DE2813563C3 - Microwave oscillator with frequency readjustment - Google Patents
Microwave oscillator with frequency readjustmentInfo
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- DE2813563C3 DE2813563C3 DE19782813563 DE2813563A DE2813563C3 DE 2813563 C3 DE2813563 C3 DE 2813563C3 DE 19782813563 DE19782813563 DE 19782813563 DE 2813563 A DE2813563 A DE 2813563A DE 2813563 C3 DE2813563 C3 DE 2813563C3
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION, OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/16—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/18—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop
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- H—ELECTRICITY
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- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B7/00—Generation of oscillations using active element having a negative resistance between two of its electrodes
- H03B7/02—Generation of oscillations using active element having a negative resistance between two of its electrodes with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
- H03B7/06—Generation of oscillations using active element having a negative resistance between two of its electrodes with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element being semiconductor device
- H03B7/08—Generation of oscillations using active element having a negative resistance between two of its electrodes with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element being semiconductor device being a tunnel diode
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Mikrowellenoszillator mit Frequenznachregelung, bei dem aus dem Vergleich der Oszillatorfrequenz mit einer Quarzfrequenz ein Regelkriterium gewonnen wird.The invention relates to a microwave oscillator with frequency readjustment, in which from the Comparison of the oscillator frequency with a quartz frequency a control criterion is obtained.
In Richtfunksystemen kann z. B. die Oszillatorleistung für die Mischerschaltung aus einem Gunn-Oszillator gewonnen werden. Dieser enthält eine Nachstimmschaltung, die seine Frequenz an eine Quarzfrequenz durch Vervielfachen derselben anbindet. Eine Vereinfachung ergibt sich dadurch, daß an Stelle der Vervielfachung der Quarzfrequenz eine Teilung der Oszillatorfrequenz vorgenommen und dadurch die Nachstimmung in eine Ebene niederer Frequenz gebracht wird. Durch die DE-AS 21 24 650 beispielsweise ist eine Frequenzteilerschaltung mit Tunneldioden bekannt, bei der zwei Tunneldiodengeneratoren hintereinandergeschaltet sind. Die bekannten Teilerschaltungen sind jedoch aufwendig und unzureichend hinsichtlich ihres Synchronisationsbereichs.In radio relay systems, for. B. the oscillator power for the mixer circuit from a Gunn oscillator be won. This contains a retuning circuit that adjusts its frequency to a crystal frequency by multiplying them. A simplification results from the fact that instead of the Multiplication of the crystal frequency made a division of the oscillator frequency and thereby the Retuning is brought to a lower frequency level. By DE-AS 21 24 650, for example a frequency divider circuit with tunnel diodes is known in which two tunnel diode generators are connected in series are. However, the known divider circuits are complex and inadequate with regard to their synchronization range.
Ein Mikrowellenoszillator der eingangs beschriebenen Art ist im wesentlichen aus der DE-OS 22 17 967
bekannt. In dieser Offenlegungsschrift wird eine Schaltungsanordnung zur Synchronisierung freischwingender
Umsetzeroszillatoren in Relaisstellen von Nachrichtenübertragungsanlagen, insbesondere Richtfunkanlagen,
beschrieben. Dabei sind in der Relaisstelle ein Empfänger mit der Empfangsfrequenz 4 und ein
Sender mit der Sendefiequenz fs angeordnet. Diese
haben getrennte Oszillatoren, die um die Frequenz Af gegeneinander versetzt sind. Der Oszillator des
Empfängers oder Senders ist über mindestens einen Mischer und ein Koppelelement mit der Oszillatorzuleitung
des Senders oder Empfängers verbunden. Der oder die Mischer gibt bzw. geben ein Signal der
Differenzfrequenz Af aus der Empfangsfrequenz und der Sendefrequenz an einen Phasen- oder Frequenzdiskriminator
ab, der ein Steuersignal bei Ablage dieses Signals der Differenzfrequenz von einem aus einer
Quarzstufe angelieferten zweiten Signal der Differenzfrequenz Af über einen Regelkreis an den Oszillator des
Empfängers oder Senders zur Nachstimmung abgibt
Ferner ist aus »Electronics«, 10. Febr. 1961, Seiten 58 bis 72, ein Tunneldiodengenerator bekannt, bei dem der
Resonanzkreis aus der Parallelschaltung der Diodenkapazität und der von einem Leitungsabschnitt gebildeten
Induktivität besteht, zu der ein niederohmigerA microwave oscillator of the type described above is essentially known from DE-OS 22 17 967. In this laid-open specification, a circuit arrangement for synchronizing free-running converter oscillators in relay stations of communication systems, in particular radio relay systems, is described. A receiver with the reception frequency 4 and a transmitter with the transmission frequency fs are arranged in the relay station. These have separate oscillators that are offset from one another by the frequency Af. The oscillator of the receiver or transmitter is connected to the oscillator lead of the transmitter or receiver via at least one mixer and a coupling element. Are the one or more mixers or to give a signal of the frequency difference Af from the reception frequency and the transmission frequency to a phase or frequency, of a control signal for storage of this signal of the difference frequency by a supplied from a quartz stage second signal of the frequency difference Af via a control circuit to the oscillator of the receiver or transmitter for re-tuning
Furthermore, from "Electronics", Feb. 10, 1961, pages 58 to 72, a tunnel diode generator is known in which the resonance circuit consists of the parallel connection of the diode capacitance and the inductance formed by a line section, to which a low-resistance
ίο Widerstand in Serie geschaltet ist.ίο resistor is connected in series.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Mikrowellenoszillator der eingangs beschriebenen Art
einen in seinem Aufbau einfachen Tunneldiodenteiler zu schaffen. Dabei soll die Synchronisationsleistung mögliehst
klein und der Synchronisationsbereich so groß sein, daß alle Toleranzen der Bauteile und Temperaturschwankungen
aufgenommen werden und Prüffeldarbeiten auf ein Minimum reduziert werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß die Oszillatorfrequenz durch einen
Tunneldioden-Frequenzteiler geteilt wird, bestehend aus einem ersten Generator mit einer Tunneldiode,
dessen Resonanzkreis aus der Parallelschaltung der Diodenkapazität und der von einem Leitungsabschnitt
gebildeten Induktivität besteht, sowie ferner aus einem zweiten Generator mit einer Tunneldiode mit einem
vorgeschalteten Parallel-LC-Kreis, und daß den einzelnen
Tunneldiodengeneratoren jeweils ein Spannungsteiler mit einem an Masse liegenden niederohmigen
Widerstand vorgeschaltet ist.The invention is based on the object of creating a tunnel diode splitter with a simple structure for a microwave oscillator of the type described at the outset. The synchronization performance should be as small as possible and the synchronization range so large that all tolerances of the components and temperature fluctuations are taken up and test field work is reduced to a minimum.
This object is achieved according to the invention in such a way that the oscillator frequency is divided by a tunnel diode frequency divider, consisting of a first generator with a tunnel diode, the resonance circuit of which consists of the parallel connection of the diode capacitance and the inductance formed by a line section, and also of a second generator with a tunnel diode with an upstream parallel LC circuit, and that each tunnel diode generator is preceded by a voltage divider with a low-ohmic resistor connected to ground.
In vorteilhafter Weiterbildung des Anmeldungsgegenstandes ist ein dritter Generator mit einer
Tunneldiode vorgesehen, mit einer zur Tunneldiode parallelgeschalteten Induktivität, der über einen zwischengeschalteten
Transistor mit dem zweiten Generator mit der Tunneldiode TD 2 verbunden ist. Der
Transistor dient dabei zur besseren Entkopplung. Sein Strom wird zur Vorspannungserzeugung der nachfolgenden
Tunneldiode herangezogen. Dieser Aufbau ermöglicht die Verwendung einer billigen Tunneldiode.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert.
Die Figur zeigt einen dreistufigen Frequenzteiler, bei dem zur Veranschaulichung für die Frequenz Zahlenwerte eingetragen sind. Die beiden Stufen links der
strichpunktierten Linie stellen die Ausführungsform nach Anspruch 1 dar, rechts befindet sich die
entsprechend Anspruch 2 ergänzte dritte Stufe.In an advantageous further development of the subject of the application, a third generator with a tunnel diode is provided, with an inductance connected in parallel to the tunnel diode, which is connected to the second generator with the tunnel diode TD 2 via an interposed transistor. The transistor is used for better decoupling. Its current is used to generate a bias voltage for the subsequent tunnel diode. This structure enables an inexpensive tunnel diode to be used. The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawing.
The figure shows a three-stage frequency divider in which numerical values are entered for the frequency to illustrate. The two stages to the left of the dash-dotted line represent the embodiment according to claim 1, on the right is the third stage supplemented according to claim 2.
Selbstverständlich 'aßt sich ein solcher Frequenzteiler auch mit nur einer Stufe aufbauen. Wenn beispielsweise nur ein kleiner Teilungsfaktor erforderlich ist, wird man mit der ersten Teilerstufe auskommen. Am Schaltungseingang E liegt eine Synchronisationsleistung von beispielsweise 1 mW bei einer Frequenz von 6.5 GHz an, die mehrmals geteilt wird. Sie synchronisiert den ersten ""unneldiodengenerator mit der Tunneldiode TD1. Die im Querzweig liegende Tunneldiode TD 1 ist über einen ohmschen Widerstand R1, einen Blockkondensator CB und eine Leitung L1 mit dem Schaltungseingang /verbunden. Am Verbindungspunkt von Blockkondensator CB und Leitung L 1 sind ein auf Massepotential liegender niederohmiger ohmscher Widerstand R 2 einerseits sowie die Serienschaltung eines Widerslandes und einer Induktivität andererseits angeschaltet, über die der Tunneldiode TD1 die Vorspannung zugeführt wird. Der Resonanzkreis des ersten Tunneldiodengenerators wird gebildet aus derOf course, such a frequency divider can also be set up with just one stage. If, for example, only a small division factor is required, the first division level will be sufficient. At the circuit input E there is a synchronization power of, for example, 1 mW at a frequency of 6.5 GHz, which is divided several times. It synchronizes the first "" unneldiodengenerator with the tunnel diode TD 1. lying in the transverse branch tunnel diode TD 1 is connected through a resistor R 1, a blocking capacitor CB, and a line L 1 to the circuit input /. At the junction of the blocking capacitor CB and line L 1, a low-ohmic resistance R 2 on the one hand and the series circuit of a contradiction and an inductance on the other hand, via which the tunnel diode TD 1 is supplied with the bias voltage, are connected to ground potential. The resonance circuit of the first tunnel diode generator is formed from the
Parallelschaltung der Diodenkapazität und Induktivität der Leitung L1 einschließlich des niederohmigen Widerstands R 2. Dieser leitet die Synchronisationsleistung und die Gleichspannung gegen Masse ab. Die Induktivität L1 bildet für die synchronisierende Frequenz ungefähr eine λ/2-Leitung. Diese Frequenz gelangt also fast ohne Dämpfung zum synchronisierten Tunneldiodengenerator, während die Tunneldioden-Generatorwelle über die Induktivität und den niederohmigen Widerstand stärker gedämpft an den hochfrequenten Eingang zurückgelangtParallel connection of the diode capacitance and inductance of the line L 1 including the low-resistance resistor R 2. This derives the synchronization power and the DC voltage to ground. The inductance L 1 forms approximately a λ / 2 line for the synchronizing frequency. This frequency reaches the synchronized tunnel diode generator with almost no attenuation, while the tunnel diode generator shaft returns to the high-frequency input more attenuated via the inductance and the low resistance
Die Frequenz des ersten Tunneldiodengenerators wird wieder geteilt (im Ausführungsbeispiel auf 1,3 GHz) und gelangt zum zweiten Tunneldiodengenerator mit der Tunneldiode TD2. Ein dem Parallel- '5 schwingkreis vorgeschalteter Spannungsteiler aus dem Widerstand R 3 im Längszweig und dem Widerstand R 4 im Querzweig setzt die Synchronisationsspannung für den zweiten Tunneldiodengenerp'or auf den Sollwert fest. Der niederohmigere Widerstand R 4 des Spannungsteilers bildet zugleich die Last für die Tunneldiode TD1. Die synchronisierende Leistung des ersten Tunneldiodengenerators wird über die Parallelkapazität C2 dem zweiten Tunneldiodengenerator zugeführt, während dessen Energie durch die Kapazität C 2 und die Induktivität L 2 des Parallelkreises und den Spannungsteiler R 3 und R 4 gedämpft wird.The frequency of the first tunnel diode generator is divided again (in the embodiment, at 1.3 GHz) and reaches the second tunnel diodes generator with the tunnel diode TD 2. A the parallel '5 oscillating circuit upstream voltage divider consisting of the resistor R3 in the series branch and the resistor R 4 in Cross arm sets the synchronization voltage for the second tunnel diode generator to the setpoint value. The lower resistance R 4 of the voltage divider also forms the load for the tunnel diode TD 1. The synchronizing power of the first tunnel diode generator is fed to the second tunnel diode generator via the parallel capacitance C2 , while its energy through the capacitance C 2 and the inductance L 2 of the parallel circuit and the Voltage divider R 3 and R 4 is attenuated.
Zwischen den zweiten und dritten Tunneldiodengenerator ist ein Transistor Tr geschaltet, der zur besseren Entkopplung dient. Sein Strom wird zur Vorspannungserzeugung für die Tunneldiode TD 3 herangezogen. Der Resonanzkreis der dritten Teilerstufe besteht aus der Eigenkapazität der Tunneldiode TD 3 und der zur Tunneldiode TD3 parallelliegenden Induktivität L 3, zu der ein Widerstand R 7 in Serie geschaltet ist Zwischen dein zweiten Tunneldiodengenerator und den zwischengeschalteten Transistor TrI ist, entsprechend den beiden ersten Teilerstufen, ein die Synchronisationsspannung auf ihren Sollwert festsetzender Spannungsteiler aus den ohmschen Widerständen R 5, R 6 eingeschaltet A transistor Tr , which is used for better decoupling, is connected between the second and third tunnel diode generator. Its current is used to generate a bias voltage for the tunnel diode TD 3. The resonance circuit of the third divider stage consists of the self-capacitance of the tunnel diode TD 3 and the inductance L 3, which is parallel to the tunnel diode TD3 and to which a resistor R 7 is connected in series Between the second tunnel diode generator and the interposed transistor TrI, corresponding to the first two divider stages, a voltage divider from the ohmic resistors R 5, R 6 which fixes the synchronization voltage to its nominal value is switched on
Als besonders günstige Teilungsfaktoren haben sich dabei solche bis zu 7 herausgestellt Dabei wiederum ergeben geradzahlige Teilungsfaktoren einen kleineren, also ungünstigeren Synchronisationsbereich. Für ein System von 6,5 GHz gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind als günstige Teilungsfaktoren für die beiden ersten Stufen jeweils 5 und für die dritte Stufe 7 vorgesehen, so daß sich für die drei Tunneldiodengeneratoren Frequenzen von 1,3 GHz, 260MHz und 37 MHz ergeben. Der weitere Schaltungsaufbau läßt sich dann mit billigen integrierten Schaltkreisen ausführen.Dividing factors of up to 7 have proven to be particularly favorable Even division factors result in a smaller, i.e. less favorable, synchronization range. For a System of 6.5 GHz according to the present embodiment are favorable division factors for the the first two stages each 5 and provided for the third stage 7, so that there are three tunnel diode generators Frequencies of 1.3 GHz, 260 MHz and 37 MHz result. The further circuit structure leaves then run with cheap integrated circuits.
Mit der erfindungsgemäßen Schaltung ergibt sich auch eine besondere Vereinfachung der Prüffeldarbeilen. Bei einem eventuell erforderlichen Abgleich sind lediglich die Induktivitäten Ll, L 2 und L 3 abzugleichen und die Gleichvorspannungen der Tunneldioden TDi, TD2und TD3einzustellen.The circuit according to the invention also results in a particular simplification of the test field parts. If an adjustment is necessary, only the inductances Ll, L 2 and L 3 need to be adjusted and the DC bias voltages of the tunnel diodes TDi, TD2 and TD 3 set.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19782813563 DE2813563C3 (en) | 1978-03-29 | 1978-03-29 | Microwave oscillator with frequency readjustment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19782813563 DE2813563C3 (en) | 1978-03-29 | 1978-03-29 | Microwave oscillator with frequency readjustment |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2813563A1 DE2813563A1 (en) | 1979-10-04 |
| DE2813563B2 DE2813563B2 (en) | 1980-04-03 |
| DE2813563C3 true DE2813563C3 (en) | 1980-12-04 |
Family
ID=6035675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19782813563 Expired DE2813563C3 (en) | 1978-03-29 | 1978-03-29 | Microwave oscillator with frequency readjustment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2813563C3 (en) |
-
1978
- 1978-03-29 DE DE19782813563 patent/DE2813563C3/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2813563B2 (en) | 1980-04-03 |
| DE2813563A1 (en) | 1979-10-04 |
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