DE2706373B2

DE2706373B2 - Mischstufe

Info

Publication number: DE2706373B2
Application number: DE2706373A
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: 1979-01-04
Also published as: DE2706373C3; JPS5298412A; JPS6143884B2; JPS6048923B2; US4211977A; DE2706373A1; JPS5298408A; JPS5298411A; JPS6127924B2; JPS6047769B2; JPS6127925B2; JPS5298410A; JPS5298409A

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischstufe für einen HF-Signal-Empfänger, die insbesondere eine Schaltung tnit 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 Frequenz des HF-Signales u id der Frequenz des Überlagerungsschwingungs-S'gnales aufnimmt. Bekanntlich erzeugt ein Frequenz-L msetzer, ·. ie ζ. B. die Diode, zusätzlich zum ZF-Signal d:r Frequenz gleich der Frequenz des Eingangs-HF-Signales und der Frequenz des Überlagemngsschwingungs-Signales ein Spiegelsignal einer Frequenz gleich dem Unterschied zwischen einer Harmonischen mit einer Frequenz die doppelt so hoch ist wie die Frequenz des Überlagerungsschwingungs-Sigpales 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 Banupaßfilter für das Eingangs-HF-Signal vorgesehen werden, um ausreichend das Überlage.ungsschwingungs-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 BandpaBfilter 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 Zwischenfrequen ι fürdasSHF-Band niedrig ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfach aufgebaute und mit kleinen Abmessungen herstellbare sowie

ίο 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-Umsetzer-Diode abzugebenden Überlagerungsschwingungs-Signales anstelle eines Mehrstufen-Bandpaßfilters aus.

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

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

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

Fig. 2 bis 8 Mikrowellen-Streifenleitungen von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Mischstufe.

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

Ein an einem Anschluß 1 liegendes HF-Signal wird an eine Diode 7 über ein Bandpaßfilter 10 aus vier Stufen abgegeben, deren jede eine Blindleitung (Stichleitung)

*^r' 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 HF-Signales wird im folgenden auch Ai verwendet) voneinander beabstandet sind. Andererseits

in 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 Überlagerungsschwingungs-Signales hat und die eine Viertelwellenlänge (für di° Wellenlänge des Überlagerungsschwingungs-Signales wird im folgenden auch λι verwendet) voneinander beabstandet sind. Das Bandpaßfilter 10 ist an einer solchen SteHe vorgesehen, daß is vom Anschluß- oder Verbindungspunkt der Diode 7 aus eine offene Impedanz für die Frequenz des Überlagerungsschwingungs-Signaies darstellt; das Bandpaßfilter 11 ist an eine" solchen Stelle vorgesehen, daß es für die Frequenz des HF-Signales vom Anschlußpunkt der Diode 7 aus eine offene ' Impedanz darstellt, so da3 zwei Eingangssignale an die Diode 7 wirksam abgegeben werden. Ein bei der Diode 7 erzeugtes ZF-Signal wird zu einem Ausgangsanschluß 3 über ein Zweistufen-Tiefpaßfiltcr 12 geführt, das eine

Kurzschluß-Impedanz für die beiden Eingangssignale und ein .Spiegelsignal darstellt. In Fig. ! 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 I eiter 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 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 Jl an solchen Stellen vorzusehen, daß sie offene Impedanzen für jeweils entgegengesetzte Eingangssignal vom Anschlußpunkt der Diode 7 aus aufweisen.

F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit einer Eingangsleitung 15 für ein HF-Signal ist ein parallel gekoppeltes Barid-Aus-Filter 17 zum Sperren eines Überlagerungsschwingungs-Signales gekoppelt, das eine beidseitig offene Blindleitung einer Länge gleich der halben Wellenlänge der Uberlagerungsschwingungs-Frequenz aufweist, wobei die Leitung genau an einem eine Viertelwellenlänge von ihrem einen Ende beabstande-.en 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 Überlagerungsschwingungs-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-Signaies angeschlossen, und mit der Leitung 19 ist ein parallel gekoppeltes Band-Aus-Filter 20 für das Spiegelsignal gekoppelt, das a.i 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 Überiagerungsschwingungs-Signal von der Diode 7 aus. Eine Kurzschlußleitung 21 für ein ZF-Signal ist mit der Oberlagerungsschwingungs-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 durc l· das Band-Aus-Filter 20 kurzgeschlossen ist, und di( Stufe nach der Diode 7 wird durch ein Tiefpaßfilter Ii kurzgeschlossen. D. h. es kann eine große Leistung di < ZF-Signalcs erzeugt werden. Das bei der Diode / erzeugte ZF-Signal wird an den Ausgangsanschluß : über das Tiefpaßfilter 12 leistungsfähig übertragen, d; der Eingang der Diode 7 durch die ZF-Kurzschlußlei tung 17 kurzgeschlossen ist. Da die oben erläutern

ίο Mischstufe das bei der Diode erzeugte Spiegelsigna mittels des Kurzschlusses unterdrückt, wird da: ZF-Signal wirkungsvoller erzeugt, und die Umsctzungs dämpfung der Mischstufe wird verringert. Weiterhin is die erfindungsgemäße Mischstufe bei kleinen Abmes

ι ί sungen einfach aufgebaut und leicht einstellbar.

F i g. 3 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbei spiels der F i g. 2. Da es ausreicht, wenn das HF-Signal Band-Aus-Filter 18 in F i g. 2 so gekoppelt ist, daß ei eine offene impedanz fur das HF-Signai von der Diode / aus darstellt, wird in F i g. 3 die gleiche Wirkung erzielt in der ein HF-Signal-Band-Aus-Filter 22 (wie darge stellt) angekoppelt ist. Das Gleiche gilt für da; Überlagerungssch w ingungs-Signal-Band-Aus-Filter 1/ in F i g. 3.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind eir erstes parallel gekoppeltes Band-Aus-Filter, das bei dei Überlagerungsschwingungs-Signal-Frequenz in Reso nanz it.:, und ein zweites parallel gekoppeltes Band-Aus Filter, das bei der Frequenz des HF-Signales ir

jo Resonanz ist, mit der HF-Signal-Eingangsleitung bzw der Überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsleitung der Mischstufe so gekoppelt, daß die Impedanz vorr Anschlußpunkt der Diode aus eine offene Impedanz be den jeweiligen Resonanzfrequenzen des ersten und de;

π zweiten Band-Aus-Filters ist. Auf der entgegengesetz ten Seite der Diode am Anschlußpunkt der Diode isi eine Blindleitung einer Länge ungefähr gleich dei halben Wellenlänge des HF-Signales und des Überlage rungsschwingungs-Signales angeschlossen, und mii

-in dieser Leitung ist ein drittes parallel gekoppelte; Band-Aus-Filter gekoppelt, das bei der Frequenz de; Spiegelsignales so in Resonanz ist, daß die Impedanz von der Diode aus eine Kurzschluß-Impedanz für die Spiegelsignal-Frequenz wird. Weiterhin ist eine ZF-Si

i"> gnal-Kurzschluß-Leitung mit der HF-Signal-Eingangs leitung oder der Überlagerungsschwingungs-Signal Eingangsleitung gekoppelt. Das ZF-Signal wird von dei Stufe nach der Diode abgenommen. Da so keir Mehrstufen-Bandpaßfilter in der Eingangsstufe verwen

i" det wird, ist die Einfügungsdämpfung der Eingangs schaltung niedrig. Da weiterhin das Spiegelsignal durch den Kurzschluß unterdrückt wird, wird die Dämpfung der Mischstufe verringert, und der Schaltungsaufbau is vereinfacht, was zu leichter Einstellung und geringer

Abmessungen führt.

Fig.4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel dei Erfindung. Es weicht von den Ausführungsbeispielen dei F i g. 2 und 3 insofern ab, als auf der entgegengesetzter Seite der Diode 7 eine ZF-Signal-Kurzschluß-Leitunj

wi 13 vorgesehen ist, die eine im wesentlichen offen« Impedanz für das HF-Signal und das Überlagerung* schwingungs-Signal sowie eine im wesentlichen kurzge schlossene Impedanz für das ZF-Signal bildet, d. h. eine Kurzschluß-Leitung einer Länge im wesentlichen gleicl

f" der Viertelwellenlänge des HF-Signales und de: Überlagerungsschwingungs-Signales. Die Leitung 13 is so gekoppelt, daß das Spiegelsignal-Band-Aus-Filter 2( eine Kurzschluß-Impedanz für das Spiegelsignal vor

der Diode 7 aus bildet.

Mit diesem Aufbau wird das am Anschluß 1 empfangene HF-Signal wirksam an die Diode 7 abgegeben, da die Eingangsstufe des Überlagerungsschwingungs-Signales eine offene Impedanz von der Diode 7 aus wegen des Band-Aus-Filters 18 darstellt, und das am Anschluß 2 empfangene Überlagerungsschwic.^ungs-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 rviehrstuten-Bandpaöfiiter 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-Signa!-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 Ausfiihrungsbeispiel 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 F i g. 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) 24 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 F i g. 4 und 5 beschränkt ist

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

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein parallel gekoppeltes Band-Aus-Filter 25 an die HF-Signal-Eingangsleitung 15 oder die Überlagerungsschwingungs-Signal-EingangsIeitung 16 so gekoppelt, daß die Mitte der Halbwellenlängen-Leitung des Band-Aus-Filters 25 nahe der Diode 7 liegt Zu diesem Zweck ist eine Leitung 13' mit offener Impedanz für das HF-Signal und das Überlagcrungsschwingungs-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 F i g. 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 uberiagerungssunwiiigungs-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 F i g. 7 gezeigt ist. Auf ähnliche Weise ist mit der Überlagerungsschwingungs-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-Signals niedriger als die Frequenz des HF-Signales gewählt. Wenn die Beziehung der Frequenzen entgegengesetzt gewählt wird, so folgt daraus sofort, daß die Beziehung der Abstände vom Anschlußpunkt der Diode zu den jeweiligen Parallelkooplungs-Filtern umgekehrt werden sollte.

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

Anpaßblindleitungen 29 und 30 sind mit den jeweiligen Eingangsleitungen verbunden, um die Impedanzen für die jeweiligen Eingangssignal-Frequenzen der Parallel-Kopplungs-Filter zu löschen, die mit den jeweiligen Eingangsleitungen gekoppelt sind. Das am Anschluß 1 empfangene HF-Signal wird wirksam zur Diode 7 gespeist, da die Impedanzen der Parallelkopplungs-Filter 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 Oberlagerungsschwingungs-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-ParallelkoppIungs-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 Tiefpaßfilter 12 kurzgeschlossen ist und der Eingang hiervon die offene Impedanz durch die Spiegelsignal-Parallelkopplungsfilter 26 und 27 annimmt. Als Ergebnis wird die Erzeugung des ZF-Signales verstärkt. Das ZF-Signal wird zum Ausgangsanschluß 3 wirksam übertragen, da der Eingang durch die Kurzschluß-Blindleitung3 kurzgeschlossen ist.

Die F i g. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mischstufe. Die Anschlüsse 1 und 2 sind ein HF-Signal-Eingangsanschluß bzw. ein Überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsanschluß. Am Mittelpunkt der sich zwischen den Eingangsanschlüssen I 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 Vierteiwellenlänge des Überlagerungsschwingungs-Signales beabstandet ist. Mit der HF-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

Überlagerungsschwingungs-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 Spiegelsignales an einem Punkt verbunden, der vom Anschlußpunkt der Diode 7 um eine Entfernung gleich einer Viertelwellenlänge des Spiegelsignales beabstandet ist. Das Tiefpaßfilter 12, von dem das ZF-Signal abgenommen wird, der Alisgangsanschluß 3 und die Dioden-Strom-Leitungs-Schaltungen *3 und 14 sind zu den entsprechenden Einrichtungen in F i g. 7 identisch.

Anpaßblindleitungen 29 und 30 sind mit den jeweiligen Eingangsleitungen verbunden, um die jeweiiigen 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 Viertelwcllenlänge 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 Mischstufe 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.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

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

einer Leitung, die einen HF-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, d. h. nicht konzentrierter Konstanten, das an den anderen Pol der Diode angeschlossen ist und ein ZF(Zwischenfrequenz)-Signal leitet,
gekennzeichnet durch
ein erstes Filter (17), das einem ersten Leitungsabschnitt (15) auf der Seite des HF-Signal-Eingaiigsanschlusses (\) zum wahlweisen Sperren lediglich des Überlagerungsschwingungs-Signales zugeordnet ist, ein zweites Filter (18), das einem zweiten Leitungsabschnitt (16) auf der Seite des Überlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsanschlusses (2) zum wahlweisen Sperren lediglich des HF-Signales zugeordnet ist, und

eine Einrichtung, die nahe dem Punkt auf der Leitung (15,16) vorgesehen ist, mit dem der eine Pol der Diode (7) verbunden ist, und die eine offene Impedanz für das HF-Signal sowie das Überlagerungsschwinnings-Signal bildet und das ZF-Signal nach Erde ableitet (F i g. 2-7).

2. Mischstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filter (17) eine beidendig offene Mikrostreifenleitung eii.er Länge gleich der halben Wellenlänge des Überlagerungsschwingungs-Signales aufweist, von der ein Teil mit einer Länge entsprechend der Viertelwellenlänge vom einen Ende aus parallel zum ersten Leitungsabschnitt (15) vorgesehen ist, während der übrige Teil der Mikrostreifenleitung mit einer Länge entsprechend der Viertelwellenlänge in einem vorbestimmten Winkel zum ersten Leitungsabschnitt (15) angeordnet ist, und daß das zweite Filter (18) eine beidendig offene Mikrostreifenleitung einer Länge gleich der halben Wellenlänge des HF-Signales aufweist, von der ein Teil mit einer Länge entsprechend der Viertelwellenlänge vom einen Ende aus parallel zum zweiten Leitungsabschnitt (16) vorgesehen ist, während der übrige Teil der so Mikrostreifenleitung mit einer Länge entsprechend der Viertelwellenlänge in einem vorbestimmten Winkel zum zweiten Leitungsabschnitt (16) angeordnet ist (F ig. 2—7).

3. Mischstufe nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung aufweist:

eine Mikrostreifen-Blindleitung (19), die mit der Leitung (15,16) an dem Punkt verbunden ist, an dem die Diode (7) liegt, und die eine Länge im wesentlichen entsprechend der halben Wellenlänge w> des HF-Signales und des Überlagerungsschwingungs-Signales hat, eine beidseitig offene Mikrostriifenleitiing (20) mit einer Länge entsprechend der halben Wellenlänge eines Spiegelsignales einer Frequenz gleich der Differenz zwischen der ■■· doppelten Frequenz des Überlagerungsschwingungs-Signales und der Frequenz des HF-Signales, von der ein Teil mit einer Länge entsprechend der Viertelwellenlänge des Spiegelsignales vom einen Ende aus parallel zur Mikrostreifenleitung (19) verläuft, während der übrige Teil mit einer Länge entsprechend der Viertelwellenlänge des Spiegelsignales in vorbestimmtem Winkel zur Mikrostreifenleitung (19) angeordnet ist, und eine weitere Leitung (21) der Leitung (15, 16) zwischen dem HF-Signal-Eingsngsanschluß (1) und dem Oberlagerungsschwingungs-Signal-Eingangsanschluß (2), die bezüglich des ZF-Signales geerdet ist (F i g. 2 und 3).

4. Mischstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung aufweist:
Mikrostreifenleiiungen (13; 13'; 22, 23, 24), von denen einerseits jeweils ein Ende geerdet und das andere Ende mit der Leitung (15, 16) an dem Punkt verbunden ist, an dem die Diode (7) angeschlossen ist, und die andererseits eine offene Impedanz bezüglich des HF-Signaies und des Überfagerungsschwingungssignales haben (F i g. 4—7).

5. Mischstufe nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein beidendig offenes drittes Füter (20) an den Mikrostreifenleitungen (13; 22, 23, 24) mit jeweils einem geerdeten Ende, das eine Länge gleich der halben Wellenlänge eines Spiegelsignales einer Frequenz gleich der Differenz zwischen der doppelten Frequenz des Überlagerungsschwingungs-Signales und der Frequenz des HF-Signales hat, von dem ein Teil vom einen Ende aus mit einer Länge entsprechend der Viertelwellenlänge des Spiegelsignales parallel zur Mikrostreifenleitung (13, 22) verläuft, während der übrige Teil mit einer Länge entsprechend der Viertelwellenlänge in vorbestimmtem Winkel zur Mikrostreifenleitung (13, 22) angeordnet ist (F i g. 4,5).

6. Mischstufe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein viertes, beidendig offenes Filter (25; 26,27) für ein Spiegelsignal aus einer Mikrostreifenleitung mit einer Länge entsprechend der halben Wellenlänge des Spiegelsignales mit eine- Frequenz gleich der Differenz zwischen der doppelten Frequenz des Überlagerungsschwingungs-Signales und der Frequenz des HF-Signales, von dem sich ein Teil vom einen Ende aus mit einer Länge entsprechend der Viertelwellenlänge des Spiegelsignales parallel zur Leitung (15, 16) wenigstens aus dem ersten Leitungsabschnitt (15) oder aus dem zweiten Leitungsabschnitt (16) erstreckt, während der übrige Teil mit einer Länge gleich der Viertelwellenlänge in vorbestimmtem Winkel zur Leitung (15, 16) angeordnet ist (F i g. 6,7).

7. Mischstufe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Filter (26, 27) für ein Spiegelsigna! mit dem ersten Leitungsabschnitt (15) bzw. dem zweiten Leitungsabschnitt (16) gekoppelt ist, wobei die Impedanz des Filters (26, 27) eine Kurzschluß-Impedanz bei der Frequenz des Spiegelsignales nach den jeweiligen Seiten der Eingangsanschlüsse (1, 2) von dem Punkt aus aufweist, an dem die Diode (7) angeschlossen ist (F i g. 7).

8. Mischstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filter auf dem ersten Leitungsabschnitt (15) aus einer ersten Blindleitung (35) besteht, die einerseits mit einem Punkt auf dem ersten Leitungsabschnitt (15) verbunden ist, der um eine Länge entsprechend der Viertelwellenlänge des Überlagerungsschwingungs-Signales von dem Punkt beabstandet ist. an dem die Diode (7) angeschlossen ist und die andererseits bei der Frequenz des

Überlagerungsschwingungs-Signales kurzgeschlossen ist, daß das zweite Filter auf dem zweiten Leitungsabschnitt (16) aus einer zweiten Blindleitung (37) besteht, die einerseits mit einem Punkt auf dem zweiten Leitungsabschnitt (16) verbunden ist, der um eine Länge gleich der Viertelwellenlänge des HF-Signales von dem Punkt beabstandet ist, an dem die Diode (7) angeschlossen ist und die andererseits bei der Frequenz des HF-Signales kurzgeschlossen ist und daß eine dritte und eine vierte Blindleitung (36, 38) weiterhin einerseits jeweils mit dem Punkt dar Leitung (15, 16) verbunden sind, der um eine Länge entsprechend der Viertelwellenlänge eines Spiegelsignales mit einer Frequenz gleich der Differenz zwischen der doppelten Frequenz des Überlagerungsschwingungs-Signales und der Frequenz des HF-Signales von dem Punkt beabstandet ist, an dem die Diode (7) angeschlossen ist und andererseits bei der Frequenz des Spiegelsignales kurzgeschlossen sind (F i g. 8).