DE2117964A1

DE2117964A1 - Meßreaktor für aktive Kreise mit Hyperfrequenzen

Info

Publication number: DE2117964A1
Application number: DE19712117964
Authority: DE
Inventors: Guy Antony Louvel (Frankreich)
Original assignee: Alcatel CIT SA
Current assignee: Alcatel CIT SA
Priority date: 1970-04-14
Filing date: 1971-04-14
Publication date: 1971-10-28
Also published as: JPS464938A; NL7104726A; BE765404A; GB1323496A; FR2085367A1

Description

DR. MÖLLER-BORE DIPL-PHYS. DR.MANITZ DIPL-CHEAA. DR. DEUFEL

DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRÄMKOW 2117964

PATENTANWÄLTE

Hl/Sv - 0 2326

GOMPAG-MIE HfDUSOJRIELIE DES TELECOMMUNICATIONS CIT-ALCATEL 12, rue de la Baume, 75 Paris 8, Frankreich

Meßreaktor für aktive Kreise mit Hyperfrequenzen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Reaktor, der die Anpassung von aktiven Kreisen, wie Leistungstransistoren in der Punktionsweise an sehr hohe Frequenzen · gestattet.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art wird die von dem Kreis gelieferte Reaktanz neutralisiert und ein eine bestimmte Frequenz aufweisendes Signal angepaßt, indem an dem Ende einer vorbestimmten Länge der Leitung eine bestimmte Beaktanz hinzugefügt wird.

Es ist bekannt, daß die Annulierung imaginärer Terme einer komplexen Zahl durch das Hinzufügen konjugierter imaginärer Terme erhalten werden kann. Auf diese Weise werden nur ange-

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Dr. Miller-·«* Or. Maititx · Or. DtuW · DlpJ.-lna. FiMtarwoM Dipl.-Ing. Gfflmkow Ireunschwwff, Am Mrgwperk · · MOndiwi 22, «obwt-Kodi-»rofl· 1 7 Stuttgart - lad Cannitott T.WO.KS31) 7»tf T^fo_Bpn)2»3i45_iT.l.x5Zi0S0mfcp·» Mark»rtrae.l,T.I,fofl(071IJ «7241 Bonkt ZtHnOaHt loytr. Valkibankin, MSndwn, Kle.-Nr. M22 fofMMdi: MOndwn M4f5

paßte reelle Tefme erhalten.

In diesem Fall ist die Anpassung eines Kreises, der nur Widerstandsterme aufweist, entweder in der Richtung des von einer Widerstandsquelle versorgten Eingangs oder in der des von einem Widerstand belasteten Ausgangs möglich gemacht. Es wird auf diese Weise eine iehlanpassung vermieden, die stationäre Wellen hervorrufen würde, die die Ursache für Verluste an effektiv zur Verfügung stehender Leistung sein wurden. Wenn die Kreise, die angepaßt werden sollen, Kreise wie Transistoren sind, gestatten es die herbeigeführten Korrekturen, sie insbesondere in dem lall erhöhter Leistungen vor Zerstörung zu bewahren. Wenn die von den Transistoren gelieferten Impedanzen von dem Niveau des angelegten Signals abhängen, müssen die Messungen mit schwacher Leistung, um den Transistor nicht zu zerstören, dann mit zunehmender Leistung ausgeführt werden, um sich den wirklichen ihinktionsbedingungen zu nähern. Außerdem besteht die allgemein benutzte Methode darin, daß zwischen dem Eingang des Transistors und dem Signalgenerator ein strom_aufwärtiger Reaktor, dem eine Kupplung in Verbindung mit einem Bolometer vorgeordnet ist, und zwischen dem Ausgang des Transistors und der Widerstandslast ein stromabwärtiger Reaktor gefolgt von einem weiteren Bolometer angeordnet wird. Die Einstellung der zwei Reaktoren erfolgt zuerst bei schwacher Leistung. Es wird der stromaufwärtige Reaktor eingestellt, bis die größte einfallende Leistung erhalten wird} dann wird der stromabwärtige Reaktor eingestellt, bis die größte Ausgangsleistung erhalten wird. Man versucht so, sich den Nennbedingungen der Eingangs- und Ausgangsleistung zu nähern, wobei der Transistor mit der von dem Konstrukteur angegebenen Spannung polarisiert ist. Dann wird die von dem Generator gelieferte Leistung erhöht und es wird mit der Einstellung der Reaktoren fortgefahren. Wenn diese einmal auf volle Leistung eingeregelt sind, wird mit der Trennung des Aufbaus fortgefahren und der von

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jedem Reaktor gelieferte Einfall mit einer Meßleitung gemessen. Man erhält so den Wert der zu den von dem Transistor am Eingang und am Ausgang gelieferten Impedanzen konjugierten Impedanzen.

Bisher sind die benutzten Reaktoren als Koaxialleitung oder als Wellenleiter bzw. Hohlleiter realisiert worden. Die konjugierte Reaktanz ist somit durch die Position einer induktiven oder kapazitiven Diskontimiietät auf der Übertragungsleitung und durch den mehr oder weniger großen Wert dieser Diskontinuietät bestimmt. Jedoch können die Reaktoren mit Koaxialleitung nur bis 2 Gfiz mit hohen Leistungen realisiert· werden und bieten die Reaktoren in Form eines Wellenleiters keinen Nutzen für Einrichtungen mit Transistoren.

Außerdem weisen die üblicherweise verwendeten Leitungen zum Zwecke des Anschließens dazwischenliegende koaxiale Abgriffe bzw. Anschlüsse auf, um den Reaktor mit dem Transistor zu verbinden, der selbst mit koaxialen Abgriffen ausgerüstet ist, was weitere Verbindungsabgriffe erfordert. Die durch die koaxialen Abgriffe und die Verlängerung der Entfernungen zwischen dem Transistor und dem Reaktor gelieferten Diskontinuietät en erzeugen Änderungen in der Verteilung der stationären Wellen, die gleichfalls als ein Mangel an Genauigkeit in die Abschätzung der Reaktanzen übertragen werden.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und es zu ermöglichen, die an den Klemmen der Elektroden des Transistors existierende, genaue Impedanz bei maximaler Begrenzung der Zwischenverbindungen und unter Verwendung eines Reaktors speziellen Typs zu messen.

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Erfindungsgemäß ist ein Eeaktor zum Messen der Impedanzen

.. mit

von aktiven Ereisen mit einer Übertragungsleitung ia einem Mikroband, das durch ein erstes Ende zur Aufnahme der Energie eines Signalgenerators und durch ein zweites Ende zur Übertragung dieser Energie auf die aktiven Kreise begrenzt ist, und mit einer auf dem Mikroband angeordneten variablen Reaktanz, mit der die Reaktanz der aktiven Kreise aufhebbar ist, vorgesehen, bei dem die variable Reaktanz als ein Anker gegenüber dem Mikroband, wobei alle beide in einem Gehäuse enthalten sind, vorgesehen ist, der Anker einer Schraube zugeordnet ist, mit der sein Eintauchen in Bezug auf das Mikroband einstellbar ist, der Anker zwei Anschläge aufweist, die bei maximalem Eintauchen auf dem Boden des Gehäuses zur ünlage kommen und jeglichen ohmschen Kontakt mit dem Mikroband ausschließen, und die Anker- bzw. Schrauben-Gesamtheit mit einem entlang dem Mikroband beweglichen Schlitten fest verbunden ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die variable Reaktanz von zwei Ankern gebildet, die zwei Schrauben zugeordnet sind, die es gestatten, deren Eintauchen in Bezug auf das Mikroband unabhängig einzustellen, wobei der ohmsche Kontakt des Ankers mit diesem ausgeschlossen ist; Jede der Anker- und Schrauben-Gesamtheiten ist dabei mit zwei entlang dem Mikroband beweglichen, unabhängigen Schlitten fest verbunden. ■

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Reaktors, Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt und eine teilweise

Seitenansicht desselben Reaktors, und 3 einen Querschnitt desselben Reaktors.

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In J¹Ig. 1 sind zwei Mikrometerschrauben 1 und 2 dargestellt, die über einem parallelepiped!schen Gehäuse 3 angeordnet sind, das auf einer oberen Fläche einen Längsspalt bzw. eine Längsöffnung 4 aufweist. Die Schrauben 1 und 2 sind auf beweglichen Schlitten 5 und 6 angebracht, die entlang der Längsöffnung 4 unabhängig voneinander gleiten können. Ein Maßteilungen aufweisender Eichtstab 7 ist auf einer Seite des Gehäuses"3 angeordnet, damit die Verschiebungen der zwei Schieber bzw. Stelleinrichtungen 5 und 6 notiert werden können. Unverlierbare Schrauben 8 ^:.und 9 gestatten es, die Schlitten 5 und 6 an genau bestimmten Positionen festzuklemmen. Das Gehäuse 3 bildet einen Wellenleiter bzw. Hohlwellenleiter der die Übertragung der Mode TE und TM in den Nutzungsfrequenzen des Reaktors nicht gestattet.

Nach den Fig. 2 und 3 ist in dem Inneren des Gehäuses 3 ein Anker 10 angeordnet, dessen Eintauchen durch die Schraube 1 gesteuert wird. Die Schraube dringt in das Innere des Gehäuses durch die Längsöffnung 4 ein.

Ein Mikrostreifen bzw. Mikroband 11, das von einer starren leitenden Platte gebildet wird, ist im Boden des Gehäuses 3 angeordnet.. Das Mikroband 11 stützt sich auf Endflanschen 13 und 13' ab, ohne den Boden des Gehäuses zu berühren. Das Mikroband ist elektrisch an einem seiner Enden mit dem Mittelleiter eines Koaxialabgriffs 12, der für eine Verbindung mit einem Generator oder einer Widerstandslast vorgesehen ist, und an seinem anderen Ende mit einem von dem Flansch 13 getragenen Abgriff verbunden, der für eine Verbindung mit einem Transistor vorgesehen ist. Dieser Abgriff umfaßt einen in zwei gespaltenen Stift 14·, der eine flache Elektrode eines Hyperfrequenz-Transistors aufnehmen kann. Die mit dem Mikroband 11 verbundene Stange 14 ist im Inneren einer kreisförmigen Leitung bzw. Hingleitung angeordnet, die in den aus Aluminium ' oder einem analogen Material bestehenden Flansch 13 gebrochen

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ist. Dieser an das Gehäuse 3 geschraubte Flansch gewährleistet die elektrische Verbindung zwischen der Masse des Gehäuses und der Transistorelektrode, die an Masse zu legen ist.

Der Anker 10 in Form eines U umfaßt zwei Anschläge 15 und 16. Diese kommen, wenn sich der Anker 10 in der unteren Position befindet, auf dem Boden des Gehäuses 3 zur Anlage und verhindern so, daß der Anker 10 mit der oberen Fläche des Mikrobandes 11 in Kontakt tritt. Der Anker 10 weist eine solche Konfiguration auf, daß die unerwünschten Mode und Resonanzen vermieden werden. In der oberen Position, wenn die Schraube 1 herausgeschraubt ist, verhindert eine Blattfeder 17 eine Verschiebung der Schrauben- und Anker-Gesamtheit nach oben durch die öffnung 4. Zwei entlang den Wänden des Gehäuses 3 angeordnete Stangen bzw. Stäbe 20 und 21 gewährleisten einen Kontakt mit dem Anker. 10 über Federn 22 und 23. Auf diese Weise ist die elektrische Verbindung zwischen dem Anker und der Gehäusemasse gegenüber dem Mikroband durch einen für Hyperfrequenzen unentbehrlichen kurzen Weg gewährleistet. Sonst würde der elektrische Weg zwischen dem Anker und dem Gehäuse zu lang sein, da er durch die Schraube 1 verlaufen würde. Zwei weitere Blattfedern 18. und 19» die im Kopf der Schraube und in dem Träger der Schraube angeordnet sind, gestatten eine Reibungsmitnahme der Schraube 1. Es werden so übermäßige Einspannungen vermieden, die in der tiefen Stellung vorhanden sein könnten, wenn die Anschläge den Boden des Gehäuses berühren. In dieser Stellung dreht sich der Kopf der Schraube 1 ohne ein Vorschieben.

Im Betrieb werden die Einstellungen, um optimale Anzeigen am Bolometer zu erhalten, vorgenommen, indem mit der Verschiebung eines der Schlitten begonnen wird. Es wird nachfolgend die Höhe der Schraube 1 eingeregelt. Dann wird die Regelung bzw. Einstellung verfeinert, indem der zweite Schlitten in der Veise verschoben wird, daß er an einer Halbwellenlänge des ersten

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Schlittens angeordnet wird. Es ist bekannt, daß auf einer
Übertragungsleitung identische Bedingungen sich in gleichen Intervallen von einer Halbwellenlänge wiederholen.

Abschließend erfolgt die Einstellung der Schraube des zweiten Schlittens. Die Gesamtheit der zwei Schlitten gestattet somit eine grobe Einstellung gefolgt von einer besonders genauen Feineinstellung.

Der erfindungsgemäße Reaktor findet in all den Fällen "Verwendung, in denen die -Ausgangs- und Eingangsimpedanzen eines Kreises, die reelle (positive oder negative) und irgendwelche imaginäre Tenne aufweisen, angepaßt werden müssen. Sie können passive oder aktive Kreise betreffen, die eine Polarisation durch einem Hochfrequenzsignal überlagerte Gleichströme erfordern.

Besonders interessante Anwendungsfälle bestehen bei der Anpassung von Impedanzen eines Transistors an Hyperfrequenzen.

- Patentansprüche - 7 -

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Claims

Patentansprüche

Reaktor zum Messen der Impedanzen aktiver Kreise mit einer übertragungsleitung in einem Mikroband, das durch ein erstes Ende, das die Energie eines Signalgenerators empfangen kann, und durch ein zweites Ende, das diese Energie zu den aktiven Kreisen übertragen kann, begrenzt ist, und mit einer auf dem Mikroband angeordneten variablen Reaktanz, mit der die Reaktanz der aktiven Kreise aufhebbar ist, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die variable Reaktanz durch einen Anker gegenüber dem Mikroband (11) vorgesehen ist, die beide in einem Gehäuse (3) enthalten sind, daß der Anker (10) einer Schraube (1) zugeordnet ist, mit der das Eintauchen in bezug auf das Mikroband (11) einstellbar ist, daß der Anker (1O) zwei Anschläge (15» 16) aufweist, die bei dem maximalen Eintauchen auf dem Boden des Gehäuses (3) zur Anlage kommen und geglichen ohmschen Kontakt mit dem Mikroband (11) ausschließen, und daß die Anker- und Schrauben-Gesamtheit mit einem entlang dem Mikroband (11) beweglichen Schlitten .(5» 6) fest verbunden ist.
2. Meßreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich η e t, daß das Gehäuse (3) im Querschnitt die-Form eines auf einer seiner Flächen teilweise offenen Rechtecks aufweist, daß der Schlitten (5, 6) die Form eines die teilweise offene Fläche überdeckenden U aufweist und daß· das im Inneren des Gehäuses (3) angeordnete Mikroband (11) sich auf keiner der Flächen des Rechtecks abstützt.
3. Meßreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich η e t, daß die Schraube (1), mit der das Eintauchen des Ankers (1O) einstellbar ist, eine durch einen Kopf mit Reibung mitnehmbare Schraube ist.

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4. Meßreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Reaktanz durch zwei Anker (1-O) vorgesehen ist, die zwei Schrauben (1, 2) zugeordnet sind, mit denen deren Eintauchen in bezug auf das Mikroband (11) unabhängig einstellbar ist, wobei der ohmsche Kontakt des Ankers

(10) mit diesem ausgeschlossen ist, und daß jede der -lÄnker- und Schrauben-Gesamtheiten mit zwei entlang dem Mikroband

(11) beweglichen, unabhängigen Schlitten (5, 6) fest verbunden ist.
5. Meßreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t, daß das erste Ende von einem koaxialen Abgriff (12) und das zweite Ende von einer Zentralleitung (14-), die eine flache Elektrode bzw. Plattenelektrode eines Transistors aufnehmen kann, gebildet ist, und daß die Leitung (14·) mit dem Mikroband (11) verbunden ist und aus einer in einen mit dem Gehäuse (3) fest verbundenen Flansch (13) gebohrten Leitung austritt.

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