DE1591569C3 - Parametrische Einrichtung mit Reaktanzdiode - Google Patents

Description

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Abstimmung auf die Idlerfrequenz bei einer ko- chen mittels eines, bei Verwendung einer Koaxialaxialen Anordnung durch einen Stift, der quer zur .leitung durch einen Schlitz im Außenleiter nach Diodenachse in das Leitungsgebilde einschiebbar ist, außen geführten Hebels, axial verschiebbar auszuvorgenommen ist, jedoch entstehen bei dieser Anord- führen.

nung deshalb keine eindeutigen Verhältnisse hinsieht- 5 Die Spannzangenanordnung zur Halterung der lieh der Wirkung einer Kapazität, da ein solcher Stift Diode hat nicht nur den Vorteil, daß diese leicht vereine derartige Feldverzerrung zur Folge hat, daß die schiebbar und dennoch gut kontaktierend nach der Wirkung als echte Kapazität kaum erreichbar ist. Erfindung gehalten werden kann, sondern daß da-Solche Stifte wirken bei sehr hohen Frequenzen ins- durch bei sehr tiefen Temperaturen, auf die solche besondere auch als Induktivität, so daß die ange- io Anordnungen zur Verringerung des Rauschens häufig strebte Breitbandigkeit des Systems wieder in Frage gebracht werden, wegen der Federeigenschaften diegestellt wird. ser Anordnungen noch eine gute Kontaktierung er-

Durch die Einfügung einer veränderbaren konzen- reicht wird.

trierten Zusatzkapazität parallel zu den Anschluß- Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausklemmen der Diode wird es nun möglich, die Re- 15 führungsbeispielen und den Fig. 1 bis 4 näher eraktanzen der Diode als Elemente für den Hilfskreis läutert.

zu verwenden, wodurch eine große Bandbreite dieses Die bereits einleitend erwähnte Fig. 1 zeigt in

Hilfskreises erreicht wird. Durch die Vergrößerung ihrem links neben der gestrichelten Linie befind-

der Gehäusekapazität mittels dieser veränderbaren liehen Schaltungsteilen das Ersatzschaltbild der inne-

Zusatzkapazität wird außerdem erreicht, daß die Re- ao ren Reaktanzen einer Kapazitätsdiode, die, wie schon

aktanzen der übrigen Kreise, also z.B. des Signal- erläutert, einen Serienresonanzkreis darstellen. C_m

kreises, des Pumpkreises u. dgl., im Vergleich zu soll in diesem Ersatzbild die mittlere Kapazität der

dieser Anschlußkapazität der Diode bei der Reso- Diode darstellen, während C_v den veränderbaren An-

nanzfrequenz des Hilfskreises relativ hochohmig wer- teil der Diodensperrschichtkapazität darstellen soll,

den, wodurch die Bandbreite des Hilfskreises durch 25 Die rechts von der gestrichelten Linie befindlichen

diese Elemente nicht mehr nachteilig beeinflußt wird. Kapazitäten stellen einerseits die durch die Fassung

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die bedingten Festkapazitätsanteile C_g dar und anderer-

Zusatzkapazität externe Rauschquellen, insbesondere seits die Kapazität der erfindungsgemäß vorgesehenen

im Bereich der Idler-Frequenz, kurzgeschlossen wer- zusätzlichen veränderbaren Fassungskapazität,

den, was besonders bei gekühlten Verstärkern zu ge- 30 Normalerweise liegt zur Bildung eines Hilfskreises

ringem Rauschen führt, da besonders die genannten die Resonanz der inneren Diodenreaktanzen zusam-

Rauschbeträge meist von ungekühlten Quellen men mit der Fassungskapazität weit höher als es zur

kommen. Bildung eines Hilfskreises notwendig wäre. Gemäß

Eine vorteilhafte Ausführung für die Bildung der der Erfindung ist die Zusatzkapazität C₂ vorgesehen, Zusatzkapazität besteht aus einem tulpenförmigen 35 durch die die Reaktanzen der Diode samt Halterung Kontaktierungselement für den einen Anschluß der auf einen für Resonanzabstimmung auf die HilfsDiode, dessen Dimensionierung so getroffen ist, frequenz notwendigen Wert gebracht wird. Da in daß die erforderliche Kapazitätsvergrößerung er- diesem Fall nur wenige Elemente in konzentrierter reicht wird. Technik am Aufbau des Hilfskreises beteiligt sind,

Eine in manchen Fällen ebenfalls mit Vorteil an- 40 wird gegenüber normalen Anordnungen ein erheb-

wendbare Methode zur Erzielung einer veränder- licher Bandbreitengewinn erzielt

baren Zusatzkapazität besteht darin, daß ein gegebe- Die Verwirklichung dieser Zusatzkapazität kann,

nenfalls längsverschiebbares Röhrchen über den mit wie in der Fig. 2 gezeigt ist, einfach durch eine

entsprechendem Durchmesser ausgebildeten Zuleiter Hülse 13 gebildet werden, die die normalerweise sehr

für den einen Anschlußkontakt der Diode vorgese- 45 klein gehaltene Anschlußkapazität der Kapazitäts-

hen ist, durch dessen Verschiebung die entsprechende diode 1 vergrößert. Da sich die Diode meist in einer

Halterungskapazität einstellbar ist. Anordnung befindet, bei der sich eine Signalzufüh-

Bei Verwendung einer Reaktanzdiode, bei der we- rungsleitung 10 in koaxialer Technik mit einer Hohl-

nigstens der eine Anschluß, der nicht mit der Zusatz- leitung 11 zur Zuführung der Pumpfrequenz kreuzt,

kapazität versehen ist, zapfenförmig ausgebildet ist, 50 ist die Hülse über das Ende 3 des Innenleiters der

besteht die Halterung dieses Anschlusses vorteilhaft Signalzuführungsleitung gezogen. Der andere An-

aus einer den zapfenförmigen Fortsatz umgreifenden Schluß der Diode 1 ist in irgendeiner Form mit der

Spannzange, in der die Diode bei gelöster Spann- Hohlleiterwand 2 mechanisch und elektrisch gut kon-

zange in einer für die Bildung der Zusatzkapazität taktierend verbunden. Durch Verschiebung der Hülse

erforderlichen Tiefe in den tulpenförmig oder hülsen- 55 auf dem Innenleiterende kann eine Veränderung der

förmig gestalteten Zuleiter für die Gegenelektrode Zusatzkapazität C₂ erzielt werden,

einschiebbar ist. Ausgehend von einer derart prinzipiellen Anord-

Besonders vorteilhaft ist auch eine Anordnung, bei nung zeigen die F i g. 3 und 4 Ausführungsbeispiele,

der sich innerhalb der zu einem tulpenförmigen Kon- die sich in der Praxis sehr gut bewährt haben. Die

takt ausgebildeten Zuleitung für die andere Elektrode, 60 F i g. 3 zeigt eine parametrische Anordnung mit einer

die vorzugsweise aus dem Innenleiter einer der Si- koaxialen Signalzuführungsleitung 10, einem Hohl-

gnalzuführung dienenden Koaxialleitung besteht, leiter 11 und einer in deren Kreuzungspunkt ange-

eine Druckfeder befindet, durch die, insbesondere brachten Kapazitätsdiode 1. Diese Diode ist vom so-

bei etwas gelöster Spannzange, die Diode gegen den genannten Pill-Typ mit zapfenförmigen Anschlüssen.

Zapfen des Spindeltriebes gedrückt wird. 65 Der obere zapfenförmige Anschluß der Diode wird

Bei Verwendung eines längsverschiebbaren Röhr- von dem entsprechend aufgebohrten Innenleiterende

chens an der Halterung für die Gegenelektrode ist es der Signalzuführungsleitung kontaktierend umfaßt,

zur Einstellung der Kapazität vorteilhaft, dieses Röhr- Das Ende der durch den Innenleiter gebildeten

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Hülse 3 ist tulpenförmig erweitert, so daß dadurch gung einer entsprechenden Nut leicht möglich ist. eine zusätzliche, in unmittelbarer Nähe des Dioden- Dadurch wird eine weitere Verkleinerung der Zuanschlusses befindliche Kapazitätdieses Anschlusses leitungsreaktanzen erreicht.

gegen den anderen Diodenanschluß, der sich im DieFig. 4 zeigt ein Alisführungsbeispiel, bei dem Hohlleiter 2 befindet, erreicht wird. Dieser Anschluß 5 die Halterung der einen Elektrode im Hohlleiter der Diode, der ebenfalls zapfenförmig gestaltet ist, ebenfalls durch eine Spannzange erfolgt. Die Gegenwird von einer Spannzange 5 umfaßt. Diese Spann- elektrode wird von dem am Ende axial aufgebohrten zange wird mittels einer Mutter 6 hinreichend ange- und mit Fiederung versehenen Innenleiter umfaßt, zogen, so daß ein guter Kontakt der Zange zwischen Zusätzlich ist über das Innenleiterende eine Hülse den Anschlußzapfen der Diode einerseits und der io 13 gesteckt. Diese Hülse ist an ihrem oberen Ende Hohlleiterwandung 2 andererseits, erreicht wird. Um im dargestellten Beispiel vorteilhaft ebenfalls gefienun die Eintauchtiefe der Diode im Hohlleiter 11 dert, so daß sie auf dem Innenleiterende unter •Beileicht verändern zu können, ist ein Spindeltrieb vor- behaltung guten elektrischen Kontaktes axial vergesehen, bestehend aus der Spindel 4, die in einem schoben werden kann. Die Verschiebung wird am Innengewinde, koaxial in der Spannzange, gelagert 15 besten durch einen Isolierstoffhebel vorgenommen, ist Durch Anziehen der Spindel 4 läßt sich selbst bei der hier nicht näher eingezeichnet ist und der durch gespannter Zange S die Diode 1 zur Veränderung der einen schmalen Schlitz am Außenleiter der Koaxial-Zusatzkapazität gegen die Hülse 3 zu bewegen. Um leitung 10 nach außen geführt sein kann. In prakzu gewährleisten, daß zumindest beim Lösen der tischen Fällen wird es nur nötig sein, durch eine entSpannzange die Diode ohne äußere Krafteinwirkung ao sprechende öffnung ein passendes Stäbchen zur Ver-(also z. B. einen Hebel) wieder zuriickgleitet, ist der Schiebung der Hülse 13 einzuführen,
andere Anschlußzapfen der Diode über eine Feder In den Fällen, in denen die Hülse verschiebbar 14 gegen den 'Innenleiter der Koaxialleitung 10 ver- ausgeführt ist, erübrigt sich eine Ausführung der spannt. ■ " · · " · Spannzange nach Fig. 3. Wird jedoch die Hülse fest Es hat sich gezeigt, daß bei dieser Anordnung auch 35 aufgebracht, so läßt sich durch Axialverschiebung während des Betriebs der parametrischen Anordnung der Diode mit einer Spannzangenanordnung, wie sie eine sehr genaue Einstellung der Zusatzkapazität in Fig. 3 gezeigt ist, ebenfalls eine Kapazitätsvarimöglich ist. Die Spannzange hat außerdem den Vor- ierung erreichen. Die Spannzange ist im Bereich der teil einer sehr guten Kontaktgabe für den betreffen- Diodenhalterung gefiedert und gibt, wie schon geden Diodenanschluß, bei der Zuleitungsreaktanzen 30 sagt, guten Kontakt vor allen Dingen auch mit den praktisch vernachlässigbar sind. Man kann in beiden Hohlleiterwänden.

dargestellten Fällen (also auch bei der nachfolgend Das erfindungsgemäße Prinzip läßt sich bei prakgeschilderten Fig. 4) den meist.vorhandenen teller- tisch allen parametrischen Anordnungen, insbesonförmigen Ansatz 15 der Diode auch noch in die dere der eingangs erwähnten Art, mit Erfolg verSpannzange mit hineinversenken, was durch Anbrin- 35 wenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Parametrische Anordnung für sehr hohe Frequenzen mit wenigstens einer Reaktanzdiode, bei der ein Hilfskreis vorgesehen ist, der auf die Spiegelfrequenz bei Mischanordnungen oder auf die Hilfsfrequenz beim parametrischen Verstärker unter Verwendung im wesentlichen der Streureaktanzen der Diode für den Hilfskreis resonanzabgestimmt ist, bei der der Hilfskreis durch Parallelschaltung einer Zusatzkapazität zur Diode resonanzabgestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzkapazität als Vergrößerung der Diodenhalterungskapazität in Form einer Vergrößerung des Durchmessers der Diodenhalterung unmittelbar im Kontaktierungsbereich mit der Diode durchgeführt ist, so daß die Wirkung einer konzentrierten Kapazität erreicht wird.

2. Parametrische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungskapazität aus einem tulpenförmigen Kontaktierungselement für den einen Anschluß der Diode besteht, dessen Außendurchmesser so dimensioniert ist, daß die erforderliche Vergrößerung der Kapazität erreicht wird.

3. Parametrische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegebenenfalls längsverschiebbares Röhrchen über den mit entsprechendem Durchmesser ausgebildeten Zuleiter für den einen Anschlußkontakt der Diode vorgesehen ist, durch dessen Verschiebung die entsprechende Halterungskapazität einstellbar ist.

4. Parametrische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Reaktanzdiode, bei der wenigstens der eine Anschluß, der nicht mit der Zusatzkapazität versehen ist, zapfenförmig ausgebildet ist, die Halterung mittels einer den zapfenförmigen Fortsatz umgreifenden Spannzange geschieht, in der die Diode, vorzugsweise mittels eines Spindeltriebes derart axial bewegbar festgeklemmt ist, daß sie in einer für die Bildung der Zusatzkapazität erforderlichen Tiefe in den tulpenförmig oder hülsenförmig gestalteten Zuleiter für die Gegenelektrode einschiebbar ist.

5. Parametrische Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich innerhalb der zu einem tulpenförmigen Kontakt ausgebildeten Zuleitung für die andere Elektrode, die vorzugsweise aus einem Innenleiter der zur Signalzuführung dienenden Koaxialleitung besteht, eine Druckfeder befindet, durch die, insbesondere bei etwas gelöster Spannzange, die Diode gegen den Zapfen des Spindeltriebes gedrückt wird.

6. Parametrische Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines längsverschiebbaren Röhrchens an der Halterung für die Gegenelektrode dieses Röhrchen mittels eines, bei Verwendung einer Koaxialleitung durch einen Schlitz im Außenleiter, nach außen geführten Hebels axial verschiebbar ausgeführt ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine parametrische Anordnung für sehr hohe Frequenzen mit wenigstens einer Reaktanzdiode, bei der ein Hilfskreis vorgesehen ist, der auf die Spiegelfrequenz bei Mischanordnungen oder auf die Hilfsfrequenz beim parametrischen Verstärker unter Verwendung im wesentlichen der Steuerreaktanzen der Diode für den Hilfskreis resonanzabgestimmt ist, bei der der Hilfskreis durch Parallelschaltung einer Zusatzkapazität zur Diode

ίο resonanzabgestimmt ist.

In parametrischen Anordnungen der obenerwähnten Art treten Hilfsfrequenzen auf, von denen wenigstens der sogenannte Idlerkreis mit einem ohmschen Belastungswiderstand versehen sein muß. Bei einem parametrischen Verstärker besteht z. B. dieser Hilfskreis aus einem auf die Differenzfrequenz zwischen Pumpfrequenz und Signalfrequenz abgestimmten Kreis, bei einem parametrischen Mischer ist der Hilfskreis auf die sogenannte Spiegelfrequenz abge-

ao stimmt, bei einem parametrischen Aufwärtsumsetzer ist dieser Kreis auf die in die höhere Frequenz umgesetzte Signalfrequenz abgestimmt. Um eine große Bandbreite bei derartigen Anordnungen zu erzielen, ist es nun erforderlich, auch diesen Hilfskreis sehr

as breitbandig auszuführen. Dies läßt sich nach bekannten Vorschlägen durch Mehrfachabstimmung dieses Hilfskreises verwirklichen, jedoch wird hierdurch die Anordnung sehr kompliziert und auch aufwendig sowie schwer abgleichbar.

Es ist andererseits eine Anordnung mit zwei im Gegentakt arbeitenden Dioden in einer Verstärkerschaltung bekannt, bei der im wesentlichen die Ersatzschaltungselemente für die sogenannte erste Eigenresonanz der Varaktordiode zur Bildung des Hilfskreises ausgenutzt werden. Diese Elemente bestehen, wie die Fig. 1 zeigt, aus der mittleren Sperrschichtkapaztät C_m, der Zuleitungsinduktivität L₀ und dem Bahnwiderstand r der Diode. Bei Verwendung nur einer Diode oder mehrerer in Parallelschaltung kann nun nicht erreicht werden, daß nur die Elemente des oben geschilderten Serienkreises für den Hilfskreis wirksam werden, sondern es müssen noch die Halterungskapazität der Diode und ihre Gehäusekapazität berücksichtigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch unter diesen Umständen einen Hilfskreis zu schaffen, der unter Verwendung einfachster Mittel eine möglichst große Bandbreite aufweist und ohne daß hierdurch der möglichst breitbandig ausgelegte Signalkreis in seinen Eigenschaften verändert wird.

Diese Aufgabe wird bei einer parametrischen Anordnung für sehr hohe Frequenzen mit wenigstens einer Reaktanzdiode, bei der ein Hilfskreis vorgesehen ist, der auf die Spiegelfrequenz bei Mischanordnungen oder auf die Hilfsfrequenz beim parametrischen Verstärker unter Verwendung im wesentlichen der Streureaktanzen der Diode für den Hilfskreis resonanzabgestimmt ist, bei der der Hilfskreis durch Parallelschaltung einer Zusatzkapazität zur Diode resonanzabgestimmt ist, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Zusatzkapazität als Vergrößerung der Diodenhalterungskapazität in Form einer Vergrößerung des Durchmessers der Diodenhalterung unmittelbar im Kontaktierungsbereich mit der Diode durchgeführt ist, so daß die Wirkung einer konzentrierten Kapazität erreicht wird.

Zwar ist durch die GB-PS 1 043 750 bereits ein parametrischer Verstärker bekannt, bei dem eine