter eines Außen- und Innenleiter imfassenden Leitungskre.ses ist.

5. Frequenzvervielfacher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungskreis (19) von einer Bandleitung gebildet wird.

6. Frequenzvervielfacher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mehrere Leitungskreise (38, 41 und 60) aufweist, die so in Kaskade geschaltet sind, daß benachbarte Leitungskreise Energie mit zunehmend höheren Frequenzschritten auf den jeweils benachbarten Leitungskreis koppeln, der seinerseits bei einer Frequenz in Resonanz ist, bei der ein Teilabschnitt des in der Anordnung vorhergehenden Leitungskreises ebenfalls in Resonanz ist, und daß die Anordnung (37) zum Einkoppeln des Eingangssignals mit einem der Leitungskreise (38) und die Anordnung (70) zum Auskoppeln des Ausgangssignals mit einem anderen der Leitungskreise (60) gekoppelt ist.