DE2718590A1 - Uhf-festkoerperoszillator - Google Patents

Uhf-festkoerperoszillator

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DE2718590A1 DE19772718590 DE2718590A DE2718590A1 DE 2718590 A1 DE2718590 A1 DE 2718590A1 DE 19772718590 DE19772718590 DE 19772718590 DE 2718590 A DE2718590 A DE 2718590A DE 2718590 A1 DE2718590 A1 DE 2718590A1
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

ΡΑΤΒίΓ/^WÄLTE 2 7 Ί 8 5 9
EßOF. DR DR. J. REITSTÖT Itil ■ DR.-ING. W. BCNTE
r DR. W. KINZEOACH
P=JB. MÜNCHEN 43, BAUERStR. ti POSTFACH 780
München, 26. April 1977 M/18135
NIPPON TELEGRAPH & TELEPHONE PUBLIC CORPORATION
1-6, 1-chome, Uchisaiwai-cho, Chiyoda-Ku, Tokio/Japan
UHF-Festkörperoszillator
Die Erfindung bezieht sich auf einen UHF-Festkörperoszillator, der durch Frequenzmitnahme stabilisiert ist, und insbesondere auf einen durch Mitnahme synchronisierten UHF-Festkörperoszillator mit einem wahlweisen NF-Mitnahmesignal mit einer großen Mitnahme- bzw. Synchronisierungsbandbreite.
Zur Stabilisierung eines UHF-Festkörperoszillators wie eines IMPATT-Diodenoszillators oder eines Gunn-Diodenoszillators wurden zwei Methoden entwickelt, nämlich die Belastungsmethode unter Verwendung eines Resonators mit hohem Gütefaktor Q und die Frequenzmitnahrcemethode.
Bei der Belastungsmethode mit einem Resonator mit hohem Gütefaktor Q wird der Störpegel durch Erhöhung von Q eines Resonators, der einen Teil des Oszillators bildet, verringert. Bei dieser Methode jedoch kann die Frequenz des Oszillatorausgangssignals nur durch eine mechani- · sehe Änderung der Resonanzfrequenz des Resonators geändert werden. Dem Oszillator fehlt es somit an der sog. elektrischen Abstimmbarkeit.
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Die Frequenzmitnahir.eir.ethode kann in drei Methoden unterteilt werden. Die erste Methode ist die sog. Grundweller-Frequenzmitnahmerr.ethode. V7ie Fig. 1 zeigt, besteht diese Methode darin, über einen Zirkulator 2 ein Ausganges icmal mit einer Frequenz finj eines Oszillators 3 dem Festkörper-Hauptoszillator 1 zuzuführen, der mit der Frequenz fo frei schwingt. Die Frequenz finj des Mitnahmesignals kann gleich der Frequenz fo des Hauptoszillators 1 sein oder dieser sehr nahe liegen. Wenn die folgende Gleichung (1) zwischen dem Ausgangssignal Po des Hauptoszillators 1und dem Mitnahmesignal Pinj des Oszillators 3 erfüllt ist, ist der eingerastete bzw. synchronisierte Zustand erreicht und die Schvingungsfrequenz fo des Hsuptoszillators 1 stimmt mit der Mitnahiresignalfrequenz finj überein:
lAf/fo^Ct (Pinj/Fo)2 ·'· <1>
Qext ist der Kopplungsfaktor zwischen dem Hauptoszillator 1 und einer externen Schaltung.
Bei dieser Mitnahmemethode erzeugt der Hauptoszillator 1 bei Erreichen der Synchronisierung ein Ausgangssignal mit verringertem Störpegel, wenn die Mitnahir.esignalquelle 3 bei relativ geringem Störpegel stabil ist. Das Ausgangssignal des Oszillators 3 hat somit eine hohe Frequenzstabilität. Im allgemeinen wird es jedoch schwierig, wenn die Schwingungsfrequenz zunimmt, einen Oszillator mit geringem Störpegel zu realisieren. Bei dieser Methode ist es daher schwierig, einen Oszillator zu realisieren, der ein stabiles Mitnahmesignal bei geringem Störpegel bei einer Frequenz gleich der oder sehr nahe der UHF-Frequenz des zu stabilisierenden Festkörperoszillators erzeugen kann.
Die zweite Frequenzmitnahnemethode ist die sog. subharmonische Frequen zmi tnahrr.ene thode. Bei dieser Methode wird
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von einer Mitnahir.esignalquelle 3 Gebrauch gemacht, deren Frequenz finj etwa gleich — der Schwingungsfrequenz fo des UHF-Festkörper-Hauptoszillators 1 ist
f +Af °
(f.
in} η
wobei η = 2, 3, 4 ... ).
Die Mitnahmesignalfrequenz wird aufgrund der NichtlinearitS.t des Schwingungselenents in Hauptoszillator 1 mit n-ter Ordnung multipliziert, so daß ein Signal mit der Frequenz fo +Af erzeugt wird. V7enn die folgende Gleichung (2) zwischen dem Ausgangssignal Po des Hauptoszillators 1 und dem Mitnahme-Signal Pin j der Kitnahir.esignalcuelle 3 erfüllt ist, wird der synchrone Zustand erreicht und die Schwingungsfrequenz fo des Hauptoszillators 1 stimmt mit der Frequenz fo +/f überein, die das η-fache der Mitnahmesignalfrequenz finj ist:
wobei k der Kopplungskoeffizient zwischen dem Hauptoszillator 1 und einer externen Schaltung ist.
Nach dieser zweiten Methode kann ein NF-Oszillator zufriedenstellend als Mitnahmesignalquelle verwendet werden. Solch ein NF-Oszillator ist relativ leicht realisierbar. Diese Methode hat jedoch den Nachteil, daß, wenn die Ordnung der Multiplikation (n ~ fo/finj) erhöht wird, die Mitnahmebandbreite bzw. der Fangbereich verringert wird. Die Mitnahmebandbreite bedeutet dabei einen Frequenzbereich, innerhalb dem die Frequenz des Hauptoszillators 1 sich entsprechend der Änderung der Frequenz des Mitnahmesignals ändern kann. Bei einem experimentellen Beispiel wurde festgestellt, daß, wenn η 9 ist und die subharmonische Frequenzmitnahmemethode auf einen Oszillator angewandt wird, der mit 8,5 GHz arbeitet, die Mitnahmebandbreite Af im wesentlichen auf etwa 1 KHz verringert wird. Dagegen beträgt die Mitnahmebandbreite Af der Grundwellen-Frequenzmitnahmemethode etwa
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100 MHz oder mehr. Dies bedeutet, daß bei der zweiten Methode die Schwingungsfrequenz fo in einem sehr schmalen Frequenzbereich geändert werden kann.
Die dritte Methode wird als Seitenband-Frequenzmitnahiremethoce bezeichnet. Bei dieser Methode wird ein NF-Signal mit der Frequenz finj'1 dem Hauptoszillator 1 zugeführt, der Seitenbandwellen mit den Frequenzen fU = fo + f.inj ' 1 und fL = fo - finj'1 nahe der Oszillatorfrequenz fo erzeugt. Ein weiteres Mitnahmesignal mit der Frequenz finj'2 nahe der Frequenz fU oder fL wird auf den Oszillator 1 gegeben. Eine der Seitenbandfrequenzen fU oder fL wird dann entsprechend der Grundwellen-Frequenzmitnahmemethode auf die Frequenz finj'2 eingerastet. Die Frequenz fo des Hauptoszillatcrsignals wird stabilisiert und ihr Seiterbandstörpegel verringert, während durch Festlegen der Frequenz eines der beiden >'itnahr.esignale und durch Änderung der Frequenz des anderen die Frequenz fo des Hauptoszillatorsignals entsprechend der Beziehung fo + finj'1 = finj'2 oder fo - finj'1 = finj'2 geändert werden" kann.
Bei dieser Methode jedoch nuß die Frequenz finj'2 des zweiten Mitnahme signals so hoch wie die H aupt schwingungs frequenz fo des Festkörper-Oszillators 1 sein. Es ist daher schwierig, äie zweite Mitnahmesignalquelle zu realisieren.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen durch Frequenzmitnahme synchronisierten UHF-Festkörperosζi11ator zu schaffen, der für die Verwendung einer NF-Mitnahmesignalquelle geeignet ist und eine große Mitnahmebandbreite hat und elektrisch abstimmbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht der Oszillator aus einem UHF-Festkörperoszillator, einem Mitnahmesignalquelle und einem Hohlraumresonator mit hohem Gütefaktor Q.
Die Frequenz des Mitnahme signals ist willkürlich und kann daher viel niedriger als die Frequenz des zu synchroni-
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sierenden Festkörperoszillators sein. Das Mitnahmesignal wird dem Festkörpercszillator über seinen Vorspannungskreis zugeführt.
Ein Resonator, der ein Hohlraumresonator mit einem hohen Gütefaktor ist, ist nahe dem UHF-Oszillatorelement angeordnet. Seine Resonanzfrequenz ist nahe der Frequenz einer der Seitenbancwellen gewählt, die um die Hauptschwingungswelle des UHF-Festkcrperoszillators auftreten, wenn das Mitnahmesignal zugeführt wird.
Der Kopplungsfaktor des Pescnators mit hoher Güte wird so gewählt, daß der Hohlraumresonator die Seitenbandwelle aufnehmen kann, deren Frequenz nahe der Resonanzfrequenz des Hohlraumresonator liegt.
Durch Anordnung dieser Elemente kann, wie später beschrieben wird, die Hauptschwingungswelle einen niedrigen Störpegel haben und die Frequenz kann entsprechend der Änderung der Mitnahmesignalfrequenz linear geändert werden.
Aufgrund der Erfindung ist es möglich, einen billigen, sehr zuverlässigen und leicht erhältlichen NF-Oszillator als Mitnahmesignalquelle zur Synchronisierung des UHF-Festkörperoszillators zu verwenden. Die Mitnahmebandbreite kann trotz der niedrigen Frequenz des Mitnahmesignals groß sein.
Da die Frequenz des Mitnahmesignals nahe der Frequenz Jfo - fil ist, d.h. der Differenz zwischen der Mitnahmesignalfrequenz fo des Festkörperoszillators und der Resonanzfrequenz fi des Hohlraumresonators mit hohem Gütefaktor Q, kann die Frequenz des Mitnahmesignals durch geeignete Bestimmung der Resonanzfrequenz fi des Hohlraumresonators gewählt werden.
Da die Mitnahmesignalquelle eine niedrige Frequenz haben kann, ist es leicht, sie elektrisch abstimmbar zu machen.
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Bei diesem Aufbau kann auch der Festkörperoszillator, dessen Frequenz sich entsprechend der Frequenz des Mitnahmesignals ändert, elektrisch abstimmbar sein. Somit kann bei dieser Frequenzmitnahmemethode ein UHF-Festkörperoszillator mit den zuvor erläuterten Vorteilen erhalten werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 7 beispielsweise erläutert. Es zeigt:
Figur 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der üblichen Frequenzmitnahir.emethode für einen UHF-Festkörperoszillator,
Figur 2 ein Blockschaltbild einer Ausfuhrungsform der Erfindung,
Figur 3A bis 3C Diagramme zur Erläuterung der Erfindung anhand der Beziehungen zwischen den Frequenzen der verschiedener. Signale,
Figur 4 charakteristische Kurven innerhalb der Mitnahmebandbreite einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 5 charakteristische Kurven innerhalb der Mitnahmebandbreite einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Figur 6a und 6b zur Erläuterung der technischen Wirkung der Erfindung die Spektren einer Schwingungswelle, und
Figur 7 ein Blockschaltbild eines angewandten Beispiels der Erfindung.
Bei dem eine Ausführungsform der Erfindung zeigenden Blockschaltbild in Fig. 2 ist der UHF-Festkörperoszillator 1 ein IMPATT-Diodenoszillator oder ein Gunn-Diodenoszillator.
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Da der Zweck der Erfindung ebenso bei Verwendung eines Gunn-Diodenoszillatcrs anstelle eines IMPATT-Diodenoszillators erreicht wird, wird die Beschreibung nur auf den Fall eines IMPATT-Diodenoszillators begrenzt. Die verwendete Diode 2 kann z.B. eine GaAs-Schottky-Sperrschichtdiode sein. Dieses Schwingungselement ist an einer Diodenhalterung 3 in Forn eines Koaxialv.-ellenleiters befestigt. Dem Schwingungselement wird von der koaxialen Seite her ein Gleichstrom als Vorstrom zugeführt, und ein Schwinqungsausgangssignal wird von der Kellenleiterseite abgenommen. Die Koaxialseite der Halterung 3 ist mit einer Gleichspannungs-Vorspannungsquelle 5 über ein LC-T-Glied 4 verbunden. Die andere Seite des T-Glieds 4 ist mit einer NF-Mitnahmesignalquelle 7 über einen Isolator 6 verbunden. Die Frequenz und die Größe des Mitnahrresignals können mittels eines Frequenzzählers 8 und eines Leistungsmessers 9 gemessen werden, der zwischen der Halterung 3 und dem T-Glied 4 angeordnet ist. Die Viellenleiterseite ist mit einem kurzen Stöpsel 1O versehen, der nit der Halterung 3 als Einstellelement zur Impedanzanpassung der Diode an eine Last verbunden ist. Nahe der Halterung 3 ist ein Hohlraumresonator 12 mit hohem Gütefaktor Q über einen Wellenleiter-Abstandshalter 11 angeordnet. Der Abstandshalter 11 ist ir.it einem Wellenleiterschalter 16 über einen Isolator und ein einstellbares Dämpfungsglied 15 verbunden. Die Änderung der Frequenz der Hauptoszillatorwelle des Diodenoszillators 1 und die Änderung des Spektrums der Oszillatorwelle infolge der Mitnahme durch das NF-Signal kann mit einem Frequenzanalysator 17 kontrolliert werden, der an den einen Zweig des Wellenleiterschalter 16 angeschlossen ist. Der andere Zweig des Wellenleiterschalters 16 ist mit einem Frequenzmesser 18 und einem Leistungsmesser 19 zur Ermittlung der Frequenz und der Größe der Hauptoszillatorwelle verbunden.
Bei der zuvor erläuterten Ausführungsform hat der IMPATT-Diodenoszillator 1 z.B. eine solche Leistungsfähigkeit,
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daß die Schwingungsfrequenz fo = 36,7 GHz und das Scbwingungsausgangssignal Po = 19,2 dBm im freischwingenden Zustand, wenn der von der Vorspannungsquelle 5 der IMPATT-Diode 2 zugeführte Strom IDC = 85 nA.
Es wird zunächst das in Fig. 3A gezeigte FrequenzSpektrum 20 der Oszillator-welle fo auf dem Spektralenalysator 17 untersucht. Ein Signal 21 der Mitnahmesignalquelle, deren Frequenz finj viel kleiner als die Schwingungsfrequenz fo ist, z.B. 2 GHz oder weniger, wird auf die IMPATT-Diode 2 über den Isolator 6 und das T-Glied 4 gegeben. Die Zuführung dieses Signals 21 moduliert das Oszillatorausgangssignal 20 und erzeugt dadurch Seitenbandwellen mit der Frequenz fU = fo + finj (22) und der Frequenz fL = fo - finj (23) , wie Fig. 3A zeigt. Die Resonanzfrequenz fi des Resonators 12 wird dann auf eine Frequenz 24 gleich einer oder sehr nahe einer dieser Seitenbandfrequenzen fü oder fL eingestellt. Fig. 3B zeigt den Fall, daß die Resonanzfrequenz fi nahe auf fU eingestellt ist, während Fig. 3C den Fall zeigt, daß fi nahe auf fL eingestellt ist. In beiden Fällen tritt aufgrund der Nichtlinearität der Schwingungsdiode eine parametrisehe Wechselwirkung zwischen der Oszillatorfrequenz fo (20) und der Mitnahmefrequenz finj (21) und der Seitenbandfreguenz fü (22) oder fL (23) auf, die nahe der Resonanzfrequenz fi (24) des Resonators liegt. Dies bedeutet, daß, wenn die Frequenz finj des Mitnahmesignals 21 geändert wird, die Frequenz fü oder fL der Seitenbandwelle 22 oder 23, die nahe der Resonanzfrequenz fi (24) des Resonators liegt, von dem Resonator mitgenommen und an einer Änderung gehindert wird. Daher ändert sich die Schwingungsfrequenz fo entsprechend der Änderung der Mitnahrrefrequenz finj. In den Fig. 3B und 3C ist die Frequenz der Oszillatorwelle 20 nach Änderung entsprechend der Änderung der Mitnahmefrequenz finj mit fΌ bezeichnet. Die zuvor beschriebene parametrische Wechselwirkung wird hier als parametrische Frequenzmitnahme be-
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zeichnet. Anhand der Fig. 4 und 5 wird die parametrische Frequenzmitnahme weiter beschrieben. Fig. 4 zeigt die Eigenschaften innerhalb der Kitnahirebandbreite im Falle der Fig. 3B, wenn fi auf einen Wert nahe fU eingestellt wird. Fig. 5 zeigt diese Eigenschaften im Falle der Fig. 3, wenn fi auf einen Wert nahe fL eingestellt wird.
Wie Fig. 3B zeigt, ist die Resonanzfrequenz fi des Resonators 12 auf eine Frequenz nahe der Frequenz fU der oberen Seitenbandwelle 22 eingestellt, die gleichzeitig mit der unteren Seitenbandwelle 23 aufgrund der Zufuhr des Mitnahmesignals 21 erzeugt wird. V7enn die Frequenz finj des Mitnahnesignals 21 geändert wird, ist die Frequenz fU der oberen Seitenbandvelle 22 nahe der Resonanzfrequenz fi festgehalten und durch eine Änderung der Frequenz finj des Mitnahmesignals 21 nicht beeinträchtigt. Dies ist daraus ersichtlich, daß Δίϋ = fU - fi, das in Fig. 4 durch A angegeben ist, unabhängig von der Änderuna der Frequenz finj im wesentlichen auf einem konstanten Wert bzw. Null gehalten wird. Wenn die Frequenz finj des Mitnahmesignals 21 geändert wird, ändert sich die Frequenz f'o der Oszillatorwelle 20 linear entsprechend der Änderung der Frequenz finj. Aus Fig. 4 ist klar ersichtlich, daß die Änderuno der Oszillatorfrequenz £fo = f'o - fo, die durch Q angegeben ist, im wesentlichen linear zunimmt, wenn die Frequenz finj abnimmt. Die durch O in Fig. 4 angegebene Kurve zeigt die Größe des Ausgangssignals Po der Oszillatorwell 20 des IMPATT-Diodenoszillators 1, die um nicht mehr als 1dB abnimmt, wenn sich die Frequenz von 1400 MHz bis 1220 MHz ändert.
Die Mitnahmeeigenschaften in Fig. 5 entsprechen.dem Fall der Fig. 3C, bei dem die Resonanzfrequenz fi des Resonators 12 auf eine Frequenz nahe der Frequenz fL der unteren Seitenbandwelle 23 eingestellt ist. Auch dabei ist ersichtlich, daß die gleiche parametrische Frequenzmitnahmebe-
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- ye -U
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Ziehung, wie sie zuvor erwähnt wurde, zwischen der Frequenz fΌ der Oszillatorwelle 20, der Frequenz finj der Mitnahmewelle 21 und der Frequenz fL der Seitenbandwelle 23 eintritt. Wenn die Frequenz finj des Kitnahmesignals allmählich erhöht wird, wird die Frequenzabweichung AfL = fL - fi der unteren Seitenbandwelle von der Resonanzfrequenz fi des Resonators 12 im wesentlichen konstant gehalten und die Abweichung der Frequenz fΌ der Oszillatorfrequenz Δίο = f'o - fo nimmt im wesentlichen linear zu. Po gibt die Ausgangsleistung des IKPATT-Diodenoszillators 1 an, die nur um 1 dB oder veniger abnimmt.
In den beiden Fällen der Fig. 4 und 5 macht die parametrische Frequenzmitnahiremethode durch Verwendung einer elektrisch abstimmbaren Mitnahrr.esigralquelle 7 den IMPATT-Diodenoszillator 1 auch elektrisch abstimmbar. Es ist ziemlich leicht, eine elektrisch abstimmbare Kitnahr.esignalquelle 7 zu realisieren, da deren Frequenz viel niedriger als die des IMPATT-Diodenoszillators 1 ist.
Außerdem beträgt die Bandbreite bzw. der Frequenzbereich, innerhalb dem sich die Frequenz f'o der Oszillatorwelle entsprechend der Änderung der Mitnahmesignalfrequenz finj ändern kann, etwa 180 KHz bei dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel. 300 MHz oder mehr Mitnahmebandbreite kann bei einem anderen Beispiel erzielt werden. Die Mitnahmebandbreite bei der parametrischen Frequenzmitnahmemethode ist daher viel größer als die Kitnahmebandbreite bei der zuvor erwähnten subharmonischen Frequenzmitnahmemethode und ist ebenso groß wie bei der zuvor erwähnten Grundwellen-Frequenzmitnahmemethode.
Außerdem wird der Seitenband-Störpegel (der in Fig. 3A bei 25 angegeben ist) der Oszillatorwelle durch das Vorhandensein des Resonators 12 merklich verringert. Die Fig. 6a und 6b zeigen experimentelle Beispiele des Oszillatorwellenspektrums im frei schwingenden Zustand und
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im synchronisierten Zustand. In beiden Fällen sind auf der Abszisse 1 KHz/Teilstrich und auf der Ordinate 10 db/Teilstrich aufgetragen. Aus dem Vergleich der beiden Zeichnungen ist ersichtlich, daß der Seitenband-Störpegel 25 der Oszillatorwelle 20 im synchronisierten Zustand um etwa 25 dB niedriger als im freischwingenden Zustand ist. Die Größe der Störpege!verringerung nimmt zu, wenn der Gütefaktor Q des Resonators 12 zunimmt.
Obwohl bei der zuvor erläuterten Ausführungsform ein IMPATT-Diodenoszillator als Festkörperoszillator verwendet ist, ist die Erfindung nicht auf diesen Typ Oszillator beschränkt, sondern es kann die vollkommen gleiche parametrische Frequenzritnahr.eeigenschaft erreicht werden, wenn ein Gunn-Diodenoszillator anstelle des IMPATT-Diodenoszillators verwendet wird.
Bei dem synchronisierten UHF-Festkörperoszillator der Erfindung unter Anwendung der zuvor erwähnten parametrischen Frequenzmitnahrreirethode kann ein Kreis zur automatischen Frequenzregelung zu der Schaltungsanordnung der Fig. 2 zugefügt werden, um die Oszillatorfrequenz fΌ weiter zu stabilisieren. Z.B. wird, wie Fig. 7 zeigt, ein Teil des Ausgangssignals des IMPATT-Diodenoszillators 1 von einem Richtkoppler 26 aufgenommen und einem Frequenzdiskriminator 27 zugeführt. Der Frequenzdiskriminator 27 besteht hauptsächlich aus z.B. einem Hohlraumresonator mit hohem Gütefaktor Q, der ein elektrisches Signal proportional der Abweichung Sfο der Frequenz f'o der Oszillatorwelle 20 des Festkörperoszillators 1 erzeugt. Dieses elektrische Signal wird der Mitnahmesignalquelle 7 zugeführt, um deren Frequenz finj zu ändern und die Abweichung c^fo zu beseitigen. Die Frequenz der Oszillatorwelle 20 des UHF-Festkörperoszillators 1 kann durch automatische Änderung der Frequenz finj des Mitnahmesignals entsprechend der Abweichung £fo der Oszillatorfrequen f'o stabilisiert werden.
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1V
Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist ein Aufwärtsumsetzer mit Leistungsverstärkung. In diesem Anwendungsfall wird das Mitnahmesignal 21 als Eingangssignal und die Oszillatorwelle 20 als Ausgangssigr.al betrachtet. Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform kann als ein Aufwärtsumsetzer angesehen werden, bei dem die Eingangssignalfrequenz finj in die Frequenz f'o des Ausgangssignals nach oben umgesetzt wird. Wie Fig. 4 oder 5 zeigt^ beträgt die Mitnahmesignalgröße Pinj 5dEmin Fig. 4 und 13 danin Fig. 5. Diese Werte sind viel geringer als die Größe Po des Ausgangssignals, die 18 bis 19 dBm beträgt. Dies bedeutet, daß dieser Aufwärtsumsetzer eine Leistungsverstärkung hat.
Außerdem ist aus der linearen Abhängigkeit der Frequenzänderung Afo der Oszillatorvelle bei Änderung der Mitnahmesignalfrequenz finj, wie die Fig. 4 und 5 zeigen,ersichtlich, daß, wenn das Eingangssignal FM-moduliert ist, ein FM-moduliertes Ausgangssignal von dem UHF-Festkörperoszillator erhalten werden kann.
Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß bei dem synchronisierten üHF-Festkörperoszillator der Erfindung unter Anwendung der parairetrischen Frequenzmitnahmemethode verschiedene Seitenbandwellen mit den Frequenzen f = f'o + η x finj (wobei η = 1, 2, 3 ...) um die Oszillatorwelle mit der Frequenz f'o auftreten. Da diese Seitenbandwellen durch Verwendung eines Bandpaßfilters leicht entfernt werden können, stellen sie in der Praxis kein Hindernis dar.
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Claims (9)

  1. - Vt-
    Ansprüche
    Frequenzstabilisierter UHF-Festkörperoszillator, gekennzeichnet durch einen Festkörpercszillator (1) mit einem im UHF-Bereich arbeitenden Schwingungselement (2), einem Vorstromkreis (4, 5), der mit dem Oszillator (1) verbunden ist, um dem Schwingungselement (2) einer Vorstrom zuzuführen, eine NF-Signalquelle (7), die an den Oszillator (1) angeschlossen ist, um ein NF-Ausgangssignal zu erzeugen, das dem Schwingungselement (2) über den Vorstrcmkreis zugeführt wird, und einen Hohlraumresonator (12)
    mit hohem Gütefaktor (Q), der nahe dem Oszillator (1)
    angeordnet ist und eine Resonanzfrequenz nahe eier Frequenz einer der Seitenbandvellen hat, die neben der Oszillatorwelle des Oszillators erzeugt werden, wenn das NF-Signal zugeführt wird, und der die Frequenz dieser Seitenbandwelle synchronisiert.
  2. 2. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungselement (2) eine IKPATT-Diode ist.
  3. 3. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungselement (2) eine Gunn-Diode ist.
  4. 4. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungselement in dem Oszillator (1) in einer
    Halterung (3) angeordnet ist.
  5. 5. Oszillator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (3) eine Koaxialwellenleiter-Diodenhalterung ist.
  6. 6. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorstromkreis eine Vorgleichst romque He (5) zur Erzeugung eines Vorgleichstroms aufweist.
    709844/1008 ORIGINAL INSPECTEO
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  7. 7. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator (12) an den Oszillator (1) über einen Wellenleiter-Abstandshalter (11) angeschlossen ist.
  8. 8. Oszillator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator (12) eine Resonanzfrequenz im wesentlichen gleich der Frequenz einer oberen Seitenbandwelle der Seitenbandwellen hat.
  9. 9. Oszillator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator (12) eine Resonanzfrequenz im wesentlichen gleich der Frequenz einer unteren Seitenbandwelle der Seitenbandwellen hat.
    7Q9844/1Q08
DE2718590A 1976-04-26 1977-04-26 UHF-Festkörperoszillator-Anordnung Expired DE2718590C3 (de)

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