DE2342671A1

DE2342671A1 - Empfangsumsetzer

Info

Publication number: DE2342671A1
Application number: DE19732342671
Authority: DE
Inventors: Klaus Otremba
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-08-23
Filing date: 1973-08-23
Publication date: 1975-03-27
Also published as: JPS5429218B2; IL45514A; SE7410678A; CH575679A5; NL154892B; IL45514A0; GB1474291A; AU7260174A; AT340479B; FR2241918B1; CA1036674A; NL7411295A; SE7410678L; BE819140A; FI246974A; AR203299A1; JPS5050544A; US3943450A; DE2342671B2; LU70772A1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München 2, den 2 3. AUG. 197

Berlin und München Witteisbacherplatz 2

73/6655

Empfangsumsetzer

Die Erfindung bezieht sich auf einen Empfangsumsetzer mit einem Signal- und Oszillatoreingang, einer Diode als nichtlinearem Element und einem ZF-Ausgang.

In Empfangsumsetzern wird als nichtlineares Element beispielsweise eine Punkt-Kontakt-Diode oder eine Scbottkybarrier-Diode verwendet, die mit geeigneten Transicrmationsgliedern an die RF-Leitung angepaßt und mit dem ZF-Ausgang verbunden ist. Über ein geeignetes Netzwerk des Umsetzers sollen Trägerleistung und Signal möglichst verlustfrei an die Mischerdiode gelangen. Dabei ist es für einen optimalen Betrieb, also beispielsweise eine kleine Rauschzahl und geringe Amplituden- und Laufzeitverzerrungen, u. a. wichtig, daß der Reflexionsfaktor am Signal- und Trägereingang möglichst klein ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Empfangsuiiisetzer zu schaffen, der, ohne nachteilige Beeinflussung der anderen Eigenschaften, bei abgeschlossenem Spiegel eine möglichst geringe Rauschzahl aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einem Empfangsumsetzer der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung in der VTeise gelöst, daß in unmittelbarer Nähe der Diode signaleingangsseitig unter einem gegenseitigen Abstand von etwa ^ zwei als Sperrfilter für die Ströme der zweiten Harmonischen der Oszillatorfrequenz und der Summenfrequenz von empfangener Signalfrequenz und Oszillatorfrequenz wirkende Filterkreise angeordnet sind.

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Überlegungen im Rahmen der Erfindung haben dabei gezeigt, daß dann ein möglichst geringer Rauschfaktor des Empfangsumsetzers erreichbar ist, wenn der Stromfluß für die Frequenzen 2 fjLQ, das ist die zweite Harmonische des Lokaloszillators und fß^LO» ^^{as ist die Summ}enfrequenz von empfangener Signalfrequenz und Oszillatorfrequenz, durch die Diode unterbunden wird. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen, nämlich die speziellen, transformierenden Filterkreise in unmittelbarer Nähe der Diode, wird der Strom für die genannten Frequenzen unterbrochen und zwar dadurch, daß an die Diode ein unendlich großer Widerstand transformiert wird.

Bei einem Empfangsumsetzer in Hohlleitertechnik, bei dem die Diode in einem quer zum Hohlleiter angeordneten Koaxialleitungsabschnitt eingesetzt ist, sind die Sperrfilter in vorteilhafter Weise als zwei signaleingangsseitig der Diode angeordnete Radialleitungen mit einem Radius von etwa ^ ausgebildet, von denen die eine unmittelbar an der Diode und die zweite unter einem Abstand von etwa η- zur ersten angeordnet ist.

Bei einem Empfangsumsetzer in Streifenleitungstechnik, bei dem die Diode in einer kaschierten Schaltungsplatte eingesetzt ist, sind die Sperrfilter in vorteilhafter Weise als zwei signaleingangsseitig der Diode unter einem Abstand von etwa 4 zur Diode und einem gegenseitigen Abstand von etwa ^ angeordnete, etwa \ lange Stichleitungen ausgebildet.

Bei einer anderen Ausführungsform eines Empfangsumsetzers in Streifenleitungstechnik mit einer Ringgabel als Koppelelement, an deren zwei einander gegenüberliegenden Eingängen das empfangene Signal bzw. der Oszillator angeschaltet sind, und an deren zwei weiteren, einander gegenüberliegenden Ausgängen zwei jeweils eine Diode enthaltende, ausgangsseitig parallelgeschaltete Leitungszweige angeschaltet sind, sind

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in vorteilhafter Weise signaleingangsseitig an den Dioden jeweils im Abstand von etwa 7- zur Diode und unter einem

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gegenseitigen Abstand von etwa ^ zwei als etwa τ -Stichleitungen ausgebildete Sperrfilter angeordnet. Bei dieser Ausführimgsform ist ferner in vorteilhafter Weiterbildung vorgesehen, daß längs der die Dioden enthaltenden Leitungszweige, wenigstens etwa in dem den Stichleitungen gegenüberliegenden Bereich, zur Massekaschierung durchkontaktierte Leitungsabschnitte angeordnet sind und daß am Umfang der Ringgabel Stichleitungen angeordnet sind, deren Länge klein ist gegenüber der Betriebswellenlänge.

Durch eine geeignete Dimensionierung der die Filterkreise darstellenden Radial- bzw. Stichleitungen wird in vorhafter Weise die durch die Filterkreise für die betreffenden Frequenzen erfolgte Stromunterbrechung über einen größeren Frequenzbereich gewährleistet und gleichzeitig die Diode angepaßt.

Nachstehend wir d die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Empfangsumsetzer in Hohlleitertechnik und die Fig. 2 u. 3 jeweils einen Empfangsumsetzer in Microstriptechnik.

Bei dem in der Fig..1 dargestellten Empfangsumsetzer sind die Koppelelemente für die Signalfrequenz und die Oszillatorfrequenz, beispielsweise Zirkulatoren oder Richtungskoppler, nicht mitjdargestellt. Das empfangene Signal der Frequenz fs und die Frequenz f,_Q des Lokaloszillators werden einem Hohlleiter 1 zugeführt, dessen eines Ende mit einem Kurzschlußschieber 2 abgeschlossen ist. Quer zum Hohlleiter 1 verlaufend ist ein Koaxialleiter mit dem Innenleiter 3 angeordnet, in dessen in die eine Hohlleiterseitenwand einmündenden Leitungsabschnitt die Diode 4 eingesetzt ist und dessen

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in die gegenüberliegende Hohlleiterseite mündender Leitungsabschnitt den ZF-Ausgang des Empfangsumsetzers bildet. In unmittelbarer Nähe der Diode 4 sind signaleingangsseitig zwei Radialleitungen angeordnet, die die Sperrfilter für die Ströme der zweifachen Oszillatorfrequenz 2 f_LQ und die Summenfrequenz von empfangener Signalfrequenz und Oszillatorfreqüenz (f_s ⁺ⁱL(P b^ilden· ^Die beiden Radialleitungen 5 und haben einen Radius von jeweils etwa -r . Die eine von ihnen ist unmittelbar an der Diode 4 und die zweite unter einem Abstand von etwa 4 zur ersten angeordnet. Durch diese transformierenden Filterkreise in Form der Radialleitungen 5 und wird an die Diode ein unendlich großer Widerstand transformiert für Ströme der zweiten Harmonischen der Oszillatorfrequenz und der Summenfrequenz aus Signalfrequenz und Oszillatorfrequenz, so daß diese Ströme in der Diode unterbrochen werden.

Fig. 2 zeigt einen Empfangsumsetzer in Microstriptechnik, bei dem ebenfalls Koppelelement© für die Signalfrequenz und die Frequenz des Lokaloszillators nicht mit eingezeichnet sind. Die Schaltungselemente sind hierbei in gedruckter Technik auf einer kaschierten Leiterplatte 11 aufgebracht. Der in der Figur rechts befindlichen Leiterbahn 12 werden das empfangene Signal der Frequenz fs und das Signal des Lokaloszillators der Frequenz f^Q zugeführt. Im Zuge dieser Leiterbahn 12 sind zwei Stichleitungen 15, 16 in Form seitlicher Abzweigungen vorgesehen. Diese beiden Stichleitungen 15» 16, die einen gegenseitigen Abstand von etwa -r besitzen und^weils etwa ^ lang sind, stellen die Sperrfilter für die Frequenzen 2 f_LQ (zweite Harmonische der Oszillatorfrequenz) und ^lo+S (Summenfrequenz) dar. Im Abstand von etwa ^r zur zweiten Stichleitung 15 ist in einer, sich an die Leiterbahn anschließenden Bohrung der Leiterplatte 11 die Diode 14 eingesetzt. Der ZF-Ausgang befindet sich bei der dargestellten Leiterplatte in der linken oberen Ecke. Die

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weiteren, den Erfindungsgegenstand nicht unmittelbar betreffenden Leiterbahnen der kaschierten Leiterplatte 11 sind nicht näher bezeichnet.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Empfangsumsetzers in Microstriptechnik ist in Fig. 3 dargestellt. Als Koppelelement ist hierbei eine ringförmige Gabel 22 vorgesehen, deren einem, in der Figur rechts gelegenen Eingang 31 das empfangene Signal der Frequenz fs und einem weiteren, um etwa 120° versetzten Empfang 32 über eine längs der Mittellinie verlaufende Leiterbahn 20 die Frequenz des Lokaloszillators zugeführt wird. Zwischen diesen beiden die Eingänge bildenden Armen 31, 32 der Ringgabel 22 sind zwei weitere Arme 33» 34 vorgesehen, an die jeweils eine Diode 23»24 enthaltende, ausgangsseitig parallelgeschaltete Leitungszweige 29, 30 angeschaltet sind, wobei der gemeinsame Ausgang den ZF-Ausgang bildet. Erfindungsgemäß-sind hierbei jeweils zwei als Sperrfilter wirkende, etwa ^ lange Stichleitungen 25» 26 bzw. 27, 28 vorgesehen, die signaleingangsseitig der Dioden 23, 24 unter einem Abstand von etwa ^ zur Diode und unter einem gegenseitigen Abstand von etwa -r, von dem jeweiligen Leitungszweig seitlich abzweigen. Auch hierbei wird durch die speziellen, transformierenden Filterkreise in "unmittelbarer Nähe der Dioden der Strom für die betreffenden Frequenzen unterbrochen und zwar dadurch, daß an den Diodenchip ein unendlich großer Widerstand transformiert wird. Längs der die Dioden 23, 24 enthaltenden Leitungszweige 29» 30 sind, etwa in dem den Stichleitungen 25, 26 bzw. 27, 28 gegenüberliegenden Bereich, zur Massekaschierung auf der Unterseite der Leiterplatte 21 mittels der Durchkontakt ierungen 36, 37 durchkontaktierte Leitungsabschnitte 34, 35 vorgesehen, wodurch eine gute elektrische Abschirmung zwischen den einzelnen Leiterbahnen gewährleistet ist. Zum Feinabgleich der Ringgabel sind an deren Umfang eine kapazi-

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tive Belastlang darstellende Stichleitungen 38 angeordnet mit einer gegenüber der Betriebswellenlänge kleinen Länge.

Durch geeignete Dimensionierung dieser Filterkreise, beispielsweise durch entsprechende Bemessung der Breite der Radial- bzw. Stichleitungen, wird die genannte Stromunterbrechung über einen größeren Frequenzbereich gewährleistet und werden gleichzeitig die Dioden angepaßt.

8 Patentansprüche
3 Figuren

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Claims

Patentansprüche

[1./ Empfangsumsetzer mit einem Signal- und Oszillatoreingang, einer Diode als nichtlinearem Element und einem ZF-Ausgang, dadurch gekennzeichnet , daß in unmittelbarer Nähe der Diode signaleingangsseitig unter einem gegenseitigen Abstand von etwa ^ zwei als Sperrfilter für die Ströme der zweiten Harmonischen der Oszillatorfrequenz und der Summenfrequenz von empfangener S,ignalfrequenz und Oszillatorfrequenz wirkende Filterkreise angeordnet sind.
2. Empfangsumsetzer in Hohlleitertechnik, bei dem die Diode in einem quer zum Hohlleiter angeordneten Koaxialleitungsabschnitt eingesetzt ist, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Sperrfilter als zwei signal eingangsseitig der Diode angeordnete Radialleitungen · mit einem Radius von etwa 4 ausgebildet sind, von denen die eine unmittelbar an der Diode und die zweite unter einem Abstand von etwa -jr zur ersten angeordnet ist.
3. Empfangsumsetzer in Streifenleitungstechnik, bei dem die Diode in einer kaschierten Schaltungsplatte eingesetzt ist nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Sperrfilter als zwei signaleingangsseitig der Diode unter einem Abstand von etwa 7- zur Diode und einem

λ λ

gegenseitigen Abstand von etv/a ^ angeordnete, etwa ^ lange

Stichleitungen ausgebildet sind.
4. Empfangsumsetzer in Streifenleitungstechnik mit einer Ringgabel als Koppelelement, an deren zwei einander gegenüberliegenden Eingängen das empfange Signal bzw. der Oszillator angeschaltet sind und an deren zwei weiteren einander gegenüberliegenden Ausgängen zwei jeweils eine Diode enthaltende, ausgangsseitig parallelgeschaltete Leitungszweige angeschaltet sind, nach Anspruch 1, da-

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durch gekennzeichnet , daß signaleingangsseitig an den Dioden jeweils im Abstand von etwa 7- zur Diode und unter einem gegenseitigen Abstand von

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etwa τ- zwei als etwa 7- Stichleitungen ausgebildete Sperrfilter angeordnet sind.
5. Empfangsumsetzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß längs der die Dioden enthaltenden Leitungszweige zur Massekaschierung durchkontaktierte Leitungsabschnitte vorgesehen sind.
6. Empfangsumsetzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die durchkontaktierten Leitungsabschnitte wenigstens etwa in dem den Stichlcitungen gegenüberliegenden Bereich der Leitungszweige angeordnet sind.
7. Empfangsumsetzer nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß am Umfang der Ringgabel Stichleitungen angeordnet sind, deren Längeklein ist gegenüber der Betriebswellenlänge.
8. Empfangsumsetzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß durch geeignete Dimensionierung der die Pilterkreise darstellenden Radial- bzw. Stichleitungen die durch die Filterkreise für die betreffenden Frequenzen erfolgte Stromunterbrechung über einen größeren Frequenzbereiche gewährleistet ist.

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