DE2342671C3 - Empfangsumsetzer - Google Patents
EmpfangsumsetzerInfo
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Description
In Empfangsumsetzern wird als nichtlineares Element
beisnielsweise eine Punkt-Kontakt-Diodc oder eine Schottkybarrier-Diode verwendet, die mit geeigneten
TransformationSgfiedern 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, unter anderem wichtig, daß der Reflexionsfaktor am Signal- und
Trägereingang möglichst klein ist.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Empfangsumsetzer zu schaffen,
der, ohne nachteilige Beeinflussung der anderen Eigenschaften, bei abgeschlossenem Spiegel eine
möglichst geringe Rauschzahl aufweist.
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 ho, das ist die /weite
Harmonische des Lokaloszillators und /5+/.0, das ist die
Summenfrequenz von empfangener Signalfrequenz und Oszillatorfrequenz, durch die Diode unterbunden wird.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen, nämlich die speziellen, transformierenden Filterkreise in unmittel
barer 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 Hohlleitertcchnik. 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 λ/4 ausgebildet, von
denen die eine unmittelbar an der Diode und die zweite unt°r einem Abstand von etwa λ/4 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 λ/4 zur Diode und einem
gegenseitigen Abstand von etwa λ/4 angeordnete, etwa λ/4 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 in vorteilhafter Weise signaleingangsseitig an den Dioden jeweils im Abstand von etwa λ/4 zur Diode und
unter einem gegenseitigen Abstand von etwa λ/4 zwei als etwa λ/4-Stichleitungen ausgebildete Sperrfilter
angeordnet. Bei dieser Ausführungsform 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 vorteilhafter Weise die durch die Filterkreise für die betreffenden Frequenzen erfolgte Stromunterbre-
chung über einen größeren Frequenzbereich gewährleistet
und gleichzeitig die Diode angepaßt.
Nachstehend wird die Erfindung an iiand von in den
Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt
Fig. 1 einen Empfangsumsetzer in Hohlleitertechnik
und die
Fig. 2 und 3 jeweils einen Empfangsumsetzer in
Mikrostrip; echnik.
Bei dem in der F i g. 1 dargestellten Empfangsumsetzer sind die Koppelelemente für die Signalfrequenz und
die Oszillatorfrequenz, beispielsweise Zirkulatoren oder Richtungskoppler, nicht mit dargestellt. Das empfangene
Signal der Frequenz fs und die Frequenz /tu des
Lokaloszillators werden einem Hohlleiter 1 zugeführt, dessen eines Ende mit einem Kurzschlußschieber 2
abgeschlossen ist. Quer zum Hohlleiter 1 verlaufend ist ein Koaxialleiler mit dem Innenleiier 3 angeordnet, in
dessen in die eine Hohlleiterseitenwand einmündenden Leitungsabschnitt die Diode 4 eingesetzt ist und dessen
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 fm und die Summenfrequenz von
empfangener Signalfrequenz und Oszillatorfrequenz (A + fm) bilden. Die beiden Radialleitungen 5 und 6
haben einen Radius von jeweils etwa λ/4. Die eine von ihnen ist unmittelbar an der Diode 4 und die zweite
unter einem Abstand von etwa Λ/4 zur ersten angeordnet. Durch diese transformierenden Filterkreise
in Form der Radialleitungen 5 und 6 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.
F i g. 2 zeigt einen Empfangsumsetzer in Mikrostriptechnik, bei dem ebenfalls Koppelelemente für die
Signalfrequenz und die Frequenz des Lokaloszillators nicht mit eingezeichnet sind. Die Schahungselemenie
sind hierbei in gedruckter Technik auf einer kaschierten Leiterplatte 11 aufgebracht. Der in dei Figur rechts
befindlichen Leiterbahn 12 werden das empfangene Signal der Frequenz fs und das Signal des Lokaloszillators
der Frequenz fm 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 λ/4 besitzen und jeweils etwa A/4 lang sind, stellen die Sperrfilter für die Frequenzen 2 fm (zweite
Harmonische der Oszillatorfrequenz) und fm+s (Summenfrequenz)
dar. Im Abstand von etwa λ/4 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 weiteren, den Erfindungsgegenstand nicht unmittelbar
betreffenden Leiterbahnen der kaschierten Leiterplatte 11 sind nicht näher bezeichnet.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Empfangsumsetzers in Mikrostriptechnik ist in F i g. 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 Λ und einem weiteren, um etwa 120° versetzten Empfang 32
über eine längs der Mittellinie verlaufende Leiterbahn 20 die Frequenz des Lokaloszillalors zugeführt wird.
Zwischen diesen beider 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 parallelgeschalteie Leitungszweige
29, 30 angeschalte1, sind, wobei der gemeinsame Ausgang den ZF-Ausgang bildet, l-irfinclungsgemäß
sind hierbei jeweils zwei als Sperrfilter wirkende, etwa λ/4 lange Stichleitungen 25, 26 bzw. 27,
28 vorgesehen, die signaleingangsseilig der Dioden 23, 24 unter einem Abstand von etwa A/4 zur Diode und
unter einem gegenseitigen Abstand von etwa λ/4 von dem jeweiligen Leitungszweig seitlich abzweigen. Auch
hierbei wird durch die speziellen, transformierenden Filierkreise in unmittelbarer Nähe der Dioden der
Strom für die betreffenden Frequenzen unterbrochen, und /war 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 Durchkontaktierungen 36, 37 durchkontaktierte Lcitungsabschnitle
34, 35 vorgesehen, wodurch eine gute elektrische Abschirmung zwischen den einzelnen
Leiterbahnen gewährleistet ist. Zum Feinabgleich der Ringgabel sind an deren Umfang eine kapazitive
Belastung 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.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Empfangsunisetzer mit einem Signal- und Oszillatoreingang, einer Diode als nichtlinearcm
Element und einem ZF-Ausgang, dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Nähe der
Diode signaleingangsseitig unter einem gegenseitigen Abstand von etwa λ/4 zwei als Sperrfilter für die
Ströme der zweiten Harmonischen der Oszillatorfrequenz und der Summenfrequenz von empfangener
Signalfrequenz und Oszillatorfrequenz wirkende Filterkreise angeordnet sind.
2. Empfangsumsetzer nach Anspruch 1, in Hohlleitertechnik, bei dem die Diode in einem quer
zum Hohlleiter angeordneten Koaxialleitungsabschnitt eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sperrfilter als zwei signaleingangsseitig der Diode angeordnete Radialleitungen mit einem
Radius von etwa λ/4 ausgebildet sind, von denen die eine unmittelbar an der Diode und die zweite unter
einem Abstand von etwa λ/4 zur ersten angeordnet ist.
3. Empfangsumsetzer nach Anspruch 1, in Streifenleitungstechnik, bei dem die Diode in einer 3:5
kaschierten Schalungsplatte eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrfilter als zwei
signaleingangsseitig der Diode unter einem Abstand von etwa λ/4 zur Diode und einem gegenseitigen
Abstand von etwa λ/4 angeordnete, etwa λ/4 lange Stichleitungen ausgebildet sind.
4. Empfangsumsetzer nach Anspruch 1, 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, dadurch gekennzeichnet, daß signaleingangsseitig an den Dioden jeweils im Abstand von etwa
λ/4 zur Diode und unter einem gegenseitigen Abstand von etwa λ/4 zwei als etwa λ/4-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 Lei- jo
lungsabschnitte wenigstens etwa in dem den Stichleitungen gegenüberliegenden Bereich der
Leitungszweige angeordnet sind.
7. Empfangsumsetzer nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der
Ringgabe! Stichleitungen angeordnet sind, deren Länge klein ist gegenüber der Betriebswellenlänge.
8. Empfangsumsetzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
durch geeignete Dimensionierung der die Filterkrei- ίο se darstellenden Radial- bzw. Stichleitungen die
durch die Filterkreise für die betreffenden Frequenzen erfolgte Stromunterbrechung über einen größeren
Frequenzbereich gewährleistet ist.
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