DE2931428C2

DE2931428C2 - Mikrowellenoszillator

Info

Publication number: DE2931428C2
Application number: DE19792931428
Authority: DE
Inventors: Winfried Ing.(Grad.) 8021 Sauerlach Henze; Gerd Dipl.-Ing. 8195 Egling Ortkraß
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-08-02
Filing date: 1979-08-02
Publication date: 1982-03-04
Also published as: DE2931428A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mikrowellenoszillator mit'einem Hohlraumresonator und mit einem mit dem Hohlraumresonator gekoppelten Festkörper-Bauelement, das auf einer von dem topfförmigen Resonator überdeckten metallischen Grundplatte angeordnet und mit seinem Masseanschluß leitend auf einem in der Grundplatte befestigten Schraubfuß aufgebracht ist, und mit einer Vofspannungsschaltung für das Festkörper-Bauelement

In Funkeinrichtungen werden zunehmend Trägerversorgungen mit quarzgenau nachgeregelten Mikrowellen-Oszillatoren eingesetzt, die aus einem mit seinen Abmessungen frequenzbestimmenden Hohlraumresonator mit dem aktiven Oszillatorelement und der NachregelschaltUfig bestehen. Verbesserte Halbleitertechnologien ermöglichen es, daß in zunehmendem MaBe Transistoren als Oszillatorelement bis in den Frequenzbereich von einigen GHz verwendet werden. Deren Vorteile gegenüber den aktiven Zweipolen, wie z. B. Gunnelementen oder Impattdioden, bestehen darin, daß sie ein sehr geringes Rauschen und einen hohen Wirkungsgrad aufweisen. Eir Problem beim Einsatz von Transistoren besteht darin, daß deren Anschlüsse für die Zuführung der Versorgungsspannungen auch die richtigen Impedanzen zur Ankopplung an das elektromagnetische Feld im Resonator aufweisen. Dabei sollen diese Ankopplungen zur Anpassung unterschiedlicher Transistoren leicht abstimmbar und zur Vermeidung von störenden mechanischen Schwingungen stabil dimensioniert sein.

Ein Mikrowellenoszillator der eingangs beschriebenen Art ist aus der DE-AS19 03 518 bekannt. Darin wird ein Hochfrequenz-Oszillator beschrieben mit einem Hochfrequenz-Resonanzkreis, mit einem Festkörper-Bauelement, das mit dem Hochfrequenz-Resonanzkreis gekoppelt ist und nach Anlegen einer Vorspannung im

Ό Resonanzkreis einen negativen Widerstand bietet, und mit einer Vorspannungsschaltung, welche diese Vorspannung dem Festkörper-Bauelement zuführt Das Festkörper-Bauelement ist mit den hochfrequenten Strömen des Hochfrequenz-Resonanzkreises verschie bungsstromgekoppelt

Durch die DE-OS 27 34 397 ist eine Baugruppe für elektrische Schaltkreise mit einem Mikrowellenoszillator bekannt, bei der eine tragende Wand des Gehäuses die aktiven Elemente des Mikrowellenoszillators, beispielsweise Transistoren oder Halbleiterdioden, einschließlich der Spannungszuführungen enthält An der Außenseite der betreffenden Wand, im Bereich über den aktiven Elementen des Mikrowellenoszillators, ist der topfförmig ausgebildete Resonator des Mikrowel lenoszillators HF-dicht aufgesetzt

In der DE-OS 15 91 590 ist ein Kleinst-Topfkreis für Mikrowellen beschrieben, bei dem dar Transistor des Mikrowellenoszillators, der sich in einer von einem topfförmigen Resonator überdeckten metallischen Grundplatte befindet, mit einer Scheibe aus Isolierstoff umgeben ist, die metallisierte Ankoppelflächen für die Transistorelektroden aufweist

Ferner ist es aus der GB-PS 10 75440 bekannt, bei einem Topfkreis-Mikrowellen-Oszillator den verwen deten Oszillator-Transistor mit einer konzentrischen Scheibe aus Isoliermaterial zu umgeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mikrowellenoszillator zu schaffen, der bei Verwendung von Transistoren eine leichte Abstimmbarkeit und einen

«o stabilen Aufbau der Anschluß- a.nd Koppelelemente gewährleistet

Diese Aufgabe wird bei einem Mikrowellenoszillator der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß auf dem Schraubfuß, das aus

♦5 einem Transistor bestehende Festkörper-Bauelement konzentrisch umschließend, eine Scheibe aus Isolierstoff mit metallisierten Ankoppelflächen befestigt ist, auf denen die Anschlußbändchen des Transistors und weitere, die Ankoppelflächen vergrößernde Bändchen mit freistehenden Enden kontaktierend aufgebracht sind.

In vorteilhafter Ausgestaltung und Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß die Scheibe aus einer Leiterplatte mit niedriger Dielektrizitätskon stanten t_r besteht, daß sie im Bereich der Ankoppelflä chen beidseitig metallisiert ist und daß die Ankoppelflächen durch Ätzverfahren hergestellt werden und daß die Stromzuführung für den Transistor über dünne Drähte erfolgt, die auf der einen Seite mit den Ankoppelflächen und auf der anderen Seite mit in der Grundplatte befestigten Durchführungskondensatoren verbunden sind.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Mikrowellenoszillator in einer geschnittenen Seitenansicht und einer geschnittenen Draufsicht dargestellt.

Per Mikrowellenoszülator besteht aus einer Grundplatte 1 und einem auf diese aufgesetzten, lopfförmig ausgebildeten Resonator 2, in den eine Abstimmschraube 16 eintaucht Der Transistor 3 als aktives Element des Mikrowellenoszillators ist in die Grundplatte 1 eingesetzt, und zwar in der Art, daß er mit seinem Masseanschluß auf einem Schraubfuß 4 befestigt, z, B, aufgelötet oder mit Leitkleber aufgeklebt ist. Der Schraubfuß 4 ist in eine stufenförmig abgesetzte Bohrung der Grundplatte 1 eingesetzt und wird mittels einer von der Unterseite der Grundplatte 1 her aufschraubbaren Mutter 5 in der Grundplatte befestigt Im Bereich der Auflagefläche des Schraubfußes 4 auf dem stufenförmigen Absatz der Grundplatte 1 ist ein Kontaktblech 6 angeordnet Auf der Oberseite des Schraubfußes 4 ist eine den Transistor 3 konzentrisch umschließende Scheibe 8 aus isolierstoff befestigt Diese Scheibe 8 besteht beispielsweise aus einer Leiterplatte mit niedriger Dielektrizitätskonstante ε_Λ Die Unterseite der Scheibe ist metallisiert, auf der Oberseite sind Ankoppelflächen 9, 10 in Form metallischer Beläge aufgebracht, auf denen die Anschlußbändchen H des

Transistors 3 z, B, durch Löten fest angeschlossen sind. Die Scheibe kann auch beidseitig metallisiert sein, wobei die Ankoppelflächen im Ätzverfahren hergestellt werden. Die Stromzuführung zum Transistor 3 erfolgt über dünne Drähte 12, die auf der einen Seite mit den Ankoppelflächen 9,10 und auf der anderen Seite mit in der Grundplatte 1 befestigten Durchführungskondensatoren 15 verbunden sind.

Auf den Ankoppelflächen 9, 10 sind außerdem weitere Bändchen 13, 14 mit freistehenden Enden befestigt Durch diese beispielsweise durch Löten aufgebrachten Bändchen 13, 14 werden die Ankoppelflächen 9, 10 entsprechend vergrößert Die freistehenden Enden der Bändchen 13, 14 können durch Biegen mehr oder weniger an den Resonanzraum angekoppelt werden und ermöglichen somit den Toleranzausgleich.

Durch Verwendung unterschiedlicher Bändchen 13, 14, anderer Koppelflächen 9, 10 (größer oder kleiner) und anderer Isolierstoffe können beliebige Oszillatortransistoccn im jeweiligen Frequenzbereich verlustarm an den Resonator angekoppelt wenijn.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

J, Mikrowellenoszfllator mit einem Hohlraumresonator und mit einem mit dem Hohlraumresonator gekoppelten Festkörper-Bauelement, das auf einer von dem topffSrmigen Resonator überdeckten metallischen Grundplatte angeordnet und mit seinem Masseanschluß leitend auf einem in der Grundplatte befestigten SchraubfuB aufgebracht ist, und mit einer Vorspannungsschaltung für das Festkörper-Bauelement, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schraubfuß (4), das aus einem Transistor (3) bestehende Festkörper-Bauelement konzentrisch umschließend, eine Scheibe (8) aus Isolierstoff mit metallisierten Ankoppelflächen (9,10) befestigt ist, auf denen die Anschlußbändchen (11) des Transistors (3) und weitere, die Ankoppelflächen (9, 10) vergrößernde Bändchen (13, 14) mit freistehenden Enden kontaktierend aufgebracht sind.
2. Mikrowellenoszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (8) aus einer Leiterplatte mit niedriger Dielektrizitätskonstanten ε,-besteht.

besteht.
3. Mikrowellenoszillatür nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (8) aus Isolierstoff im Bereich der Ankoppelflächen beidseitig metallisiert ist und daß die Ankoppelflächen (9, 10) durch Ätzverfahren hergestellt werden.
4. Mikrowellenoszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführung für den Transistor (3) über dünne Drähte (12) erfolgt, die auf der einen Seite mit den Ankoppelflächen (9, IU) and auf der anderen Seite mit in der Grundplatte (1) befestigten Durchführungskondensatoren (15) verbunden sind.