DE1766093C3

DE1766093C3 - Mixer arrangement for high frequencies

Info

Publication number: DE1766093C3
Application number: DE19681766093
Authority: DE
Inventors: Othmar 7150 Backnang Tegel
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Filing date: 1968-04-02
Publication date: 1977-02-17

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Mischeranordnung für hohe Frequenzen, besinnend aus einer Varaktordiode, einem Zirkulator, einem Mischeroszillator und einem Zwischenfrequenzoszillator.The invention relates to a mixer arrangement for high frequencies, based on a varactor diode, a circulator, a mixer oscillator and an intermediate frequency oscillator.

Es sind bereits Mischeranordnungen bekannt geworden, die mit Hilfe einer Varaktordiode aufgebaut sind. Eine derartige Schaltanordnung ist in der Fig. 1 dargestellt. Die Oszillatorfrequenz fo wird hierbei über ein Bandpaßfilter Fi und den angeschlossenen Zirkulator Zi der Varaktordiode D zugeführt. Die an der Eingangsklemmc E der Anordnung eingespeiste Zwischenfrequenz fzF bewirkt an der Diode D die gewünschte Frequenzumsetzung in das obere bzw. untere Seitenband. Das gewünschte Seilenband gelangt bei dieser Schaltung über eine geeignet dimensionierte Bandsperre F2 und den Zirkulator Zi zum Bandpaßfilter F3, welches dem Ausgang A der Anordnung die gewünschte Frequenz f_o ± fze zuführt. Für einen guten Wirkungsgrad ist es erforderlich, daß das nicht gewünschte Seitenband und die anderen Mischprodukte in geeigneter Weise blind abgeschlossen werden. Dies kann beispielsweise durch eine Transformation der Eingangs- bzw. Ausgangsimpedanzen der Filter FI und F7> bei den nicht gewünschten Mischprodukten durch entsprechende Diniensionierung des mit L bezeichneten Leitungsstückes zwischen dem Filter F2 und der Varaktordiode D erfolgen.Mixer arrangements are already known which are constructed with the aid of a varactor diode. Such a switching arrangement is shown in FIG. The oscillator frequency fo is fed to the varactor diode D via a bandpass filter Fi and the connected circulator Zi. The intermediate frequency fzF fed in at the input terminal E of the arrangement effects the desired frequency conversion at the diode D into the upper or lower sideband. With this circuit, the desired cable band arrives via a suitably dimensioned bandstop filter F2 and the circulator Zi to the bandpass filter F3, which feeds the desired frequency f _o ± fze to the output A of the arrangement. For a good degree of efficiency, it is necessary that the undesired sideband and the other mixed products are blindly closed in a suitable manner. This can be done, for example, by transforming the input and output impedances of the filters FI and F7> in the case of the undesired mixed products by appropriately dimensioning the line section labeled L between the filter F2 and the varactor diode D.

Eine weitere bekannte Mischeranordnung ist in der Fig. 2 dargestellt, die ohne Zirkulator arbeitet. Bei dieser Anordnung gelangt die Oszillatorfrequenz /_o über das Filter Fl zu der mit D bezeichneten Varaktordiode. Über die Eingangsklemme E wird gleichzeitig die erforderliche Zwischenfrequenz f_ZF eingespeist. Das an der Diode D entstehende gewünschte Seitenband wird mittels des Filters F3 ausgesiebt und kann am Ausgang A der Gesamtanordnung abgegriffen werden. Auch bei dieser Anordnung ist es möglich, d-jrch geeignete Dimensionierung der mit L bezeichneten Leitungslängen den Blindabschluß der nicht gewünschten Mischprodukte zu erzielen. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die beiden Filter nicht voneinander entkoppelt sind und sich somit gegenseitig beeinflußen, wodurch eine Durchstimmung ίο für verschiedene Oszillatorfrequenzen erschwert wird. Außer durch die Umsetzungsverluste in der Diode und die Art der Anpassung sowie die Art des Blindabschlusses der nicht gewünschten Mischprodukte wird der Wirkungsgrad der MischeranordnungAnother known mixer arrangement is shown in FIG. 2, which operates without a circulator. With this arrangement, the oscillator frequency / _o reaches the varactor diode labeled D via the filter F1. At the same time, the required intermediate frequency f _Z F is fed in via the input terminal E. The desired sideband arising at the diode D is screened out by means of the filter F3 and can be tapped at the output A of the overall arrangement. With this arrangement, too, it is possible to achieve the blind termination of the undesired mixed products by appropriately dimensioning the line lengths denoted by L. However, this arrangement has the disadvantage that the two filters are not decoupled from one another and thus influence one another, which makes tuning ίο difficult for different oscillator frequencies. Apart from the conversion losses in the diode and the type of adaptation as well as the type of blind termination of the undesired mixed products, the efficiency of the mixer arrangement is increased

¹S abgegebene Seitenbandleistung ¹ S from given sideband power

^11RF ⁼ Leistung des /fF-Generators ^11RF ⁼ power of the / fF generator

bei den relativ guten Wirkungsgraden (a — 3 db) auch durch die Filterdurchgangsverluste bestimmt.with the relatively good efficiencies (a - 3 db) also determined by the filter throughput losses.

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestell', eine Mischeranordnung aufzuzeigen, die sowohl die Filterverluste als auch die Anzahl der notwendigen Filter auf ein Minimum herabsetzt, um den erwähnten Wirkungsgrad i//;/.- zu verbessern. Ausgehend von der eing?ng^r beschriebenen Mischeranordnung wird dies erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mischeroszillator zum ersten Arm des Zirkulators führt, daß der Zwischenfrequenzoszillator direkt mit der Varaktordiode verbunden ist und daß zwischen deren Verbindungspunkt und dem zweiten Arm des Zirkulators ein Bandfilter eingefügt ist, das die Frequenz des gewünschten Seitenbandes und die Frequenz des Mischoszillators durchläßt.The invention has the task of showing a mixer arrangement which reduces both the filter losses and the number of filters required to a minimum in order to improve the mentioned efficiency. Starting released from the eing? Ng ^r mixer described arrangement, this is according to the invention characterized in that the mixer oscillator leads to the first arm of the circulator that the intermediate frequency oscillator is directly connected to the varactor diode and that between the junction point and the second arm of the circulator, a band filter is inserted, which passes the frequency of the desired sideband and the frequency of the mixer oscillator.

Eine gemäß der Erfindung aufgebaute Schaltung ist in der Fig. 3 schematisch dargestellt. Sie besteht aus einem beim Ausführungsbeispiel dreiarmigcn Zirkulator Zi mit den drei Anschlußarmen 1, 2 und 3. Der Mischoszillato.· Ol gibt seine Frequenz/o zum Arm 1 des Ziikulators. Der Zwischenfrequenzoszillalor ist mit O2 bezeichnet. Er ist direkt mit der Oszillalordiode D verbunden. Der mit α bezeichnete Verbindungspunkt führt zu einem Bandfilter F, das seinerseits mit dem Arm 2 des Zirkulators verbunden ist. Dieses Filter ist als Bandfilter ausgelegt, derart, daß es sowohl die Frequenz des gewünschten Seitenbandes fo * fzF als auch die Frequenz/o des Mischoszillators durchläßt. Da die relative Bandbreite des Filters F bei sonst gleichen Voraussetzungen größer ist als die Bandbreite der Filter Fl und F3 der vorbekannten Mischeranordnungen, sind auch die Filterverluste entsprechend kleiner und damit wird der Wirkungsgrad der Gesamtanordnung verbessert. Der Arm 3 des Zirkulators Zi führt zur Ausgangsklemme A, an welcher dann die gewünschte umgesetzte Frequenz fo t fzF abgegriffen werden kann.A circuit constructed according to the invention is shown schematically in FIG. It consists of a dreiarmigcn the embodiment circulator Zi with the three connecting arms 1, 2 and 3. The Mischoszillato. · Ol is its frequency / o to the arm 1 of the Ziikulators. The intermediate frequency oscillator is labeled O2. It is directly connected to the oscillator diode D. The connection point denoted by α leads to a band filter F, which in turn is connected to the arm 2 of the circulator. This filter is designed as a band filter in such a way that it passes both the frequency of the desired sideband fo * fzF and the frequency / o of the mixer oscillator. Since the relative bandwidth of the filter F is greater than the bandwidth of the filters F1 and F3 of the previously known mixer arrangements, all other things being equal, the filter losses are correspondingly smaller and the efficiency of the overall arrangement is thus improved. The arm 3 of the circulator Zi leads to the output terminal A, at which the desired converted frequency fo t fzF can then be tapped.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung wird die mit L bezeichnete Leilungslänge zwischen der Diode und dem Filter F derart gewählt, daß für die Frequenzen der nicht gewünschten MischprodukteIn an expedient further development of the invention, the line length, denoted by L , between the diode and the filter F is selected in such a way that for the frequencies of the undesired mixed products

Leerlauf oder Kurzschluß auftritt, während bei der Frequenz fo des Mischoszillators und der Frequenz fo + fzF des gewünschten Seitenbandes Anpassung herrscht. Es versteht sich, daß die Dimensionierung der Mischeranordnung gemäß der Erfindung auch soOpen-circuit or short-circuit occurs, while there is adaptation at the frequency fo of the mixer oscillator and the frequency fo + fzF of the desired sideband. It goes without saying that the dimensioning of the mixer arrangement according to the invention is also so

⁶S vorgenommen werden kann, daß man als gewünschtes Seitenband/o —fzF erhält. ⁶ S can be made that the desired sideband / o - fzF is obtained.

Für besonders hohe Anforderungen kann in Weiterführung der Erfindung ferner zwischen dem drittenFor particularly high requirements, in a further development of the invention, between the third

Arm 3 des Zirkulators Zi und der Ausgangsklemme der Gesamtanordnung ein für die Frequenz f_o des Mischoszillators als Sperrfilter wirkendes Filter eingefügt werden, so daß man eine sehr gute Oszillatorunterdrückung erhält, ohne daß dadurch der Gesamtwirkungsgrad merklich verschlechtert wird. Diesem Filter braucht nur für eine diskrete Frequenz ausgelegt zu werden, so daß auch bei relativ hoher Sperrdämpfung die Durchgangsdämpfung im Abstand /zf praktisch vernachlässigbar ist.Arm 3 of the circulator Zi and the output terminal of the overall arrangement a filter acting as a notch filter for the frequency f _{o of} the mixer oscillator can be inserted, so that a very good oscillator suppression is obtained without the overall efficiency being noticeably impaired. This filter only needs to be designed for a discrete frequency, so that even with a relatively high blocking attenuation, the transmission attenuation at the distance / zf is practically negligible.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Mixer arrangement for high frequencies, consisting of a varactor diode, a circulator, a mixer oscillator and an intermediate frequency oscillator, characterized in that the mixer oscillator (01) leads to the first arm (1) of the circulator (Zi) that the intermediate frequency oscillator (O2) leads directly is connected to the varactor diode (D) and that between the junction point (α) and the second arm (2) of the circulator (Zi) one- sided filter (F) is inserted, which the frequency (fo + / zf) of the desired sideband and the frequency (fo) of the mixer oscillator lets through.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the line length (L) between the filter (F) and the varactor diode (D) is chosen such that open circuit or short circuit occurs for the frequencies of the undesired mixed products, while at the frequency ( fo) of the mixer oscillator and the frequency (fo i fzr) of the desired sideband adjustment prevails.

3. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that between the third arm (3) of the circulator (Zi) and the output (A) of the overall arrangement, a filter acting as a blocking filter for the frequency (fo) of the mixer oscillator is inserted.