DE1516757A1 - Microwave amplifiers that use tunnel diodes or other negative resistance elements - Google Patents

Microwave amplifiers that use tunnel diodes or other negative resistance elements

Info

Publication number
DE1516757A1
DE1516757A1 DE19661516757 DE1516757A DE1516757A1 DE 1516757 A1 DE1516757 A1 DE 1516757A1 DE 19661516757 DE19661516757 DE 19661516757 DE 1516757 A DE1516757 A DE 1516757A DE 1516757 A1 DE1516757 A1 DE 1516757A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transmission line
diode
rod
microwave amplifier
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19661516757
Other languages
German (de)
Inventor
Easter Brian Llangefni
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co PLC
Original Assignee
General Electric Co PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB1786165A external-priority patent/GB1144441A/en
Application filed by General Electric Co PLC filed Critical General Electric Co PLC
Publication of DE1516757A1 publication Critical patent/DE1516757A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/04Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only
    • H03F3/10Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only with diodes
    • H03F3/12Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only with diodes with Esaki diodes

Description

Mikrowellenverstärker, die Tunneldioden oder andere Elemente mit negativem Widerstand verwenden. Diese Erfindung betrifft Mikrowellenverstärker, die Tunneldioden oder andere Elemente mit negativem Widerstand verwenden, und b ezieht sich insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf einen Verstärker zur Verwendung bei Frequenzen über 1000 MHz.Microwave amplifiers that use tunnel diodes or other negative resistance elements. This invention relates to a microwave amplifier using the tunnel diodes or other elements having a negative resistance, and b but not ezieht in particular, exclusively, to an amplifier for use at frequencies above 1000 MHz.

Es ist bekannt, daß eine Tunneldiode die Eigenschaft eines negativen Widerstandes über einen Teil ihrer Spannungs-Strom-Kennlinie hat, und es ist vorgeschlagen worden, eine Tunneldiode mit der einen Öffnung eines Zirkulators zu verbinden, um so eine Verstärkung zwischen den Eingangs- und Ausgangswegen zu erzielen, die entsprechend mit zwei anderen Öffnungen verbunden sind. It is known that a tunnel diode exhibits negative resistance over part of its voltage-current characteristic, and it has been proposed to connect a tunnel diode to one port of a circulator so as to provide gain between the input and output paths to achieve, which are correspondingly connected to two other openings.

Damit eine Tunneldiode auf ihrem den negativen Widerstand darstellenden Kennlinienast arbeitet, ist es notwendig, daß sie mit einer geeigneten Gleichstromquelle verbunden ist, die eine stetige Vorspannung an die Diode liefert. Es ist jedoch wichtig, daß die Vorspannungsanordnung bei der Frequenz der von der Tunneldiode zu verarbeitenden Signale (wobei die Tunneldiode selbst ein Element verhältnismäßig niedriger Impedanz ist) angemessen umgangen wird, vährend ein stabiler Betrieb des Verstärkers sichergestellt ist. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist deshalb ein Verstärker, bei dem diese Anforderungen erfUllt sind.In order for a tunnel diode to operate on its branch of the characteristic curve representing the negative resistance, it is necessary that it is connected to a suitable direct current source which supplies a constant bias voltage to the diode. It is important, however, that the biasing arrangement at the frequency of the signals to be processed by the tunnel diode (the tunnel diode itself being a relatively low impedance element) be adequately bypassed while ensuring stable operation of the amplifier. It is therefore an object of the present invention to provide an amplifier in which these requirements are met.

Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt ein Mikrowellenverstärker eine Tunneldiode oder ein anderes Element mit negativem Widerstand, das in Reihe mit einer den Gleichstrom sperrenden Kapazität zwischen den Leitern einer aus zwei Leitern bestehenden libertragungeleitung liegt, wobei die Kapazität eine aus zwei Leitern bestehende Hilfsäbertra,-gungsleitung umfaßt und das Ende dieser Hilfsleitung fern von der Diode oder dem anderen Element durch eine Masse eines verlustbehafteten Materials abgeschlossen ist, und ein Leiter zur Zufeirung der Vorspannung zur Diode oder dem anderen Element durch diese Masse aus verlustbehaftetem Material hindurchgeht sowie mit dem einen Leiter der Hilfsleitung elektrisch verbunden ist.According to the present invention has a microwave amplifier a tunnel diode or other negative resistance element that is in series with a direct current blocking capacitance between the conductors one of two Conductors existing transmission lines, with the capacity one of two Includes ladders and the end of this auxiliary line away from the diode or the other element by a mass of a lossy Material is complete, and a conductor for supplying the bias voltage to the diode or the other element passes through this mass of lossy material and is electrically connected to one conductor of the auxiliary line.

Zwei Beispiele von Mikrowellenverstärkern gemäß der vorliegenden Erfindung werden jetzt unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen Fig. 1 schematisch die allgemeine Anordnung beider Verstärker zeigt, Fig. 2 eine Schnittaufsicht auf einen Teil des ersten Verstärkers zeigt, Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht gemäß der Linie III-III in Fig. 2 zeigt, Fig- 4 eine Draufsicht auf einen Teil des zweiten Verstärkers zeigt, Fig. 5 eine Schnittansicht gemäß der Linie V-V in Fig. 4 zeigt und Fig. 6 eine Schnittansicht gemäß der Linie VI-VI in Fig. 4 zeigt.Two examples of microwave amplifiers according to the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows schematically the general arrangement of both amplifiers, Fig. 2 shows a sectional top view of part of the first amplifier, Fig. 3 is an enlarged partial view according to the line III-III in Fig. 2, Fig- 4 shows a plan view of part of the second amplifier, Fig. 5 shows a sectional view according to the line VV in Fig. 4 and Fig. 6 shows a sectional view according to the line VI- VI in Fig. 4 shows.

In Fig. 1 der Zeichnungen wird gezeigt, daß jeder der Verstärker einen Eingangsweg 1 und einen Ausgangsweg 2 besitzt, die beide aus kdaxialen Ubertragungsleitungen bestehen und die entsprechend mit den beiden Öffnungen eines drei Öffnungen besitzenden Zirkulators verbunden sind. Eine Tunneldiode (die in Fig. 1 nicht gezeigt ist, die jedoch Teil der Einheit 4 ist) ist mit der dritten Öffnung des Zirkulators 3 durch eine koaxiale Übertragungsleitung 5 verbunden.In Fig. 1 of the drawings, it is shown that each of the amplifiers has an input path 1 and an output path 2, both of which consist of axial transmission lines and which are respectively connected to the two openings of a three-opening circulator. A tunnel diode (which is not shown in FIG. 1 but which is part of the unit 4) is connected to the third opening of the circulator 3 by a coaxial transmission line 5 .

Grundsätzlich arbeitet die Anordnung der Fig. 1 sog daß ein von einer Quelle 6 geliefertes Mikrowellensignal Uber den Eingangsweg 19 den Zirkulator 3 und die Übertragungsleitung 5 auf die Tun-neldiode gegeben wird. Die Turmeldiode ist so vorgespannt, daß sie auf dem den negativen Widerstand kennzeichnenden Kennlinienast arbeitet und sie das an sie gelieferte Mikrowellensignal verstärkt. Das verstärkte Signa,1 wird Liber eine Übertragungsleitung 5, den Zirkulator 3 und den Ausgangsweg 2 auf eine Last 7 gegeben.Basically, the arrangement of FIG. 1 works so that a microwave signal supplied by a source 6 is passed through the input path 19 to the circulator 3 and the transmission line 5 to the tunnel diode. The tower diode is biased so that it works on the branch of the characteristic curve characterizing the negative resistance and that it amplifies the microwave signal supplied to it. The amplified signal 1 is given to a load 7 via a transmission line 5, the circulator 3 and the output path 2.

Obwohl es in Fig. 1 nicht gezeigt wird, kann der eine oder der andere der Wege 1 und 2 einen Isolator enthalten, um sicherzustellen, daß die Anordnung nicht selbst schwingt. Nach einer anderen Möglichkeit kann der Zirkulator 3 ein Gerät mit fUnf Öffnungen sein (welches in bequemer Weise aus drei miteinander verbundenen Zirkulatoren mit drei Öffnungen besteht), wobei zwei Öffnungen widerstandsmäßig auf bekannte Art abgeschlossen sind. Unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 der beiliegenden Zeichnungen wird im folgender die Konstruktion der Tunneldiodereinheit 4 des ersten Beispiels fUr einen Verstärker in den Einzelheiten betrachtet. Die Einheit 4 besitzt eine gewisse Länge einer koa.xialen Übertragungsleitung 8, die mit der Übertragungsleitung 5 (Fig. 1) durch einen Verbinder 10 verbunden ist, und Uber der die Tunneldiode 9 liegt. Der äußere Leiter der Übertra,gungsleitung 8 besteht aus einem Metallblock 11, und der Innenleiter dieser Leitung wird durch einen Metallstab 12 gebildet, der in einem Loch 13 liegt. Die Tunneldiode ist von einer sogenannten 'Tillen11-Konstruktion und wird zwischen dem Innenleiter 12 und einem zylindrischen Metallteil 14 gehalten, welches in einem anderen Loch 15 (Fig. 3) im Block 11 liegt. Der enge Spalt zwischen dem Teil 14 und dem Block 11 ist mit einem festen dielektrischen Material gefUllt, z.B. mit einem llolytetrafluoräthylenband 16,.um eine Gleichstromisolation zwischen dem Teil 14 und dem Block 11 herzustellen. Die elektrische Länge der Hilfsübertragungsleitung, die durch diesen Spalt zwischen dem Teil 14 und dem Block 11 gebildet wirdg ist jedoch etwas geringer als eine viertel Wellenlänge der mittleren Frequenz der durch den Verstärker zu verarbeitenden Signale, so daß ein Weg niedriger Impedanz zwischen dem Block 11 und der Seite der Tunneldiode 9 geschaffen wirdg welche damit, wie oben erwähnt, "verbunden" ist. Selbstverständlich bilden jedoch das-Teil 14 und der Block 11 eine Sperrkapamität hinsichtlich des Gleichstroms, Ein Metallstab 17 liegt in einer Linie mit dem Teil 14 und ist mit diesem verbunden sowie in dem Loch 15 angeordnet. Der Stab 17 trägt einen zylindrischen Stopfen 18 aus verlustbehaftetem Materia,1, eine Metallscheibe 19 und einen Kolben 20 aus festem dielektrischen Material. Eine Schraubenfeder 21, die ebenfalls in dem Loch 15 liegt,drUckt gegen die freie Seite des Kolbens 20 und drUckt die Zusammenstellung des Kolbens mit dem Stab 17 und dem Teil 14 derart, daß das Teil 14 gegen die Diode 9 gedrUckt wird, wodurch die Diode zwischen dem Teil 14 und dem Leiter 12 eingeklemmt wird.Although not shown in Figure 1 , one or the other of paths 1 and 2 may include an isolator to ensure that the assembly does not self-oscillate. Alternatively, the circulator 3 may be a five-port device (which conveniently consists of three three-port circulators connected to one another), two ports being resistively closed in a known manner. With reference to Figures 2 and 3 of the accompanying drawings, the construction of the tunnel diode unit 4 of the first example for an amplifier will be considered in detail below. The unit 4 has a certain length of a coaxial transmission line 8 which is connected to the transmission line 5 (FIG. 1) by a connector 10 , and over which the tunnel diode 9 lies. The outer conductor of the transmission line 8 consists of a metal block 11, and the inner conductor of this line is formed by a metal rod 12 which lies in a hole 13. The tunnel diode is of a so-called 'Tillen11 construction and is held between the inner conductor 12 and a cylindrical metal part 14 which lies in another hole 15 (FIG. 3) in the block 11 . The narrow gap between the part 14 and the block 11 is filled with a solid dielectric material, for example with a polytetrafluoroethylene tape 16, in order to produce direct current insulation between the part 14 and the block 11. However, the electrical length of the auxiliary transmission line formed by this gap between the part 14 and the block 11 is slightly less than a quarter wavelength of the mean frequency of the signals to be processed by the amplifier, so that a low impedance path between the block 11 and the side of the tunnel diode 9 which is "connected" to it as mentioned above. Of course, however, the part 14 and the block 11 form a blocking capacity with regard to the direct current. A metal rod 17 lies in a line with the part 14 and is connected to it and is arranged in the hole 15. The rod 17 carries a cylindrical plug 18 made of lossy material, FIG. 1, a metal disk 19 and a piston 20 made of solid dielectric material. A helical spring 21, which is also in the hole 15 , presses against the free side of the piston 20 and presses the assembly of the piston with the rod 17 and the part 14 in such a way that the part 14 is pressed against the diode 9 , whereby the diode is clamped between the part 14 and the conductor 12.

Ein weiteres Loch 22 im Block 11 schneidet das Loch 15 im Bereich der Scheibe 19, wobei Abschnitte dieses Loches 22 auf beiden Seiten des Loches 15 liegen. Die Vorspannung fUr die Tunneldiode 9 wird daran von einer Quelle 23 über einen Draht 24 geliefert, der durch das Loch 22, die Scheibe 19, den Stab 17 und das Teil 14 verläuft, wobei die andere Seite der Vorspannungsquelle 23 mit dem Block 11 verbunden ist. Ein Widerstand 25 liegt in dem anderen Abschnitt des Loches 22 und ist zwischen dem Block 11 und der Scheibe 19 verbunden. Der Widerstand 25 kann Teil einer I?otentiometerkette sein, deren Rest in der Vorspannungsquelle 23 enthalten ist.Another hole 22 in the block 11 cuts the hole 15 in the region of the disk 19, portions of this hole 22 lying on both sides of the hole 15. The bias for the tunnel diode 9 is supplied thereto from a source 23 via a wire 24 passing through the hole 22, the disc 19, the rod 17 and the member 14, the other side of the bias source 23 being connected to the block 11 . A resistor 25 lies in the other portion of the hole 22 and is connected between the block 11 and the disc 19 . The resistor 25 can be part of an isotentiometer chain, the remainder of which is contained in the bias voltage source 23.

Der Stopfen 18 aus verlustbehaftetem Material kann z.B. aus einem mit Eisenpulver vermischten Kunstharz bestehen. Dieses verlustbehaftete Material dient wirksam dazu, mit verhältnismäßig hoher Impedanz die'Übertra.gungsleitung abzuschließen, die eine relativ niedrige Impedanz- hat und durch aen ringförmigen Spalt zwischen dem Block 11 und dem Teil 14 gebildet wird. Es trägt auch dazu bei, unerwünschte Resonanzen zu dämpfen, die zu einer InstabilitUt des Verstärkers fUhren können.The stopper 18 made of lossy material can for example consist of a synthetic resin mixed with iron powder. This lossy material effectively serves to terminate the transmission line with a relatively high impedance, which has a relatively low impedance and is formed by an annular gap between the block 11 and the part 14. It also helps to dampen unwanted resonances that can lead to amplifier instability.

Im folgenden wird genauer auf die Konstruktion der in Fig. 2 gezeigten Tunneldiodeneinheit 4 eingegangen. Ein Stab 26 einer koaxialen Übertragungsleitung ist mit der Ubertragungsleitung 8 gegenUber der Tunneldiode 9 so verbunden, daß er wirksam elektrisch parallel zu der Diode lie-t. Dieser Stab 26, der am von der Diode 9 entfernt liegenden Ende mit Hilfe eines Kolbens 27 kurzgeschlossen ist besitzt t> P eine elektrische Länge, die etwas geringer als eine viertel Wellenlänge bei der mittleren Betriebsfrequenz des Verstärkers ist, und er soll auf bekannte Weise die zu der Diode gehörende Suszeptanz ausgleichen. Nach einer anderen Mög- lichkeit kann der Stab 26 an seinem fernen Ende leerlaufend sein, wobei dann seine Länge etwa. eine halbe Wellenlänge beträgt.In the following, the construction of the tunnel diode unit 4 shown in FIG. 2 will be discussed in more detail. A rod 26 of a coaxial transmission line is connected to the transmission line 8 opposite the tunnel diode 9 so that it is effectively connected electrically in parallel with the diode. This rod 26, which is short-circuited at the end remote from the diode 9 with the aid of a piston 27 , has t> P an electrical length which is slightly less than a quarter wavelength at the mean operating frequency of the amplifier, and it should in a known manner the equalize the susceptance associated with the diode. According to another possibility , the rod 26 can be idle at its distal end, in which case its length is approximately. is half a wavelength.

Daz Ende der'Ubertragur4-,-sleitung 8, welches fern vom Verbinder 10 liegt, ist durch eine angepaßte Widerstandslast 28 abgeschlossen. Zwei zusätzliche Stäbe 29 und 30 einer. koaxialen Übertragungsleitung sind mit der Übertragungsleitung 8 je auf einer Seite des Stabes 26 an llunkten verbunden, welche von dem Stab 26 in einem Abstand entfernt liegen, der gleich einer viertel Wellenlänge der mittleren Betriebsfrequenz der Verstärker ist. Der Stab 29, der mit der Übertra, gungsleitung 8 zwischen dem Stab 26 und dem Widerstandsabschluß 28 verbunden ist, ist ein leerlaufender Stab, dessen elektrische Länge gleich einer viertel Wellenlänge bei der mittleren Betriebsfrequenz des Verstärkers ist, und er soll die Stabilität des Verstärkers sicherstellen. Der Stab 30 ist ein kurzgeschlossener Stab mit einer elektrischen Länge von einer viertel Wellenlänge bei der mittleren Betriebsfrequenz des Verstärkers, und er soll die Betriebsbandbreite des Verstärkers vergrößern.The end of the transmission line 8, which is remote from the connector 10 , is terminated by an adapted resistive load 28. Two additional rods 29 and 30 one. Coaxial transmission lines are connected to the transmission line 8 on each side of the rod 26 at points which are spaced from the rod 26 at a distance equal to a quarter wavelength of the mean operating frequency of the amplifiers. The rod 29, which is connected to the transmission line 8 between the rod 26 and the resistor termination 28 , is an idle rod, the electrical length of which is equal to a quarter wavelength at the mean operating frequency of the amplifier, and it is intended to ensure the stability of the amplifier . The rod 30 is a shorted rod having an electrical length of one quarter wavelength at the mean operating frequency of the amplifier and is intended to increase the operating bandwidth of the amplifier.

Die Verstärkung des Verstärkers'bei irgendeiner bestimmten Frequenz ist abhängig von der gesamten Schaltungssuszeptanz über die Tunneldiode 9, und beim Fehlen des Stabes 30 hat die Ämderung der Suszeptanz des Stabes 26 bei Frequenzen, die etwas neben der mittleren Frequenz liegen, die Wirkung, daß die Verstärkung des Verstärkers beträchtlich verringert wird. Die Verwendung des Stabes 30, der etwa eine viertel Wellenlänge vom Stab 26 entfernt angeordnet ist, verringert diese Suszeptanzänderung bei solchen Frequenzen, wodurch die Betriebsbandbreite des Verstärkers erhöht wird.The gain of the amplifier at any given frequency is dependent on the total circuit susceptance across the tunnel diode 9, and in the absence of the rod 30 , the change in the susceptance of the rod 26 at frequencies slightly off the mean frequency has the effect that the The gain of the amplifier is reduced considerably. The use of rod 30 located about a quarter wavelength from rod 26 reduces this susceptance change at such frequencies, thereby increasing the operational bandwidth of the amplifier.

Die Übertragungsleitung 8 und die Stäbe 26, 29 und 30 können vorzugsweise alle die gleiche charakteristische Impedanz haben.The transmission line 8 and the rods 26, 29 and 30 may preferably all have the same characteristic impedance.

Das zweite Beispiel eines Tunneldiodenverstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung soll jetzt unter Bezugnahme auf die Figuren 4, 5 und 6 der beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden. Dieser Verstärker ist im Grunde dem oben u . nter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 beschriebenen Verstärker ähnlich, und der Einfachheit halber werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. In diesem Fall besteht die Übertragungsleitung 8 jedoch aus einer Streifenleitung, die zwischen einem Leiter 31 und der ebenen Oberfläche 32 eines Metallblockes 33 ausgebildet ist. Aus Fig. 4 ist zu ersehen, daß der Leiter -31 vier lineare Abschnitte besitzt, die mit 31A9 31B9 31C und 31D bezeichnet sind. Die beiden Enden der Streifenleitung 8 sind mit dem Verbinder 10 und mit der Widerstandelast 28 durch koaxiale Übertragungsleitungen 34 bzw. 35 verbunden.The second example of a tunnel diode amplifier according to the present invention will now be described with reference to Figures 4, 5 and 6 of the accompanying drawings. This amplifier is basically the same as the one above . Similar to the amplifiers described with reference to Figures 2 and 3 , and the same reference numerals are used for simplicity. In this case, however, the transmission line 8 consists of a strip line formed between a conductor 31 and the flat surface 32 of a metal block 33 . Referring to Figure 4, it will be seen that conductor -31 has four linear sections designated 31A9, 31B9, 31C and 31D . The two ends of the strip line 8 are connected to the connector 10 and to the resistance load 28 by coaxial transmission lines 34 and 35 , respectively.

Die Tunneldiode 9 ist zwischen einem zylindrischen Metallteil 36 und der Verbindungsstelle der Leiterabschnitte 31B und 310 festgeklemmt. Das Teil 36 liegt in einem Loch 37 im Block 33 und ist dagegen hinsichtlich des Gleichstromes durch einen Streifen eines dielektrischen Bandes 38 isoliert. Das Teil 36 wird durch eine Schtaubenfeder 37 gegen die Diode 9 gedrUckt, wobei eine Scheibe 40 aus festem dielektrischen Material zwischen der Feder 37 und dem Teil 36 angeordnet ist.The tunnel diode 9 is clamped between a cylindrical metal part 36 and the connection point of the conductor sections 31B and 310. The part 36 lies in a hole 37 in the block 33 and is insulated from the direct current by a strip of dielectric tape 38. The part 36 is pressed against the diode 9 by a screw spring 37 , a disk 40 made of solid dielectric material being arranged between the spring 37 and the part 36 .

Zur Vorspannung der an dem einen Ende eines Kupferstreifens 41 das Teil 36 angelötet, wobei das andere Ende dieses Streifens 41 an ein zylindrisches Metallteil 42 angelötet ist, welches in einem anderen Loch 43 im Block 33 liegt. Der Streifen 41 ist gegen den Block 33 durch einen Streifen 44 aus dielektrischem Band isoliert. Ein mit dem Teil 42 aus einem StUck bestehender Stift 45 steht durch das Widerstandselement 25 hervor, mit welchem er am ]?unkt 46 verlötet ist. Der Stopfen 17 aus verlustbehaftetem dielektrischen Material wird durch eine Schraubenbuchse 47 gegen das Widerstandselement 25 gepreßt. Der Draht 24 ist an dem freien Ende des Stiftes 25 angelötet und durch eine HUlse 45 gegen die Buchse 47 isoliert.To pretension the the part 36 is soldered to one end of a copper strip 41, the other end of this strip 41 being soldered to a cylindrical metal part 42 which lies in another hole 43 in the block 33 . The strip 41 is isolated from the block 33 by a strip 44 of dielectric tape. A pin 45, which is made in one piece with part 42, protrudes through resistance element 25 , to which it is soldered at point 46. The plug 17 made of lossy dielectric material is pressed against the resistance element 25 by a screw bushing 47. The wire 24 is soldered to the free end of the pin 25 and insulated from the socket 47 by a sleeve 45.

Der Stopfen 17 und das Element 25 dienen als Abschluß der durch den Streifen 41 und den Block 33 gebildeten Hilfsübertragungsleitungg und der Stopfen 17 absorbiert jegliche Mikrowellenenergie, die Uber das Element 25 hinaus geleitet wird. In dem einen Beispiel zur Verwendung bei Frequenzen von etwa 2000 MHz hat der Streifen 41 eine Breite von 8,35 mm, und er ist durch ein Band 44 mit-der Dicke von 0,127 mm im Abstand vom Block 33 angeordnet, so daß diese HilfsUbertragungsleitung eine niedrige charakteristische Impedanz im Vergleich zum Widerstand der Diode 9 hat.The plug 17 and the element 25 serve to terminate the auxiliary transmission line formed by the strip 41 and the block 33 , and the plug 17 absorbs any microwave energy which is conducted through the element 25. In the one example for use at frequencies of about 2000 MHz, the strip 41 is 8.35 mm wide and is spaced from the block 33 by a tape 44 0.127 mm thick so that this auxiliary transmission line is a has a low characteristic impedance compared to the resistance of the diode 9 .

Der Stab 26 in dieser Ausführungsform ist eine Streifenleitung, die zwischen einem Leiter 49, der mit dem Leiter 31 aus einem StUck besteht, und der Oberfläche 32 des Blockes 33 ausgebildet ist. Die wirksame Länge des Stabes 26 kann dadurch eingestellt werden, daß ein geschlitztes Teil 50 bewegt wird, welches zur Überbrück:ung des Stabes dient,wobei dieses Teil in der Stellung durch eine Mutter 51 festgehalten wird, wenn der Stab richtig eingestellt worden ist. Eine weitere Einstellung wird durch eine Schraube 52 erzielt, durch die die Kapazität Uber der tbertragungsleitung 8 an der Verbindung der Leiterabschnitte 31A und 31B verändert werden kann.The rod 26 in this embodiment is a strip line which is formed between a conductor 49, which is made in one piece with the conductor 31 , and the surface 32 of the block 33 . The effective length of the rod 26 can be adjusted by moving a slotted part 50 which is used to bridge the rod, this part being held in place by a nut 51 when the rod has been properly adjusted. A further setting is achieved by a screw 52 , by means of which the capacitance across the transmission line 8 at the connection of the conductor sections 31A and 31B can be changed.

Claims (2)

2 a t e n t a n r U c h e 1. Mikrowellenverstärker mit einer Tunneldiode oder inem anderen Element mit negativem Widerstand, das 7) in Reihe mit einer den Gleichstrom sperrenden Kapazität zwischen den Leitern einer aus zwei Leitern bestehenden Übertragungsleitung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität eine zwei Leiter umfassende HilfsUbertragungsleitung enthält, und das Ende dieser Hilfsleitung fern von der Diode oder dem anderen Element durch eine #1ässe verlustbehafteten Materials abgeschlossen ist, wobei ein Leiter zur ZufUhrung der Vorspannung an die Diode oder das andere Element durch das verlustbehaftete Material hindurchführt und elektrisch mit dem einen der Leiter der Hilfsleitung verbunden ist. 2 atentanr U che 1. Microwave amplifier with a tunnel diode or inem other element with negative resistance, which 7) is arranged in series with a capacitance blocking the direct current between the conductors of a transmission line consisting of two conductors, characterized in that the capacitance is a two conductor comprehensive auxiliary transmission line contains, and the end of this auxiliary line remote from the diode or the other element is terminated by a # 1asse lossy material, wherein a conductor for supplying the bias voltage to the diode or the other element passes through the lossy material and electrically with the one the conductor of the auxiliary line is connected. 2. Mikrowellenverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsleitung, Uber der die Diode oder das andere Element verbunden ist, eine Koaxialleitung ist. 3. Mikrowellenverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsleitung, Uber der die Diode oder das andere Element verbunden ist, eine Streifenleitung ist. 4. ',I.Ukrowellenverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die HilfsUbertragungsleitung durch zwei im Abstand voneinander angeordnete Teile gebildet wird, zwischen denen ein langgestreckter Spalt ringförmigen Querschnittes liegtg wobei das eine Ende dieses Spaltes sich in dem Raum zwischen den Leitern der HauptUbertragungelei- , tung öffnet und das andere Ende durch die Masse des verlustbehafteten Materials abgeschlossen ist. 5. Mikrowellenverstärker nach Anspruch.1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallblock den einen der Leiter der HauptUbertragungsleitung und den einen Leiter der Hilfsleitung bildet. 6. Mikrowellenverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die HilfsUbertragungsleitung von dem Block und einem Teil gebildet wird, welches dicht an aber isoliert von einer Oberfläche des Blockes liegt. 7. Mikrowellenverstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das verlustreiche'Material in einem Loch in dem Block angeordnet ist. 8. Mikrowellenverstärker mit einer Tunneldiode oder einem anderen Element mit negativem Widerstand, das durch eine übertragungsleitung mit der einen Öffnung eines Zirkulators verbunden ist, um eine Verstärkung zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangsweg zu erzielen, die entsprechend mit zwei anderen Öffnungen des Zirkulators verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Stab der Übertragungsleitung wirksam parallel zu der Tunneldiode oder dem anderen Element über der Länge der Übertragungsleitung liegt, um die zu der Diode oder dem Element gehörende reaktive Impedanz auszugleichen, und ein zweiter Stab derUbertragungsleitung Uber der Länge der Übertra.gungsleitung an einem Funkt zwischen dem Zirkulator und dem ersten Stab verbunden ist, wobei der zweite Stab und dessen Entfernung vom ersten Stab so gewählt sind,#daß die Betriebsbandbreite des Verstärkers. vergrößert wird. 9. Mikrowellenverstärker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Stab in einem Abstand angeordnet sind, der gleich einer viertel Wellenlänge bei der mittleren Betriebsfrequenz des Verstärkers ist.2. Microwave amplifier according to claim 1, characterized in that the transmission line via which the diode or the other element is connected is a coaxial line. 3. Microwave amplifier according to claim 1, characterized in that the transmission line via which the diode or the other element is connected is a strip line. 4. ', I. microwave amplifier according to claim 1 or 2, characterized in that the auxiliary transmission line is formed by two spaced apart parts, between which an elongated gap of annular cross-section lies, one end of this gap being in the space between the conductors opens the HauptUbertragungelei-, tung and the other end is closed by the mass of the lossy material. 5. Microwave amplifier according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a metal block forms one of the conductors of the main transmission line and one conductor of the auxiliary line. 6. Microwave amplifier according to claim 5, characterized in that the auxiliary transmission line is formed by the block and a part which lies close to but isolated from a surface of the block. 7. Microwave amplifier according to claim 6, characterized in that the loss-rich material is arranged in a hole in the block. 8. Microwave amplifier comprising a tunnel diode or other negative resistance element connected by a transmission line to one port of a circulator to provide amplification between the input and output paths which are connected to two other ports of the circulator, respectively characterized in that a first rod of the transmission line is effectively parallel to the tunnel diode or other element over the length of the transmission line to balance the reactive impedance associated with the diode or element and a second rod of the transmission line over the length of the transmission. transmission line is connected at a point between the circulator and the first rod, the second rod and its distance from the first rod being chosen so that the operating bandwidth of the amplifier. is enlarged. 9. A microwave amplifier according to claim 8, characterized in that the first and the second rod are arranged at a distance which is equal to a quarter wavelength at the mean operating frequency of the amplifier.
DE19661516757 1965-04-28 1966-04-27 Microwave amplifiers that use tunnel diodes or other negative resistance elements Pending DE1516757A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1786165A GB1144441A (en) 1965-04-28 1965-04-28 Improvements in or relating to microwave amplifiers utilising tunnel diodes or other negative-resistance elements
GB1786265A GB1144442A (en) 1965-04-28 1965-04-28 Improvements in or relating to microwave amplifiers utilising tunnel diodes or othernegative-resistance elements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1516757A1 true DE1516757A1 (en) 1969-06-19

Family

ID=26252967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19661516757 Pending DE1516757A1 (en) 1965-04-28 1966-04-27 Microwave amplifiers that use tunnel diodes or other negative resistance elements

Country Status (3)

Country Link
BE (1) BE680256A (en)
CH (1) CH449085A (en)
DE (1) DE1516757A1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
BE680256A (en) 1966-10-03
CH449085A (en) 1967-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2849299C2 (en) Device for combining the powers of a number of signal sources
DE3638748A1 (en) CAPACITIVE DISCONNECT
DE2251177A1 (en) TRANSMISSION DEVICE WITH SIGNAL SHOOTING
DE2523525C3 (en) Switching unit and switching matrix for high-frequency signals
DE1909092A1 (en) Hybrid coupler with 90 ° phase shift
DE2746376C2 (en) Coupling device between a coaxial line and a waveguide
DE1516757A1 (en) Microwave amplifiers that use tunnel diodes or other negative resistance elements
DE2848271A1 (en) ELECTRONIC WAVE CONDUCTOR SWITCH
DE2154132A1 (en) Variable resistance damping arrangement
DE2015579C3 (en) Holder and connection device for a semiconductor microwave oscillator
DE4102930A1 (en) CIRCUIT TO SPLIT OR MERGE HIGH FREQUENCY POWER
EP0044941A1 (en) Tunable strip line circuit
DE1924221C3 (en) Coaxial microwave detector
DE2422843C3 (en) Adjustable damping element for especially short electromagnetic waves
DE2240565C3 (en) Microwave array
DE2450009C2 (en) Transmission phase shifter
DE2149931A1 (en) High frequency energy converter
DE1591273B1 (en) Capacitance diode arrangement
DE1945631C3 (en) Amplifier with an element with negative resistance characteristics
DE1591569C3 (en) Parametric device with reactance diode
DE1949328C3 (en) Amplifier for very short electromagnetic waves with a semiconductor element with negative resistance characteristics
DE1924221B2 (en) COAXIAL MICROWAVE DETECTOR
DE2632141B2 (en) Diode mixer stage
DE1961510C3 (en) Microwave circuit arrangement with a direction-dependent branch
DE1293265B (en) Diode phase shifter