DE2901782A1 - Mikrowellenschaltung eines parametrischen gleichlage-abwaertsmischers mit reellem spiegelfrequenzabschlussleitwert - Google Patents
Mikrowellenschaltung eines parametrischen gleichlage-abwaertsmischers mit reellem spiegelfrequenzabschlussleitwertInfo
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Description
29017B2
Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH \ NE2-BK/Th/jo
BK 78/86
Mikrowellenschaltung eines parametrischen Gleichlage Abwärtsmischers
mit reellem Spiegelfrequenzabschlußleitwert
Die Erfindung befaßt sich mit einer Mikrowellenschaltung eines parametrischen
Gleichlage-Abwärtsmischers mit reellem Spiegelfrequenzabschlußleitwert, der im Eingang einen Parallelkreis und ausgangsseitig
einen ZF-Kreis besitzt, wobei die beiden Kreise über eine Reaktanzdiode verkoppelt sind.
Die theoretischen Grundlagen und Schaltungsvarianten eines parametrischen
Gleichlage-Abwärtsmischers mit reellem Spiegelfrequenzabschlußleitwert und der Zusammenschaltung mit einem bekannten Zwischenfrequenzverstärker
sind in der DE-PS 2 230 536 behandelt. Der
dort behandelte parametrische Gleichlage-Abwärtsmischer zeichnet sich durch Konversionsgewinn und bei Verwendung des reellen Antennenleitwertes
als Spiegelfrequenzabschlußleitwert durch eine Adaptivität bezüglich der Antennentemperatur aus, die bei geringen
Kreis- und Diodenverlusten einen Vierpol mit konstanter zusätzlicher Rauschzahl F unabhängig von der Temperatur der Antenne ver-
"Zi
wirklicht.
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-R-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine für die Mikrowellentechnik
geeignete Sehaltstruktur eines parametrischen Gleichlage-Abwärtsmischers mit reellem Spiegelfrequenzabschlußleitwert
zu schaffen.
κ·
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Parallelkreis
im Eingang der Schaltung näherungsweise auf die Pumpfrequenz abgestimmt ist, daß die Reaktanzdiode mit einer
vorgeschalteten Induktivität auf die Pumpfrequenz abgestimmt ist und daß der ZF-kreis im Ausgang der Schaltung als π-Filter
ausgeführt ist mit Kapazitäten in den beiden Querzweigen und einer Induktivität im Längszweig.
Es ist zweckmäßig, den Parallelkreis im Eingang der Schaltung
λ durch zwei symmetrische, parallelgeschaltete näherungsweise ^/
lange Stichleitungen und die mit der Reaktanzdiode in Reihe ge-
schaltete Induktivität durch eine Leitung der Länge ./4 nachzubilden.
Weiterhin ist es zweckmäßig, daß die Kapazität in einem Querzweig des t-Filters in Form eines koaxialen Zylinder
kondensators auf der Leitung, die die mit der Reaktanzdiode in
Reihe geschaltete Induktivität darstellt, angeordnet ist und daß die Kapazität im anderen Querzweig und die Induktivität im
λ Längszweig durch zwei symmetrische, parallelgeschaltete p/4
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lange offene Stichleitungen realisiert sind, die im Abstand von λ
P/4 hinter der der Reaktanzdiode nachgeschalteten Leitung angeordnet
sind. Es ist vorteilhaft, die Kapazität in Form eines koaxialen Zylinderkondensators verschiebbar auf der der Reaktanzdiode
nachgeschalteten Leitung anzuordnen. Außerdem ist es zweck-
mäßig, daß über eine der beiden näherungsweise ^M langen Stichleitungen
die Pumpleistung eingekoppelt wird, wobei die Stichleitung geöffnet ist und am Einkopplungspunkt zwei parallele
kurzgeschlossene Leitungen, die eine der Länge und die an-
dere der Länge , angeschlossen sind, und die Pumpquelle über
eine Transformationsleitung mit dem Einkopplungspunkt verbunden ist.
Anhand des Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 Schaltbild eines in der Mikrowellentechnik ausführbaren parametrischen Gleiehlage-Abwärtsmischers mit
reellem Spiegelfrequenzabschlußleitwert;
Fig. 2 Ausführung der Schaltung nach Fig. 1 in Mikrowellentechnik ;
Fig. 3 Einspeisung der Pumpleistung für den Gleichlage-Ab-
Fig. 3 Einspeisung der Pumpleistung für den Gleichlage-Ab-
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wärtsmischer in Mikrowellentechnik.
Der Fig. 1 ist die Schaltung eines parametrischen Gleichlage-Abwärtsmischers
für die Mikrowellentechnik zu entnehmen, wobei die Pumpeinkopplung nicht dargestellt ist. Die bei diesem
parametrischen Gleichlage-Abwärtsmischer auftretenden Frequenzen sind die Pumpfrequenz p, die Zwischenfrequenz z, die
Signalfrequenz p+z und die Spiegelfrequenz p-z.
Die Resonanzabstimmung auf die Signal- und Spiegelfrequenz erfolgt
durch die Parallelschaltung des näherungsweise auf die Pumpfrequenz abgestimmten Parallelkreises L, , C, im Eingang
der Schaltung mit dem auf die Pumpfrequenz abgestimmten Serienkreis, der eine Induktivität L, die Elemente der Reak-
(0)
tanzdiode S , R^ und eine Kapazität C enthält.
tanzdiode S , R^ und eine Kapazität C enthält.
Zur Resonanzabstimmung des Mischers ist der eingangsseitige Parallelkreis L, , C, einige Prozent unterhalb der Pumpfrequenz
abzustimmen.
(O)
Die Resonanzabstimmung des Serienkreises L, S ,C auf die
Pumpfrequenz ρ erfolgt mit den Blindelementen der Reaktanzdiode und der zusätzlich in den Serienkreis eingefügten
(α)
üerieninduktivität L. _S (a = 0,1,2 ...) sind die Fourierkoeffizienten der Elastanzfunktion der Reaktanzdiode.
üerieninduktivität L. _S (a = 0,1,2 ...) sind die Fourierkoeffizienten der Elastanzfunktion der Reaktanzdiode.
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Der Zwisehenfrequenzkreis ist als π-Filter mit den Elementen C ,
L , C0 ausgeführt, mit der Aufgabe, den Lastleitwert G an den
Z C- Z
Ausgangsresonanzleitwert des Abwärtsmischers anzupassen.
Der im Eingang der Schaltung vorhandene Leitwert G ist der
jp*t* Z
reelle Signalquellenleitwert, G der an den Mischer bei der Spiegelfrequenz angeschaltete Leitwert, der unter der Nebenbedingung
einer minimalen Rauschzahl nicht frei wählbar ist.
Der Mikrowellenaufbau zeichnet sich durch strenge Symmetrie der
einzelnen Aufbaukomponenten aus und besteht im wesentlichen aus λ
* lh langen miteinander verbundenen Leitungsstücken. Die Mikrowellenstruktur
mit Leitungskreisen nach Fig. 2 ergibt sich aus der mit konzentrierten Elementen konzipierten Schaltung nach
Fig. T.
Dabei ist der im Eingang der Schaltung vorhandene Parallelkreis L., C. durch zwei symmetrische parallelgeschaltete näherungsweise
p/4 lange Stichleitungen und 2, 2' ersetzt. Die mit der
Reaktanzdiode in Serie geschaltete Indukivität L ist durch eine Leitung nachgebildet. Auf dieser Leitung ist die Kapazität C ,
welche in einem Querzweig des η-Filters liegt, als koaxialer
Zylinderkondensator verschiebbar angeordnet. Dadurch ist eine Feinabstimmung des Serienresonanzkreises, bestehend aus den
Elementen der Reakfcänzdiode S , Rp, der Induktivität L und
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der Kapazität C möglich. Vor dem Paar parallelgeschalteter Stichleitungen 2, 2' ist im Eingang der Schaltung ebenfalls
ein Paar symmetrischer parallelgeschalteter näherungsweise
M langer Stichleitungen 1, I1, in welche jeweils eine Kapazität
C. geschaltet ist, angeordnet. Eine Trahsformationsleitung
zwischen den beiden Paaren parallelgeschalteter Stichleitungen 1, 1 * und 2, 2r transformiert die Leitwerte des Mischers
beim oberen bzw. unteren Seitenband in den für beide Seitenbänder gemeinsamen Antennen- bzw. Generatorleitwert von
20 mS; dabei ist das übliche 50 Ohm-System zugrunde gelegt.
Die in die beiden Stichleitungen 1 und 1* geschalteten Kapazitäten
C. sind zusammen mit den Stichleitungen 1 und T schmalbandig
für die Pumpfrequenz ρ auf Serienresonanz abgestimmt und erzeugen am Eingang der Schaltung für die Pumpfrequenz
einen Kurzschluß, der über die ^/4 lange Transformationsleitung
in einen Leerlauf transformiert wird und den dort vorhandenen Pumpserienkreis nicht beeinflußt. Der am Eingang des Mischers für die Pumpfrequenz erzeugte Kurzschluß verhindert
ein Abstrahlen von Pumpleistung über die Antenne.
Die beiden im Eingang angeordneten parallelgeschalteten Stichleitungen
2, 2' gewährleisten zusammen mit dem Pumpserienkreis L, Rn, S1C die Resonanzabstimmung auf die Frequenzen des
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oberen bzw. unteren Seitenbandes p+z sowie auf die Pumpfrequenz ρ und erzeugen den zur Entkopplung von hoch- und zwlschenfrequentem
Schaltungsteil notwendigen Kurzschluß für die Zwischenfrequenz.
Der auf der die Induktivität darstellenden Leitung 3 verschiebbar angeordnete koaxiale Zylinderkondensator C ist Teil des
auf die Zwischenfrequenz ζ abgestimmten «-Filters, das eine Anpassung an den Lastwiderstand G ermöglicht.
Der zweite «-Filter-Kondensator Cp ist als ein Paar symmetrischer,
parallelgeschalteter offener "/4 langer Plattenleitungen
4, 4* ausgeführt, die ein am ZF-Ausgang eventuell vorhandenes
Pumpsignal kurzschließen. Der für die Pumpfrequenz an den 2F-Klemmen erzeugte Kurzschluß wird durch die p/4 lange
ZF-Transformationsleitung, die zwischen den parallelgeschal-
teten p/4 langen Plattenleitungen 4, 4' und der Leitung 3 geschaltet
ist, in einen Leerlauf transformiert und beeinflußt hier die hochfrequente Schaltung nicht.
Fig. 3 zeigt die Leitungsstruktur der Pumpeinköpplung. Die Pumpleistung wird an einer der beiden parallelgeschalteten
Stichleitungen 2 oder 2' eingekoppelt. Die Stichleitung ist dazu an ihrem Ende, dem Einkopplungspunkt, geöffnet. An die-
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sem Einkopplungspunkt sind zwei parallele kurzgeschlossene Lei-
tungen 5 und 5*, die eine der Länge und die andere der
Länge i angeschlossen. Die Pumpquelle ist über eine Transformationsleitung
6 mit dem Einkopplungspunkt verbunden.
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Claims (6)
- Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH NE2-BK/Th/joBK 78/86Mikrowellenschaltung eines parametrischen Gleichlage-Abwärtsmischers mit reellem SpiegelfrequenzabschlußleitwertPatentansprücheMikrowellenschaltung eines parametrischen Gleichlage-Abwärtsmischers mit reellem Spiegelfrequenzabschlußleitwert, der im Eingang einen Parallelkreis und ausgangsseitig einen ZF-Kreis besitzt, wobei die beiden Kreise über eine Reaktanzdiode verkoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Parallelkreis (L., C.) im Eingang der. Schaltung näherungsweise auf die Pumpfrequenz (p) abgestimmt ist, daß die Reaktanzdiode (S ') mit einer in Serie geschalteten Induktivität (L) und einer Kapazität (C ) auf die Pumpfrequenz (p) abgestimmt ist undZfdaß der ZF-Kreis im Ausgang der Schaltung als n-Filter ausgeführt ist mit Kapazitäten (C , C0) in den beiden Quer~ zweigen und einer Induktivität (L ) im Längszweig.
- 2. Mikrowellenschaltung eines parametrischen Gleichlage-Abwärtsmischers mit reellem Spiegelfrequenzabschlußleitwert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Parallelkreis (L. ,030030/0363-Z-Ch) im Eingang der Schaltung aus zwei symmetrischen, par-n λallelgeschalteten näherungsweise p/4 langen Stichleitungen (2, 2') besteht.
- 3. Fiikrowellenschaltung eines parametrischen Gleichlage-Abwärtsmischers mit reellem Spiegelfrequenzabschlußleitwert nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Reaktanzdiode (S , Κβ) in Reihe geschaltete Induktivität (L) durch eine Leitung (3) nachgebildet ist.
- 4. Mikrowellenschaltung eines parametrischen Gleichlage-Abwärtsmischers mit reellem Spiegelfrequenzabschlußleitwert nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität (C ) in einem Querzweig des x-Filters in Form eines koaxialen Zylinderkondensators auf der Leitung (3) angeordnet ist und daß die Kapazität (C ) im anderen Querzweig und die Induktivität (L ) im Längszweig durch zwei symmetrische, parallelgeschal-z λ
tete p/4 lange offene Stichleitungen (4, 4') realisiert sind,λ
die im Abstand von ^/4 hinter der Leitung (3) angeordnetsind. - 5. Mikrowellenschaltung eines parametrischen Gleichlage-Abwärtsmischers mit reellem Spiegelfrequenzabschlußleitwert nachBK 78/86 - 3 -030030/0363Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität (C )in Form eines koaxialen Zylinderkondensators verschiebbar auf der Leitung (3) angeordnet ist.
- 6. Mikrowellenschaltung eines parametrischen Gleichlage-Abwärtsmischers mit reellem Spiegelfrequenzabschlußleitwert nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß über eine der beidenλ
näherungsweise "M langen Stichleitungen (2 oder 2') die Pumpleistung eingekoppelt wird, wobei die Stichleitung geöffnet ist und am Einkopplungspunkt zwei parallele kurzge-λ schlossene Leitungen (5, 5'), die eine der Länge undλ ^die andere der Länge , angeschlossen sind, und die Pumpquelle über eine Transformationsleitung (6) mit dem Einkopplungspunkt verbunden ist.BK 78/86 -H-030030/036**
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