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4. Hochfrequenzverstärker nach Anspruch 1,
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dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Transistoren (2,15) eng benachbart
auf einem gemeinsamen Träger oder Flansch (21) in getrennten Gehäusen angeordnet
sind.
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Hochfrequenz-Impulsverstärker.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochfrequenzverstärker, bestehend
aus einer in Basisschaltung ausgeführten Leistungstransistor-Verstärkerstufe oder
aus mehreren solchen in Kette geschalteten Verstärkerstufen, zur Verstärkung von
jeweils emitterseitig über ein Eingangsanpassungsnetzwerk eingegebenen Hochfrequenzimpulsen,
die verstärkt kollektorseitig über ein Ausgangsanpassungsnetzwerk abgenommen werden
und eine vorgegebene Hüllkurvenform aufweisen sollen, auf eine hohe Ausgangsleistung,
wobei ebenfalls emitterseitig an jede dieser Verstärkerstufen zusätzlich jeweils
eine von einem Pulsgeber gesteuerte, mit einem Transistor versehene Konstantstromquelle
angeschlossen ist, die der Kollektor-Emitter-Strecke des jeweiligen Leistungstransistors
für die Dauer eines jeden vom Pulsgeber abgegebenen Impulses einen dem Impulsverlauf
entsprechenden Strom einprägt, wobei der vom Pulsgeber abgegebene Impulsverlauf
im wesentlichen identisch mit der Hüllkurvenform des zu verstärkenden Hochfrequenzimpulses
ist.
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Ein derartiger Hochfrequenzimpulsverstärker ist in der DE-PS 29 04
011 beschrieben. Bei dieser bekannten Schaltung treten bei der praktischen Realisierung
mit diskreten Transistorbauelementen unvermeidbare Leitungslängen der Zuführungsleitungen
und damit störende Schaltungsinduktivitäten auf. Diese wiederum bedingen Betriebsspannungen,
die im Vergleich zu den theoretisch erreichbaren Werten verhältnismäßig hoch sind,
was zu einem schlechteren Wirkungs-
grad des gesamten Hochfrequenzverstärkers
führt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine technisch einfache Maßnahme anzugeben,
die ein Arbeiten mit geringeren Betriebsspannungen und damit auch einen besseren
Wirkungsgrad des aus der DE-PS 29 04 011 bekannten Hochfrequenz-Impulsverstärkers
ermöglicht.
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Gemäß der Erfindung, die sich auf einen Hochfrequenzverstärker der
eingangs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der für die
Verstärkung der Hochfrequenzimpulse vorgesehene Leistungstransistor einer Verstärkerstufe
und der Transistor der dieser Verstärkerstufe zugeordneten Konstantstromquelle baulich
miteinander vereinigt sind. Neben dem Wegfall der sonst störenden Zuleitungsinduktivitäten
der Transistoren ergibt sich durch den baulich kompakteren Aufbau eine erhebliche
Platzersparnis, so daß sich der Hochfrequenzverstärker mit seiner Konstantstromquelle
auf kleinerem Raum aufbauen läßt.
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Der Hochfrequenz-Leistungstransistor einer Verstärkerstufe und der
dieser Stufe zugeordnete Konstantstromquellentransistor lassen sich in vorteilhafter
Weise entweder monolithisch oder hybrid in einem Gehäuse integrieren, oder aber
auch auf einem gemeinsamen Träger oder Flansch in zwei eng benachbarten Gehäusen
anordnen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von drei Figuren erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 das Schaltbild einer aus der DE-PS 29 04 011 bekannten
Verstärkerstufe mit einer Konstantstromquelle, Fig. 2 als Ausführungsbeispiel die
schematisierte Schrägansicht einer Anordnung, bei welcher der Hochfrequenz-Leistungstransistor
und der zugeordnete Konstantstromquellentransistor eng benachbart auf einem gemeinsamen
Träger angeordnet sind, und Fig. 3 das Anschlußschema der Anordnung nach Fig.2.
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Fig. 1 zeigt die bekannte Schaltung einer Transistor-Verstärkerstufe
1 für Hochfrequenz-Impulse mit hoher Ausgangsleistung z.B. in einem Sekundärradar-Sender.
Der Hochfrequenz-Leistungstransistor 2 ist in Basisschaltung betrieben. Die zu verstärkenden
Hochfrequenz-Impulse 3 werden über ein Eingangs-Anpassungsnetzwerk 4 der Emitterseite
des Transistors 2 zugeführt. Die verstärkten Hochfrequenz-Impulse 5 werden über
ein Ausgangsanpassungsnetzwerk 6 an einem Ausgang 19 abgenommen. Die Betriebsgleichspannungszuführung
für den Transistor 2 erfolgt über eine Hochfrequenzdrossel 7 und einen Durchführungskondensator
8.
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Ein als schaltfester Elektrolytkondensator ausgebildeter Kondensator
9 liefert den notwendigen Impulsstrom für den Sender.
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Die Verstärkerstufe 1 wird über den Emitter des Transistors 2 mittels
einer Steuerleitung 12 strommäßig gesteuert.
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Die Steuerleitung 12 führt zu einer von einem Pulsgeber 29 getasteten
Konstantstromquelle, welche einen Transistor 15 aufweist. Zugeführt wird der Konstantstromquelle
aus dem Impulsgeber 29 die impulsförmige Eingangsspannung mit konstantem Impulsdach
an einem am Steuereingang 16 liegenden
Spannungsteiler 14, dessen
Abgriff mit der Basis des Transistors 15 verbunden ist. Bei der Tastung der Steuerschaltung
am Eingang 16 wird somit auch der am Emitter mit einem Widerstand 17 und am Kollektor
mit einem Widerstand 18 beschaltete Transistor 15 durchgesteuert. Ein konstanter
Stromfluß im Kollektor des Transistors 15, der im wesentlichen unabhängig von der
Kollektorspannung am Transistor 2 ist, bestimmt wesentlich die am Ausgang 19 ausgekoppelte;
Hf-Leistung und wird durch den Emitterwiderstand 17 des Transistors 15 bei einer
konstanten Ansteuerung einer Basis erzwungen. Mit "20" ist ein Kondensator und mit
"U" die Betriebsspannung für den Transistor 15 bezeichnet. Mit dem Spannungsteiler
14 kann der benötigte Konstantstrom in der Steuerleitung 12 eingestellt werden.
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Die Konstantstromquelle an der Emitterseite des Hochfrequenzleistungstransistors
2 prägt diesem während eines am Eingang 16 vorliegenden Steuerimpulses einen konstanten
Strom ein, wobei die Flanken dieser Impulse je nach Anforderung ausgebildet werden
können. Die Hochfrequenz-Transistoransteuerung erfolgt durch Hochfrequenz-Impulse
3 mit geeignet gewählter Impulsform. Der von der Konstantstromquelle über die Steuerleitung
12 abgegebene Impuls bestimmt die Hüllkurve des Hochfrequenz-Impulses 5 am Ausgang
19.
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Während der Impulsansteuerung über die Konstantstromquelle arbeitet
die Verstärkerstufe 1 im A-Betrieb und zieht auch bei hochfrequenzmäßiger Uberlastung
stets einen konstant bleibenden Strom. Die Impulsform der Ausgangsleistung der Verstärkerstufe
1 folgt ganz allgemein dem über die Steuerleitung 12 kommenden Impuls der Konstantstromquelle,
so daß sich die Flanken der Hochfrequenz-Ausgangsleistungsimpulse hierdurch leicht
einstellen lassen.
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Durch eine Verstellung am Spannungsteiler 14 wird die der Basis des
Transistors 15 zugeführte Impulsspannung und damit auch die über die Steuerleitung
12 jeweils abgegebene konstante Stromstärke geändert. Mit dieser Maßnahme ist eine
kontinuierliche oder stufenweise Änderung der Ausgangsleistung der Verstärkerstufe
1 bei gleichbleibender Impulsform dieser Ausgangsleistung in einem weiten Bereich
möglich. Das Spannungsteilerverhältnis des Teilers 14 läßt sich auch im Rahmen einer
AGC-Regelung in Abhängigkeit von einer auszuregelnden Größe einstellen, so daß der
Verstärkerstufe 1 z.B. stets eine konstante Ausgangsleistung abgenommen wird.
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Bei der praktischen Realisierung der in Fig.1 dargestellten Schaltung
mit diskreten Transistor-Bauelementen treten unvermeidbare Leitungslängen und damit
störende Schaltungsinduktivitäten auf, die zu einer Begrenzung der minimal möglichen
Impulsflanke des Hf-Transistors 2 führen. Durch den Spannungsabfall an den Zuleitungsinduktivitäten
sind höhere Betriebsspannungen erforderlich, was einen schlechteren Wirkungsgrad
des gesamten Senders nach Fig. 1 ergibt.
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Nach der Erfindung werden deswegen die beiden Transistoren 2 und 15
baulich miteinander vereinigt, z.B. monolithisch oder hybrid in einem Gehäuse integriert
oder aber auf einem gemeinsamen Träger oder Flansch in zwei eng benachbarten Gehäusen
angeordnet.
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Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die eng benachbarte
bauliche Zusammenfassung eines Hochfrequenz-Leistungstransistors 2 und eines Konstantstromquellentransistors
15 in zwei Gehäusen auf einem gemeinsamen Flansch 21 als Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
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Fig. 3 zeigt das Anschlußschema der in Fig.2 dargestellten Anordnung.
Mit E, B und C sind die Emitter-, Basis- bzw.
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Kollektoranschlüsse dieser Transistoren gekennzeichnet.
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3 Figuren 4 Patentansprüche