DE1766969C3 - Schaltung zur Erzeugung von modulierten Mikrowellen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Erzeugung von modulierten Mikrowellen, insbesondere mit aus Halbleiterelementen bestehenden Oszillatoren.

Bei Oszillatoren, die aus einer Halbleiterdiode, vor allem, »gunn diode«, »impatt diode« usw. bestehen, ist die Entwicklung in den letzten Jahren so weit fortgeschritten, daß mit ihnen im Bereich der Mikrowellen die Leistung von einigen Watt erreicht werden kann.

Diese Oszillatoren haben jedoch den Nachteil, daß sie mit Geräusch behaftet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, geräuscharme modulierte Mikrowellen, insbesondere unter Verwendung von aus Halbleiterelementcn bestehenden Oszillatoren zu gewinnen. Diese Aufgabe wird bei einer Schaltung zur Erzeugung von modulierten Mikrowellen gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß einem ersten aus einem Halbleiterelement bestehenden Oszillator ein Filter mit hohem Q zugeordnet ist. daß durch Mischung des so gewonnenen Mikrowellensignals mit Modulalionssignalen ein Signal von modulierten Mikrowellen erzeugt wird und daß durch diese modulierten Mikrowellensignale ein zweiter aus einem Halbleiterelement bestehender Oszillator zwangsweise synchronisiert wird.

Durch die Literaturstelle »Proceedings 1RE'<. Dezember 1944, Seiten 730 bis 737, insbesondere Fig. List zwar eine Einrichtung bekannt, bei der in einem Empfänger für Frequenzmodulation das Zwischenfrequenzsignal einen mitgezogenen Oszillator moduliert. Dies geschieht dort jedoch ?u den/ Zweck der besseren Sendertrennung und der Oszillator wird auf einer seiner Oberwellen synchronisiert. Im Gegensatz dazu erfolgt bei der Erfindung nicht nur eine Modulation eines zweiten freischwingenden Oszillators, sondern es ist die Gewinnung einer möglichst reinen Spektrumsfrequenz für den ersten Halbleiteroszillator über das Filter von Vorteil.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 die Kompressionskennlinie des Modulationsgrades jeder Schwingung bei der zwangsweisen Synchronisation der fremden Schwingung mit der selbsterregten Schwingung,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Schaltung zur Erzeugung von modulierten Mikrowellen.

Als Verfahren zur Unterdrückung der Geräusche ist es denkbar, daß an den Ausgang eines eingangs genannten Oszillators ein Bandpaßfilter (Bandsperre) mit hohem Q geschaltet und nur eine erforderliche Schwingungswelle gewonnen wird. Je besser die Reinheit der Schwingungsfrequenz wird, um so größer wird jedoch der V-iiusi, so dau der Ausgangspegel notwendigci weise verkleinert und die Modulation der Weilen erschwert wird.

Wenn in den Oszillator für die selbsterregte Schwingung eine fremde Schwingung, deren Frequenz der Schwingungsfrequenz nahe ist und die stabilisiert ist und einen niedrigen Pegel aufweist, eingeführt und die selbsterregte Schwingung durch die fremde Schwingung zwangsweise synchronisiert (mitgezogen) und moduliert wird, und wenn abweichend davon die fremde Schwingung moduliert wird, weisen die Kennlinien für die Kompression der jeweiligen Modulation den in F i g. 1 gezeigten Verlauf auf.

In Fig. 1 sind nämlich auf der Abszisse die

Modulationsfrequenz -^- [MHz] und auf der Ordinate

das Verhältnis für die Kompression des Modulationsgrades (Kompressionsgrad) aufgetragen.

Die ausgezogene Linie bedeutet den Kompressionsgrad — bei der Modulation eines fremderregten Signals und die gestrichelte Linie den Kompressionsgrad — bei der Modulation eines selbsterregten

Signals. Falls die selbsterregte Schwingung moduliert wird, wird die Kompression dann entsprechend

Ax
vergrößert und der Kompressionsgrad — dem Wert

Null genähert, wenn die Modulationsfrequenz a>_m erniedrigt wird. Falls umgekehrt dazu die fremde Schwingung moduliert wird, wird die Kompression

verringert und der Kompressionsgrad —ρ dem Wert

Eins genähert. Deshalb kann eine hohe Ausgangsleistung der modulierten Mikrowellen dann erreicht werden, wenn die zwangsweise Synchronisation der selbsterregten Schwingung des aus einem Halbleiterelement bestehenden Oszillators durch eine fremde Schwingung durchgeführt wird, die in einem niedrigen Frequenzbereich, in dem die Kompression der Modulation für die fremde Schwingung nicht auftritt, moduliert ist.

Da für die selbsterregte Schwingung Frequenzen in der Nähe der Frequenz der selbsterregten Schwingung stark komprimiert werden, kann das Geräusch unterdrückt und eine geräuscharme Ausgangsleistung gewonnen werden.

Die Fig.2 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Erzeugung von modulierten Wellen, wobei MS eine Stromquelle für das Signal der modulierenden Wellen, MIX einen Mischer, /ein Filter, OSCl den ersten aus einem Halbleiterelement bestehenden Oszillator, OSC Il den zweiten aus einem Halbleiterelement besiehenden Oszillator und OUT eine Ausgangsklemme bedeuten.

In Fig.2 erhält der Oszillator OSC II über den Mischer MIX über das aus einem Resonator mit hohem Q (Q = einige hundeit z.B. 500 bis 600) bestehende Filter / die Mikrowelle (Trägerwelle) vom Oszillator OSC\, die . zwar einen geringen Pegel hat, aber geräuscharm ist. Diese Mikrowelle wird im Mischer MIX, der durch einen aus einer Diode mit veränderlicher Kapazität (Kapazitätsdiode) bestehenden Wandler gebildet ist, mit dem Modulaticnssignal, das von der das vervielfachte Modulationssignal (VHF-Band) liefernden Stromquelle MS zugeführt wird, gemischt, wodurch ein moduliertes Mikrowellensignal erhalten wird.

Dann wird durch dieses modulierte Mikrowellensignal die selbsterregte Frequenz des zweiten, aus einem Halbleiterelement bestehenden Oszillators zwangsweise synchronisiert und so ein Ausgangssignal der modulierten Mikrowellen mit hoher Leistung und geringem Geräusch gewonnen.

Dadurch, daß mehrere zweite aus Halbleiterelementen bestehende Oszillatoren im Abstand der Phasenlänge von V⁴ Ρ-* = Wellenlänge im Hohlleiter) auf einer gleichen Leitung (z. B. einem Hohlleiter) vorgesehen werden, denen das Signal der Mikrowelle mit kleinem Pegel, das d^:e Ausgangsleistung des Mischers MIX darstellt, zugeführt und dadurch jeder Oszillator zwangsweise synchronisiert wird, kann die modulierte Mikrowelle mit hoher Leistung und kleinem Geräusch gewonnen werden.

Wie oben erwähnt ist, kann durch die erfindungsgemäße Einrichtung eine modulierte Mikruweile mit kleinem Geräusch und hoher Leistung unter Verwendung eines aus einem Halbleiterelement bestehenden Oszillators gewonnen werden. Die Erfindung ist deshalb für kleinere drahtlose Mehrfachn^chrichteneinrichtungen sehr vorteilhaft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltung zur Erzeugung von modulierten Mikrowellen, dadurch gekennzeichnet, daß einem ersten aus einem Halbleiterelement bestehenden Oszillator (OSC I) ein Filter (!) mit hohem Q zugeordnet ist, daß durch Mischung des so gewonnenen Mikrowellensignals mit Modulationssignalen ein Signal von modulierten Mikrowellen erzeugt wird, und daß durch diese modulierten Mikrowellensignale ein zweiter aus einem Halbleiterelement bestehender Oszillator (OSCU) zwangsweise synchronisiert wird.

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