DE2706373A1

DE2706373A1 - Mischstufe

Info

Publication number: DE2706373A1
Application number: DE19772706373
Authority: DE
Inventors: Keiro Shinkawa; Hiroji Shoyama; Chuichi Sodeyama
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1976-02-16
Filing date: 1977-02-15
Publication date: 1977-08-25
Also published as: JPS6047769B2; JPS6127925B2; DE2706373C3; JPS6048923B2; JPS5298409A; JPS5298408A; DE2706373B2; JPS5298410A; US4211977A; JPS5298411A; JPS6127924B2; JPS5298412A; JPS6143884B2

Description

BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ PATENTANWÄLTE

eOOO München 92 · Stolnsdorfstr. IO ffl oipi.-ino- R. βκκτζ «·η.

TKLKPON (Οββ) 9aTad - 937344 · 9·Β·1Ο 0IpI₁-InS-K-LAMPRKCHT

Τ·Μχ B99O4*-T«l«gramm Allpatent MOnehan Dr.-lna. R. BKKTZ Jr.

DHtL-Phys. U. HKIDRICH Dr.-lno.W. TIMPK

15. Februar 1977

HITACHI , LTD. 5-1, l-chome, Marunouchi, Chiyodaku,
Tokio (JAPAN)

Mischstufe

Die Erfindung betrifft eine Nischstufe für einen HF-Signal -Empfänger, die insbesondere eine Schaltung mit verteilten bzw. nicht konzentrierten (elektrischen) Konstanten mit einer Streifenleitung als deren Grundbauelement hat.

Die Mischstufe im Empfänger hat einen Frequenz-Umsetzer, wie z. B. eine Diode, ein Bandpaßfilter zum ausschließlichen Leiten eines HF-Signales zum Umsetzer, ein Bandpaßfilter zum ausschließlichen Leiten eines überlagerungsschwingungs-Signales zum Umsetzer und ein Tiefpaßfilter, das vom Umsetzer lediglich ein ZF(Zwischenfrequenz)-Signal einer Frequenz gleich dem Unterschied zwischen der

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Frequenz des HF-Signales und der Frequenz des überlagerungsschwingungs-Signales aufnimmt. Bekanntlich erzeugt ein Frequenz-Umsetzer, wie z. B. die Diode, zusätzlich zum ZF-Signal der Frequenz gleich der Frequenz des Eingangs-HF-Signales und der Frequenz des Überlagerungsschwingungs-Signales ein Spiegelsignal einer Frequenz gleich dem Unterschied zwischen einer Harmonischen mit einer Frequenz, die doppelt so hoch ist wie die Frequenz des Überlagerungsschwingungs-Signales und der Frequenz des Eingangs-HF-Signales. Die Mischstufe arbeitet umso besser, je stärker das Spiegelsignal unterdrückt wird. Hierzu muß eine scharfe oder genaue Kennlinie mit dem Bandpaßfilter für das Eingangs-HP-Signal vorgesehen werden, um ausreichend das überlagerungsschwingungs-Signal zu unterdrücken; weiterhin muß eine scharfe Kennlinie mit dem Bandpaßfilter für das überlagerungsschwingungs-Signal vorgesehen werden, um ausreichend das Eingangs-HF-Signal und das Spiegelsignal zu unterdrücken. Die Kennlinie dieser Bandpaßfilter sollte extrem scharf oder genau insbesondere dann sein, wenn die Zwischenfrequenz gegenüber der Frequenz des Eingangs-HF-Signales sehr niedrig ist. Derartige scharfe Kennlinien können verhältnismäßig einfach erzielt werden, wenn eine Mikrowellenschaltung mit einem Wellenleiter als Bandpaßfilter verwendet wird.

Andererseits gibt es eine Schaltung mit verteilten bzw. nicht konzentrierten Konstanten mit einer Mikrowellen-Streifenleitung, die einen einfachen Schaltungsaufbau und kleine Abmessungen hat. Wenn eine derartige Mikrowellen-Streifenleitung in der Mischstufe für einen SHF-Band-Signalempfänger verwendet wird (SHF * superhohe Frequenz, 3000 - 30 000 MHz), kann die Schaltung einfach mit kleinen Abmessungen hergestellt werden. Jedoch muß in diesem Fall die Frequenz-Selektivität der beiden oben beschriebenen Bandpaßfilter sehr scharf sein, da die Zwischenfrequenz für das SHF-Band niedrig ist.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfach aufgebaute und mit kleinen Abmessungen herstellbare sowie geringe Einfügungsdämpfung aufweisende Mischstufe mit einer Schaltung verteilter bzw. nicht konzentrierter (elektrischer) Konstanten mit einer Mikrowellen-Streifenleitung anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die Erfindung durch ein Bandausfilterungs-Filter (kurz: Band-Aus-Filter) zum Sperren unerwünschter Signale in einer Eingangsleitung eines HF-Signales und eines an eine Frequenz-ümsetzer-Diode abzugebenden überlagerungsschwingungs-Signales anstelle eines Mehrstufen-Bandpaßfilters aus.

Eine Mischstufe mit einer Schaltung verteilter bzw. nicht konzentrierter Konstanten mit Streifenleitung hat also eine Streifenleitung, um ein HF-Signal und ein Uberlagerungsschwingungs-Signal an eine Diode abzugeben. Die Streifenleitung hat ein Filter zum ausschließlichen Sperren des Überlagerungsschwingungs-Signales und ein Filter zum ausschließlichen Sperren des HF-Signales. Die Streifenleitung hat weiterhin eine Leitung, die als Kurzschluß-Glied für ein ZF-Signal und als offene Impedanz für das HF-Signal und das Uberlagerungsschwingungs-Signal dient.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Mikrowellen-Streifenleitung einer herkömmlichen Mischstufe, und

Fig. 2 Mikrowellen-Streifenleitungen von Ausführungsbis 8 beispielen der erfindungsgemäßen Mischstufe.

Die Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer Mischstufe mit einer Mikrowellen-Streifenleitung. Sie zeigt den Aufbau der Mischstufe mit der Mikrowellen-Streifenleitung.

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Ein an einem Anschluß 1 liegendes HP-Signal wird an eine Diode 7 über ein Bandpaßfilter 10 aus vier Stufen abgegeben, deren jede eine Blindleitung (Stichleitung) mit offenem Ende (im folgenden kurz: "Blindleitung") einer Länge gleich der halben Wellenlänge des HF-Signales hat und die eine Viertelwellenlänge (für die Wellenlänge des HP-Signales wird im folgenden auch X₁ verwendet) voneinander beabstandet sind. Andererseits wird ein an einem Anschluß 2 liegendes überlagerungsschwingungs-Signal an eine Diode 7 über ein Bandpaßfilter 11 aus vier parallelen Stufen abgegeben, deren jede eine Blindleitung einer Länge gleich der halben Wellenlänge des Uberlagerungsschwingungs-Signales hat und die eine Viertelwellenlänge (für die Wellenlänge des überlagerungsschwingungs-Signales wird im folgenden auch X₂ verwendet) voneinander beabstandet sind. Das Bandpaßfilter 10 ist an einer solchen Stelle vorgesehen, daß es vom Anschlußoder Verbindungspunkt der Diode 7 aus eine offene Impedanz für die Frequenz des Überlagerungsschwingungs-Signales darstellt; das Bandpaßfilter 11 ist an einer solchen Stelle vorgesehen, daß es für die Frequenz des HF-Signales vom Anschlußpunkt der Diode 7 aus eine offene Impedanz darstellt, so daß zwei Eingangssignale an die Diode 7 wirksam abgegeben werden. Ein bei der Diode 7 erzeugtes ZP-Signal wird zu einem Ausgangsanschluß 3 über ein Zweistufen-Tiefpaßfilter 12 geführt, das eine Kurzschluß-Impedanz für die beiden Eingängssignale und ein Spiegelsignal darstellt. In Fig. 1 hat eine an ihrem Ende mit einem Kurzschluß-Block 14 versehene Blindleitung 13 eine offene Impedanz für die beiden Eingangssignale, während sie eine Kurzschluß-Impedanz für das ZF-Signal aufweist und gleichzeitig als Leiter für den Diodenstrom dient.

Daraus folgt, daß ein Mehrstufen-Filter erforderlich ist, um eine scharfe Frequenz-Selektivität in einer Schaltung geringer Güte mit verteilten bzw. nicht konzentrierten Konstanten zu erzielen. Als Ergebnis nehmen die Abmessungen

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der Schaltung insgesamt zu, und die Einfügungsdämpfung des Bandpaßfilters wächst beträchtlich an, was zu ungünstigen Betriebseigenschaften der Mischstufe führt. Weiterhin ist es bei der Mischstufe der Fig. 1 schwierig, die Bandpaßfilter 10 und 11 an solchen Stellen vorzusehen, daß sie offene Impedanzen für jeweils entgegengesetzte Eingangssignale vom Anschlußpunkt der Diode 7 aus aufweisen.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit einer Eingangsleitung 15 für ein HF-Signal ist ein parallel gekoppeltes Band-Aus-Filter 17 zum Sperren eines Überlagerungsschwingungs-Signales gekoppelt, das eine beidseitig offene Blindleitung einer Länge gleich der halben Wellenlänge der Überlagerungsschwingungs-Frequenz aufweist, wobei die Leitung genau an einem eine Viertelwellenlänge von ihrem einen Ende beabstandeten Punkt gebogen und mit einem Teil hiervon parallel zur übertragungsleitung 15 angeordnet ist. Das Band-Aus-Filter 17 ist so eingefügt, daß die Mitte der Halbwellenlängen-Leitung hiervon an einem Punkt liegt, der ungefähr eine Viertelwellenlänge der Frequenz des Uberlagerungsschwingungs-Signales vom Anschlußpunkt der Diode 7 beabstandet ist. Damit ist die Impedanz für die Frequenz des Überlagerungsschwingungs-Signales von der Diode 7 aus in die HF-Signal-Eingangsleitung 15 im wesentlichen eine offene Impedanz. Andererseits ist mit einer Eingangsleitung 16 für das überlagerungsschwingungs-Signal ein parallel gekoppeltes Band-Aus-Filter 18 für das HF-Signal gekoppelt, das an einer solchen Stelle eingefügt ist, daß die Impedanz vom Anschlußpunkt der Diode 7 in die Überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung 16 eine offene Impedanz für die Frequenz des HF-Signales wird. Auf der entgegengesetzten Seite der Diode 7 ist eine Blindleitung 19 einer Länge ungefähr gleich einer halben Wellenlänge des HF-Signales und des Überlagerungsschwingungs-Signales angeschlossen, und mit der Leitung 19 ist ein parallel gekoppeltes Band-Aus-Filter 20 für das Spiegelsignal ge-

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koppelt, das an einer solchen Stelle eingefügt ist, daß die Impedanz für die Spiegelsignal-Frequenz von der Diode 7 aus eine Kurzschluß-Impedanz ist. Da die Leitung 19 eine Halbwellenlängen-Blindleitung ist, bildet sie im wesentlichen eine offene Impedanz für das HF-Signal und das überlagerungsschwingungs-Signal von der Diode 7 aus. Eine Kurzschlußleitung 21 für ein ZF-Signal ist mit der überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung 16 (oder der HF-Signal-Eingangsleitung 15) verbunden.

Mit dem oben beschriebenen Aufbau wird das am Anschluß 1 empfangene HF-Signal an die Diode 7 wirksam abgegeben, da die Überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung 16 eine offene Impedanz von der Diode 7 aus wegen des Band-Aus-Filters 18 darstellt, und das am Anschluß 2 empfangene Überlagerungsschwingungs-Signal wird auf ähnliche Weise wirksam an die Diode 7 abgegeben. Das bei der Diode 7 erzeugte Spiegelsignal wird unterdrückt, da deren Eingang durch das Band-Aus-Filter 20 kurzgeschlossen ist, und die Stufe nach der Diode 7 wird durch ein Tiefpaßfilter 12 kurzgeschlossen. D. h. es kann eine große Leistung des ZF-Signales erzeugt werden. Das bei der Diode 7 erzeugte ZF-Signal wird an den Ausgangsanschluß 3 über das Tiefpaßfilter 12 leistungsfähig übertragen, da der Eingang der Diode 7 durch die ZF-Kurzschlußleitung 17 kurzgeschlossen ist. Da die oben erläuterte Mischstufe das bei der Diode erzeugte Spiegelsignal mittels des Kurzschlusses unterdrückt, wird das ZF-Signal wirkungsvoller erzeugt, und die Umsetzungsdämpfung der Mischstufe wird verringert. Weiterhin ist die erfindungsgemäße Mischstufe bei kleinen Abmessungen einfach aufgebaut und leicht einstellbar.

Fig. 3 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels der Fig. 2. Da es ausreicht, wenn das HF-Signal-Band-Aus-Filter 18 in Fig. 2 so gekoppelt ist, daß es eine offene Impedanz für das HF-Signal von der Diode 7 aus darstellt,

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wird in Pig. 3 die gleiche Wirkung erzielt, in der ein HF-Signal-Band-Aus-Filter 22 (wie dargestellt) angekoppelt ist. Das Gleiche gilt für das Oberlagerungsschwingungs-Signal-Band-Aus-Filter 17 in Fig. 3.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ein erstes parallel gekoppeltes Band-Aus-Filter, das bei der überlagerungsschwingungs-Signal-Frequenz in Resonanz ist, und ein zweites parallel gekoppeltes Band-Aus-Filter, das bei der Frequenz des HF-Signales in Resonanz ist, mit der HF-Signal-Eingangsleitung bzw. der Oberlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung der Mischstufe so gekoppelt, daß die Impedanz vom Anschlußpunkt der Diode aus eine offene Impedanz bei den jeweiligen Resonanzfrequenzen des ersten und des zweiten Band-Aus-Filters ist. Auf der entgegengesetzten Seite der Diode am Anschlußpunkt der Diode ist eine Blindleitung einer Länge ungefähr gleich der halben Wellenlänge des HF-Signales und des überlagerungsschwingungs-Signales angeschlossen, und mit dieser Leitung ist ein drittes parallel gekoppeltes Band-Aus-Filter gekoppelt, das bei der Frequenz des Spiegelsignales so in Resonanz ist, daß die Impedanz von der Diode aus eine Kurzschluß-Impedanz für die Spiegelsignal-Frequenz wird. Weiterhin ist eine ZF-Signal-Kurzschluß-Leitung mit der HF-Signal-Eingangs leitung oder der überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung gekoppelt. Das ZF-Signal wird von der Stufe nach der Diode abgenommen. Da so kein Mehrstufen-Bandpaßfilter in der Eingangsstufe verwendet wird, ist die Einfügungsdämpfung der Eingangsschaltung niedrig. Da weiterhin das Spiegelsignal durch den Kurzschluß unterdrückt wird, wird die Dämpfung der Mischstufe verringert, und der Schaltungsaufbau ist vereinfacht, was zu leichter Einstellung und geringen Abmessungen führt.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es weicht von den Ausführungsbeispielen der Fig.

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2 und 3 insofern ab, als auf der entgegengesetzten Seite der Diode 7 eine ZF-Signal-Kurzschluß-Leitung 13 vorgesehen ist, die eine im wesentlichen offene Impedanz für das HF-Signal und das Oberlagerungsschwingungs-Signal sowie eine in wesentlichen kurzgeschlossene Impedanz für das ZF-Signal bildet, d. h., eine Kurzschluß-Leitung einer Länge im wesentlichen gleich der Viertelwellenlänge des HF-Signales und des Oberlagerungsschwingungs-Signales. Die Leitung 13 ist so gekoppelt, daß das Spiegelsignal-Band-Aus-Filter 20 eine Kurzschluß-Impedanz für das Spiegelsignal von der Diode 7 aus bildet.

Hit diesem Aufbau wird das am Anschluß 1 empfangene HF-Signal wirksam an die Diode 7 abgegeben, da die Eingangsstufe des Oberlagerungsschwingungs-Signales eine offene Impedanz von der Diode 7 aus wegen des Band-Aus-Filters 18 darstellt, und das am Anschluß 2 empfangene überlagerungsschwingungs-Signal wird ebenfalls wegen des Band-Aus-Filters 17 wirkungsvoll an die Diode 7 abgegeben. Das bei der Diode 7 erzeugte Spiegelsignal wird unterdrückt, da deren Eingang durch das Band-Aus-Filter 17 und deren Ausgang durch das Tiefpaßfilter 12 kurzgeschlossen sind. Das bei der Diode 7 erzeugte ZF-Signal wird zum Ausgangsanschluß 3 über das Tiefpaßfilter 12 wirksam abgegeben, da dessen Ausgangsanschluß durch die ZF-Signal-Kurzschluß-Leitung 13 kurzgeschlossen ist.

Da so die HF-Signal-Eingangsleitung 15 kein Mehrstufen-Bandpaßfilter enthält, ist die Dämpfung gering. Da weiterhin das bei der Diode 7 erzeugte Spiegelsignal durch den Kurzschluß unterdrückt wird, wird das ZF-Signal wirksam erzeugt und werden die Eigenschaften der Mischstufe beträchtlich verbessert. Weiterhin ist der Schaltungsaufbau bei geringeren Abmessungen und leichter Einstellung vereinfacht.

Die Fig. 5 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels der Fig. 4. Da es ausreicht, wenn das HF-Signal-

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Band-Aus-Filter der Fig. 18 so eingefügt ist, daß es eine offene Impedanz für das HF-Signal von der Diode 7 aus darstellt, wird die gleiche Wirkung beim Ausführungsbeispiel der Fig. 5 erhalten, bei dem ein HF-Signal-Band-Aus-Filter 18' in der gezeigten Weise eingefügt ist. Das Gleiche gilt für das Überlagerungsschwingungs-Signal-Band-Aus-Filter 17. Da es weiterhin ausreicht, wenn die ZF-Signal-Kurzschluß-Leitung 13 der Fig. 4 eine im wesentlichen offene Impedanz für das HF-Signal und das Überlagerungsschwingungs-Signal sowie eine Kurzschluß-Impedanz für das ZF-Signal zeigt, sieht das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 eine Anordnung vor, bei der eine Blindleitung 23 und eine Kurzschluß-Leitung (am Ende kurzgeschlossene Leitung) 2 4 der Länge im wesentlichen gleich einer Viertelwellenlänge des HF-Signales und des überlagerungsschwingungs-Signales am einen Ende einer Leitung 22 einer Länge im wesentlichen gleich den Wellenlängen der oben genannten beiden Signale angeschlossen sind. In diesem Fall sind die Leitungen 22 und 23 vorgesehen, um eine im wesentlichen offene Impedanz für die obigen beiden Signale zu bilden, und die Leitungen 22 und 24 sind vorgesehen, um eine Kurzschluß-Impedanz für das ZF-Signal zu bilden. Auf diese Weise genügt es, daß die ZF-Signal-Kurzschluß-Leitung eine im wesentlichen offene Impedanz für das HF-Signal und das Oberlagerungsschwingungs-Signal aufweist, während sie eine Kurzschluß-Impedanz für das ZF-Signal bildet, so daß die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele der Fig. 4 und 5 beschränkt ist.

Die Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in der Anordnung des parallel gekoppelten Band-Aus-Filters für das Spiegelsignal etwas vom Ausführungabeispiel der Fig. 4 abweicht.

Beim vorliegenden Ausführungebeispiel ist ein parallel gekoppeltes Band-Aus-Filter 25 an die HF-Signal-Eingangs-

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- Vt -

IO

leitung 15 oder die Überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung 16 so gekoppelt, daß die Mitte der Halbwellenlängen-Leitung des Eand-Aus-Filters 25 nahe der Diode 7 liegt. Zu diesem Zweck ist eine Leitung 13* mit offener Impedanz für das HF-Signal und das Überlagerungsschwingungs-Signal und KurzSchluß-Impedanz für das ZF-Signal in geringem Abstand vom Anschlußpunkt der Diode 7 vorgesehen. Bei dieser Anordnung zeigt die Eingangsleitung eine im wesentlichen Kurzschluß-Impedanz für die Spiegelsignal-Frequenz von der Diode 7 aus. Demgemäß wird das bei der Diode 7 erzeugte Spiegelsignal unterdrückt, da deren Eingang zur Spiegelsignal-Frequenz durch das Spiegelsignal-Parallelkopplungs-Band-Aus-Filter 25 kurzgeschlossen ist, und die Stufe nach der Diode 7 ist ebenfalls durch das Tiefpaßfilter 12 kurzgeschlossen. Auf diese Weise kann der Wirkungsgrad für die Erzeugung der ZF verbessert werden.

Die Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das vom vorhergehenden Ausführungsbeispiel in der Anordnung des Spiegelsignal-Band-Aus-Filters abweicht. Mit der HF-Signal-Eingangsleitung auf der entgegengesetzten Seite des Überlagerungsschwingungs-Signal-Sperr-Parallelkopplungs-Filters 17 ist ein Spiegelsignal-Sperr-Parallelkopplungs-Filter 26 an einem Punkt gekoppelt, der um eine Viertelwellenlänge des Spiegelsignales vom Anschlußpunkt der Diode 7 beabstandet ist. Dieser Teil des Parallelkopplungs-Filters 26, der ein Band-Aus-Filter darstellt, ist auf einer Leitung vorgesehen, die von der Leitung ausgeht, die zur Diode 7 führt, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Auf ähnliche Weise ist mit der Uberlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung auf der entgegengesetzten Seite des HF-Signal-Sperr-Parallelkopplungs-Filters 18 ein Spiegelsignal-Sperr-Parallelkopplungs-Filter 27 vorgesehen. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 7 wird die Frequenz des überlagerungsschwingungs-Signales niedriger als die Frequenz des HF-Signales gewählt. Wenn die Beziehung der Frequenzen entgegengesetzt gewählt wird, so folgt daraus sofort, daß

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- ΙΛ—

die Beziehung der Abstände vom Anschlußpunkt der Diode zu den jeweiligen Parallelkopplungs-Piltern umgekehrt werden sollte.

Das Tiefpaßfilter 12, von dem das ZP-Signal abgenommen wird, der Ausgangsanschluß 3 und die ZF-Kurzschluß-Glieder 13 und 14 sind gleich den entsprechenden Einrichtungen der herkömmlichen Mischstufe in Fig. 1.

Anpaß.blindleitungen 29 und 30 sind mit den jeweiligen Eingangsleitungen verbunden, um die Impedanzen für die jeweiligen Eingangssignal-Prequenzen der Parallelkopplungs-Filter zu löschen, die mit den jeweiligen Eingangsleitungen gekoppelt sind. Das am Anschluß 1 empfangene HP-Signal wird wirksam zur Diode 7 gespeist, da die Impedanzen der Parallelkopplungs-Pilter 17 und 26 durch die Blindleitung 29 gelöscht werden, und die Schaltung des Anschlusses 2 nimmt eine offene Impedanz vom Anschlußpunkt der Diode 7 aus an, die um eine Viertelwellenlänge beabstandet ist, da das HF-Signal-Parallelkopplungs-Filter 18 eine Kurzschluß-Impedanz für das HF-Signal zeigt. Auf ähnliche Weise wird das am Anschluß 2 empfangene überlagerungsschwingungs-Signal wirksam zur Diode 7 gespeist, da die Impedanzen der parallel gekoppelten Filter 18 und 27 durch die Blindleitung 30 gelöscht werden und die Schaltung des Anschlusses 1 eine offene Impedanz durch das Uberlagerungsschwingungs-Signal-Parallelkopplungs-Filter 17 zeigt. Da in diesem Fall die Kurzschluß-Blindleitung 13 die offene Impedanz für die beiden Eingangssignale und das Spiegelsignal annimmt, wirkt sie, wie wenn sie nicht eingefügt wäre.

Harmonische dieser beiden Eingangssignale werden bei der Diode 7 erzeugt, von denen das ZF-Signal und das Spiegelsignal große Leistungen haben. Das Spiegelsignal wird jedoch unterdrückt, da die Stufe nach der Diode 7 durch das Tiefpaß-

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filter 12 kurzgeschlossen ist und der Eingang hiervon die offene Impedanz durch die Spiegelsignal-Parallelkopplungs-Pilter 26 und 27 annimmt. Als Ergebnis wird die Erzeugung des ZP-Signales verstärkt. Das ZP-Signal wird zum Ausgangsanschluß 3 wirksam übertragen, da der Eingang durch die Kurzschluß-Blindleitung 3 kurzgeschlossen ist.

Die Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mischstufe. Die Anschlüsse 1 und 2 sind ein HP-Signal-Eingangsanschluß bzw. ein überlagerungsschwingungs -Signal-Eingangsanschluß. Am Mittelpunkt der sich zwischen den Eingangsanschlüssen 1 und 2 erstreckenden Leitung ist die Diode 7 parallel zu dieser vorgesehen. Mit der HF-Signal-Eingangsleitung ist eine Blindleitung 35 einer Länge gleich der Viertelwellenlänge des überlagerungsschwingungs-Signales an einem Punkt verbunden, der vom Anschlußpunkt der Diode 7 um eine Entfernung gleich der Viertelwellenlänge des überlagerungsschwingungs-Signales beabstandet ist. Mit der HP-Signal-Eingangsleitung ist auch eine Blindleitung 36 einer Länge gleich der Viertelwellenlänge des Spiegelsignales an einem Punkt verbunden, der vom Anschlußpunkt der Diode 7 um eine Entfernung gleich der Viertelwellenlänge des Spiegelsignales beabstandet ist. Auf ähnliche Weise ist mit der Überlagerungsechwingungs-Signal-Eingangsleitung eine Blindleitung 37 einer Länge gleich der Viertelwellenlänge des HF-Signales an einem Punkt verbunden, der vom Anschlußpunkt der Diode um eine Entfernung gleich der Viertelwellenlänge des HF-Signales beabstandet ist. Mit der überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung ist ebenfalls eine Blindleitung 38 einer Länge gleich der Viertelwellenlänge des Spiegelsignalee an einem Punkt verbunden, der vom Anschlußpunkt der Diode 7 um eine Entfernung gleich einer Viertelwellenlänge dea Spiegelsignales beabstandet ist. Das Tiefpaßfilter 12, von dem das ZF-Signal abgenommen wird, der Auegangsanschluß 3 und die Dioden-Strom-Leitungs-Schaltungen 13 und 14 sind zu den entsprechenden Einrichtungen in Fig. 7 identisch.

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Anpaßblindleitungen 29 und 30 sind mit den jeweiligen Eingangsleitungen verbunden, um die jeweiligen Eingangssignale anzupassen. Das am Anschluß 1 empfangene HF-Signal wird zur Lastdiode 7 so übertragen, wie wenn die Blindleitungen 35» 36 und 37 nicht eingefügt wären, da die Impedanzen der Blindleitungen 35 und 36 durch die Blindleitung 29 gelöscht werden. Insbesondere nimmt die Impedanz vom Anschlußpunkt der Diode 7 in dem Anschluß 2 die Kurzschluß-Impedanz an, da die Blindleitung 37 mit dem HF-Signal in Resonanz ist, und damit nimmt der Anschlußpunkt der Diode 7, der um die Viertelwellenlänge von der Blindleitung 37 entfernt ist, die offene Impedanz an, so daß das am Anschluß 1 empfangene HF-Signal zur Diode 7 wirksam übertragen wird. Auf ähnliche Weise wird das am Anschluß 2 empfangene überlagerungsschwingungs-Signal zur Diode 7 wirksam übertragen, da die Impedanzen der Blindleitungen 37 und 38 durch die Anpaßblindleitung 30 gelöscht werden und die Blindleitung 35 die offene Impedanz am Anschluß 1 erzeugt.

Harmonische der beiden Eingangssignale werden bei der Diode 7 erzeugt, von denen das ZF-Signal und das Spiegelsignal große Leistungen haben. Das ZF-Signal wird zum Ausgangsanschluß 3 wirksam durch das Tiefpaßfilter 12 übertragen, da die Eingangsschaltung durch die Kurzschluß-Blindleitung 13 kurzgeschlossen ist. Das Spiegelsignal wird jedoch unterdrückt, da die Stufe nach der Diode durch das Tiefpaßfilter 12 kurzgeschlossen ist und die Eingangsschaltung eine offene Impedanz durch die Blindleitungen 36 und 38 aufweist. Als Ergebnis wird der Wirkungsgrad bei der Erzeugung des ZF-Signales erhöht, und die Eigenschaften der Nischstufe werden verbessert.

Wie oben erläutert wurde, verwendet die Erfindung anstelle eines Mehrstufen-Bandpaßfilters mit scharfer Kennlinie die Band-Aus-Filter für das zu unterdrückende Signal. Dies ermöglicht eine einfach aufgebaute Mischstufe.

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Claims

Ansprüche

y Mischstufe auf der Grundlage einer Schaltung verteilter bzw. nicht konzentrierter (elektrischer) Konstante(n) einschließlich einer Mikrowellen-Streifenleitung; mit:

einer Leitung, die einen HP-Signal-Eingangsanschluß und einen Überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsanschluß verbindet,

einer frequenzumsetzenden Diode, die an einem Pol mit einem Zwischenpunkt der Leitung verbunden ist, und

einem Tiefpaßfilter mit dem Aufbau einer Schaltung verteilter bzw. nicht konzentrierter Konstanten, das an den anderen Pol der Diode angeschlossen ist und ein ZF(Zwischenfrequenz) -Signal leitet,

gekennzeichnet durch

eine Einrichtung (17), die dem Leitungsabschnitt (15) auf der Seite des HP-Signal-Eingangsanschlusses (1) zum wahlweisen Sperren lediglich eines überlagerungsschwingungs-Signales zugeordnet ist,

eine Einrichtung (18), die dem Leitungsabschnitt (16) auf der Seite des Überlagerungeschwingungs-Signal-Eingangsanschlusses (2) zum wahlweisen Sperren lediglich eines HF-Signales zugeordnet ist, und

eine Einrichtung nahe dem Punkt auf der Leitung, mit dem j der eine Pol der Diode (7) verbunden ist, und die eine ι offene Impedanz für das HF-Signal sowie das überlagerungsschwingungs-Signal bildet und das ZF-Signal nach Erde ableitet .

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2. Mischstufe für flächige HP-Schaltung mit einer Mikrowellen-Streifenleitung als Grundlage, wobei eine Diode parallel zur Leitung liegt sowie ein HF-Signal und ein überlagerungsschwingungs-Signal an entgegengesetzten Enden der Leitung zur Diode hin einspeisbar sind,

gekennzeichnet durch

ein erstes Filter (17) einschließlich einer beidendig offenen Blindleitung einer Länge gleich der halben Wellenlänge des Überlagerungsschwingungs-Signales, von der ein Teil mit einer Länge gleich der Viertelwellenlänge vom einen Ende der Leitung neben der übertragungsleitung vorgesehen ist, wobei das erste Filter (17) mit der HF-Signal-Eingangs leitung (15) an einer solchen Stelle gekoppelt ist, daß die Impedanz davon vom Anschlußpunkt der Diode (7) aus eine offene Impedanz bei einer Resonanzfrequenz des ersten Filters (17) annimmt,

ein zweites Filter (18) einschließlich einer beidendig offenen Blindleitung einer Länge gleich der halben Wellenlänge des HF-Signales, das gleich dem ersten Filter (17) aufgebaut und mit der Überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung (16) an einer solchen Stelle gekoppelt ist, daß die Impedanz davon vom Anechlußpunkt der Diode (7) aus eine offene Impedanz bei einer Resonanzfrequenz des zweiten Filters (18) annimmt,

eine Blindleitung (19)» die an den Anschlußpunkt der Diode (7) gegenüber zu dieser angeschlossen ist und eine Länge im wesentlichen gleich der halben Wellenlänge des HF-Signales und des Überlagerungeschwingungi-Signales hat,

ein drittes Filter (20) einschließlich einer beidseitig offenen Blindleitung einer Länge gleich der halben Wellen-

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länge eines Spiegelsignales einer Frequenz gleich der Differenz zwischen der doppelten Frequenz des überlagerungsschwingungs-Signales und der Frequenz des HF-Signales und mit dem gleichen Aufbau wie das erste Filter (17)» wobei das dritte Filter (20) mit der Blindleitung, die an den Anschlußpunkt der Diode (7) angeschlossen ist, an einer derartigen Stelle gekoppelt ist, daß die Impedanz davon vom Anschlußpunkt der Diode (7) aus eine Kurzschluß-Impedanz für die Frequenz des Spiegelsignales annimmt,

eine Leitung (21), die mit der HF-Signal-Eingangsleitung (15) oder der Überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung (16) gekoppelt ist und eine Kurzschluß-Impedanz für eine Frequenz eines ZF-Signales aufweist, das eine bei der Diode (7) erzeugte Frequenzkomponente mit einer Frequenz gleich der Frequenzdifferenz zwischen dem HF-Signal und der Überlagerungsschwingungs-Signal-Frequenz ist, und

eine Einrichtung zur Abnahme des ZF-Signales aus der mit dem anderen Pol der Diode (7) verbundenen Leitung.

3. Mischstufe für flächige HF-Schaltung mit einer Mikrowellen-Streifenleitung als Grundlage, wobei eine Diode parallel zur Leitung liegt sowie ein HF-Signal und ein Überlagerungsschwingungs-Signal an entgegengesetzten Enden der Leitung zur Diode hin einspeisbar sind,

gekennzeichnet durch

ein erstes Filter (17) einschließlich einer beidendig offenen Blindleitung einer Länge gleich der halben Wellenlänge des Überlagerungsschwingungs-Signales, von der ein Teil mit einer Länge gleich der Viertelwellen-

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länge vom einen Ende der Leitung neben der übertragungsleitung vorgesehen ist, wobei das erste Filter (17) mit der HF-Signal-Eingangsleitung (15) an einer solchen Stelle gekoppelt ist, daß die Impedanz davon vom Anschlußpunkt der Diode (7) eine offene Impedanz bei einer Resonanzfrequenz des ersten Filters (17) annimmt,

ein zweites Filter (18) einschließlich einer beidendig offenen Blindleitung einer Länge gleich der halben Wellenlänge des HF-Signales, das gleich dem ersten Filter (17) aufgebaut und mit der Uberlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung (16) an einer solchen Stelle gekoppelt ist, daß die Impedanz davon vom Anschlußpunkt der Diode (7) aus eine offene Impedanz bei einer Resonanzfrequenz des zweiten Filters (18) annimmt,

eine Leitung (13), die mit dem Anschlußpunkt der Diode (7) gegenüber zu dieser verbunden ist und eine im wesentlichen Kurzschluß-Impedanz für eine Frequenz eines ZF(Zwischenfrequenz) -Signales aufweist, das eine Frequenzkomponente mit der Frequenzdifferenz zwischen dem HF-Signal und dem überlagerungsechwingungs-Signal ist,

ein drittes Filter (20) einschließlich einer beidseitig offenen Blindleitung einer Länge gleich der halben Wellenlänge eines Spiegelsignalee einer Frequenz gleich der Differenz zwischen der doppelten Frequenz des überlagerungsschwingungs -Signales und der Frequenz des HF-Signales und mit dem gleichen Aufbau wie das erste Filter (17), wobei das dritte Filter (20) mit der Leitung (13)> die an den Anschlußpunkt angeschlossen ist, an einer derartigen Stelle gekoppelt ist, daß die Impedanz davon vom Anschlußpunkt der Diode (7) aus eine Kurzschluß-Impedanz für die Frequenz des Spiegelsignales annimmt, und

eine mit dem anderen Pol der Diode (7) verbundene Leitung

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zur Abnahme des bei der Diode (7) erzeugten ZF-Signales.

H. Mischstufe für flächige HP-Schaltung mit einer Mikrowellen-Streifenleitung als Grundlage, wobei eine Diode parallel zur Leitung liegt sowie ein HF-Signal und ein Überlagerungsschwingungs-Signal an entgegengesetzten Enden der Leitung zur Diode hin einspeisbar sind,

gekennzeichnet durch

ein erstes Filter (17) einschließlich einer beidendig offenen Blindleitung einer Länge gleich der halben Wellenlänge des Uberlagerungsschwingungs-Signales, von der ein Teil mit einer Länge gleich der Viertelwellenlänge vom einen Ende der Leitung neben der übertragungsleitung vorgesehen ist, wobei das erste Filter (17) mit der HF-Signal-Eingangsleitung (15) an einer solchen Stelle gekoppelt ist, daß die Impedanz davon vom Anschlußpunkt der Diode (7) aus eine offene Impedanz bei einer Resonanzfrequenz des ersten Filters (17) annimmt,

ein zweites Filter (18) einschließlich einer beidendig offenen Blindleitung einer Länge gleich der halben Wellenlänge des HF-Signales, das gleich dem ersten Filter (17) aufgebaut und mit der Uberlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung (16) an einer solchen Stelle gekoppelt ist, daß die Impedanz davon vom Anschlußpunkt der Diode (7) aus eine offene Impedanz bei einer Resonanzfrequenz des zweiten Filters (18) annimmt,

eine Leitung, die mit der HF-Signal-Eingangsleitung (15) oder der Uberlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung (16) gekoppelt ist und eine Kurzschluß-Impedanz für eine Frequenz eines ZF-Signales mit einer Frequenz gleich der Differenz zwischen der Frequenz des HF-Signales und der Frequenz des überlagerungsschwingungs-Signales aufweist, und

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eine mit dem anderen Pol der Diode (7) verbundene Ausgangsleitung zur Abnahme des ZF-Signales.

5. Mischstufe für flächige HP-Schaltung mit einer Mikrowellen-Streifenleitung als Grundlage, wobei eine Diode parallel zur Leitung liegt sowie ein HF-Signal und ein überlagerungsschwingungs-Signal an entgegengesetzten Enden der Leitung zur Diode hin einspeisbar sind,

gekennzeichnet durch

ein erstes Filter (17) einschließlich einer beidendig offenen Blindleitung einer Länge gleich der halben Wellenlänge des Überlagerungsschwingungs-Signales, von der ein Teil mit einer Länge gleich der Viertelwellenlänge vom einen Ende der Leitung neben der übertragungsleitung vorgesehen ist, wobei das erste Filter (17) mit der HF-Signal-Eingangsleitung (15) an einer solchen Stelle gekoppelt ist, daß die Impedanz davon vom Anschlußpunkt der Diode (7) aus eine offene Impedanz bei einer Resonanzfrequenz des ersten Filters (17) annimmt,

ein zweites Filter (18) einschließlich einer beidendig offenen Blindleitung einer Länge gleich der halben Wellenlänge des HF-Signales, das gleich dem ersten Filter (17) aufgebaut und mit der Überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung (16) an einer solchen Stelle gekoppelt ist, daß die Impedanz davon vom Anschlußpunkt der Diode (7) aus eine offene Impedanz für eine Resonanzfrequenz des zweiten Filters (18) annimmt,

ein drittes Filter (25) einschließlich einer beidseitig offenen Blindleitung einer Länge gleich der halben Wellenlänge eines Spiegelsignales mit einer Frequenz gleich der Differenz zwischen der doppelten Frequenz des über-

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lagerungsschwingungs-Signales und der Frequenz des HF-Signales und mit dem gleichen Aufbau wie das erste Filter (17), wobei das dritte Filter (25) mit der HF-Signal-Eingangsleitung: (15) oder der Überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung (16) an einer solchen Stelle gekoppelt ist, daß eine Impedanz hiervon vom Anschlußpunkt der Diode (7) aus eine Kurzschluß-Impedanz für das Spiegelsignal annimmt,

eine Leitung (13'), die mit der HF-Signal-Eingangsleitung (15) oder der Uberlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung (16) gekoppelt ist und eine Kurzschluß-Impedanz für eine Frequenz eines ZF-Signales mit einer Frequenz gleich der Differenz zwischen der Frequenz des HF-Signales und der Frequenz des Überlagerungsschwingungs-Signales aufweist , und

eine mit dem anderen Pol der Diode (7) verbundene Ausgangsleitung zur Abnahme des ZF-Signales.

6. Mischstufe für flächige HF-Schaltung mit einer Mikrowellen-Streifenleitung als Grundlage, wobei eine Diode parallel zur Leitung liegt sowie ein HF-Signal und ein Überlagerungsschwingungs-Signal an entgegengesetzten Enden der Leitung zur Diode hin einspeisbar sind,

gekennzeichnet durch

ein erstes parallel gekoppeltes Filter (17) einschließlich einer beidendig offenen Blindleitung einer Länge gleich der halben Wellenlänge des überlagerungsschwingungs-Signales, von der ein Teil mit einer Länge gleich der Viertelwellenlänge vom einen Ende der Leitung neben der übertragungsleitung vorgesehen ist, wobei das erste parallel gekoppelte Filter (17) mit der HF-Signal-Eingangsleitung (15) an einer solchen Stelle gekoppelt ist, daß die Impe-

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danz davon vom Anschlußpunkt der Diode (7) aus in die HF-Signal-Eingangsleitung (15) eine offene Impedanz bei einer Resonanzfrequenz des ersten Filters (17) annimmt,

ein zweites parallel gekoppeltes Filter (26) einschließlich einer beidendig offenen Blindleitung einer Länge gleich der halben Wellenlänge eines Spiegelsignales mit einer Frequenz gleich der Differenz zwischen der doppelten Frequenz der Überlagerungsschwingungs-Frequenz und der Frequenz des HF-Signales und mit gleichem Aufbau wie das erste parallel gekoppelte Filter (17), wobei das zweite parallel gekoppelte Filter (26) mit der HF-Signal-Eingangsleitung (15) auf der entgegengesetzten Seite zum ersten parallel gekoppelten Filter (17) an einem solchen Punkt gekoppelt ist, daß eine Impedanz davon vom Anschlußpunkt der Diode (7) in die HF-Signal-Eingangsleitung (15) eine offene Impedanz für die Frequenz des Spiegelsignales annimmt,

ein drittes parallel gekoppeltes Filter (18) einschließlich einer Leitung der halben Wellenlänge des HF-Signales, das gleich dem ersten parallel gekoppelten Filter (17) aufgebaut ist, wobei das dritte parallel gekoppelte Filter (18) an die Uberlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung (16) an einem solchen Punkt gekoppelt ist, daß eine Impedanz davon vom Anschlußpunkt der Diode (7) in die überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung (16) eine offene Impedanz für die Frequenz des HF-Signales annimmt, und

ein viertes parallel gekoppeltes Filter (27) einschließlich einer Leitung einer Länge gleich der halben Wellenlänge des Spiegelsignales, das gleich dem ersten parallel gekoppelten Filter (17) aufgebaut ist, wobei das vierte parallel gekoppelte Filter (27) an die Überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung auf der gegenüberliegenden Seite zum dritten parallel gekoppelten Filter (18) an einem solchen Punkt gekoppelt ist, daß eine Impedanz davon vom Anschlußpunkt der Diode (7) in die Überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung eine offene Impedanz für die Frequenz des Spiegel-

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signales annimmt.

7. Mischstufe für flächige HF-Schaltung mit einer Mikrowellen-Streifenleitung als Grundlage, wobei eine Diode parallel zur Leitung liegt sowie ein HP-Signal und ein überlagerungsschwingungs-Signal an entgegengesetzten Enden der Leitung einspeisbar sind,

gekennzeichnet durch

eine erste Blindleitung (35) mit einer Kurzschluß-Impedanz bei einer Frequenz des Überlagerungsschwingungs-Signales, wobei die erste Blindleitung (35) parallel zur HF-Signal-Eingangsleitung an einem Punkt angeschlossen ist, der vom Anschlußpunkt der Diode (7) um eine Entfernung gleich der Viertelwellenlänge des Überlagerungsschwingungs-Signales beabstandet ist,

eine zweite Blindleitung (36) mit einer Kurzschluß-Impedanz bei einer Frequenz eines Spiegelsignales mit einer Frequenz gleich der Differenz zwischen der doppelten Frequenz der Uberlagerungsschwingungs-Frequenz und einer Frequenz des HF-Signales, wobei die zweite Blindleitung (36) parallel an die HF-Signal-Eingangsleitung an einem Punkt angeschlossen ist, der vom Anschlußpunkt der Diode (7) um eine Entfernung gleich der Viertelwellenlänge des Spiegelsignales beabstandet ist,

eine dritte Blindleitung (37) mit einer Kurzschluß-Impedanz bei der Frequenz des HF-Signales, wobei die dritte Blindleitung (37) parallel zur Überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung bei einem Punkt angeschlossen ist, der vom Anschlußpunkt der Diode (7) um eine Entfernung gleich der Viertelwellenlänge des HF-Signales beabstandet ist, und

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eine vierte Blindleitung (38) mit einer Kurzschluß-Impedanz bei der Frequenz des Spiegelsignales, wobei die vierte Blindleitung (38) parallel zur Uberlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung bei einem Punkt angeschlossen ist» der vom Anschlußpunkt der Diode (7) um eine Entfernung gleich der Viertelwellenlänge des Spiegelsignales beabstandet ist.

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