DE3319943C2 - Hochfrequenz-Impulsverstärker - Google Patents

Abstract

Beim gemäß der DE-PS 2904011 aufgebauten Hochfrequenz-Impulsverstärker, dessen Hochfrequenz-Leistungstransistor (2) mittels einer transistorisierten Konstantstromquelle ein Strom mit gewünschtem Impulsverlauf eingeprägt wird, sind der Hochfrequenz-Leistungstransistor (2) und der Konstantstromquellentransistor (15) baulich miteinander vereinigt, z. B. monolithisch oder hybrid in einem Gehäuse eng integriert oder aber auf einem gemeinsamen Träger oder Flansch (21) baulich dicht benachbart zueinander in zwei Gehäusen angeordnet. Die sonst bei der Verwendung diskreter Bauelemente aufgrund der unvermeidbaren Leitungslängen der Zuführungsleitungen zu den beiden Transistoren auftretenden störenden Schaltungsinduktivitäten werden durch die Erfindung vermieden, so daß mit geringeren Betriebsspannungen gearbeitet werden kann, was einen besseren Wirkungsgrad des Hochfrequenzimpulsverstärkers ergibt. Ein nach der Erfindung ausgebildeter Hochfrequenz-Impulsverstärker ist insbesondere zum Einsatz bei Radargeräten mit hohen Anforderungen an die Flankensteilheit geeignet.

Description

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 beschaitete 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 eber konstanten Ansteuerung einer Basis erzwungen. Mit »20« ist ein Kondensator und mit »U«a\t Betriebsspannung für den Transistor 15 bezeichnet Mit dem Spannungsteiler 14 kann der benötigte Konstantstrom in der Steuerleitung 12 eingestellt werden.

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 !2 abgegebene Impuls bestimmt die Hüllkurve des Hochirt^uenz-Iinpulses 5 am Ausgang 19.

Während der Impulsansteuerung über die Konstantstromquelle arbeitet die Verstärkerstufe 1 im A-Betrieb und zieht auch bei hochfrequenzmäßiger Überlastung 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.

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.

Bei der praktischen Realisierung der in F i g. 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 F i g. 1 ergibt. Nach der Erfindung werden deswegen die beiden Transistoren 2 und 15 baulich miteinander vereinigt, z. B. monolithisch oder hybrid in einem Gehäuse integriert oder auf einem gemeinsamen Träger oder Flansch in zwei eng benachbarten Gehäusen angeordnet.

F i g. 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.
F i g. 3 zeigt das Anschlußschema der in F i g. 2 darge

stellten Anordnung. Mit E, B und C sind die Emitter-, Basis- bzw. Kollektoranschlüsse dieser Transistoren gekennzeichnet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 der DE-PS 29 04 Ol 1 beschrieben. Bei dieser bekannten Patentansprüche: Schaltung treten bei der praktischen Realisierung mit diskreten Transistorbauelementen unvermeidbare Lei-

1. Hochfrequenzverstärker, bestehend aus einer in tungslängen der Zuführungsleitungen und damit stören-Basisschaltung ausgeführten Leistungstransistor- 5 de Schaltungsinduktivitäten auf. Diese wiederum bedin-Verstärkerstufe oder aus mehreren solchen in Kette gen Betriebsspannungen, die im Vergleich zu den theogeschalteten Verstärkerstufen, zur Verstärkung von retisch erreichbaren Werten verhältnismäßig hoch sind, jeweils emitterseitig über ein Eingangsanpassungs- was zu einem schlechteren Wirkungsgrad des gesamten netzwerk eingegebenen Hochfrequenzimpulsen, die Hochfrequenzverstärkers führt

verstärkt kollektorseitig über ein Ausgangsanpas- 10 Aufgabe der Erfindung ist es, eine technisch einfache sungsnetzwerk abgenommen werden und eine vor- Maßnahme anzugeben, die ein Arbeiten mit geringeren gegebene Hüllkurvenform aufweisen sollen, auf eine Betriebsspannungen und damit auch einen besseren hohe Ausgangsleistung, wobei ebenfalls emittersei- Wirkungsgrad des aus der DE-PS 29 04 011 bekannten tig an jede dieser Verstärkerstufen zusätzlich jeweils Hochfrequenz-Impulsverstärkers ermöglicht
eine von einem Pulsgeber gesteuerte, mit einem 15 Gemäß der Erfindung, die sich auf einen HochfreTransistor versehene Konstantstromquelle ange- quenzverstärker der eingangs genannten Art bezieht, schlossen ist, die der Kollektor-Emitter-Strecke des wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der für die Verjeweiligen Leistungstransistors für die Dauer eines Stärkung der Hochfrequenzimpulse vorgesehene Leijeden vom Pulsgeber abgegebenen Impulses einen stungstransistor einer Verstärkerstufe und der Transidem Impulsverlauf entsprechenden Strom einprägt, 20 stör der dieser Verstärkerstufe zugeordneten Konstantwobei der vom Pulsgeber abgegebene Impulsver- stromquelle baulich miteinander vereinigt sind. Neben lauf im wesentlichen identisch mit der Hüllkurven- dem Wegfall der sonst störenden Zuleitungsinduktivhäform des zu verstärkenden Hochfrequenzimpulses ten der Transistoren ergibt sich durch den baulich komist dadurch gekennzeichnet, daß der für pakteren Aufbau eine erhebliche Platzersparnis,so daß die Verstärkung der Hochfrequenzimpulse vorgese- 25 sich der Hochfrequenzverstärker mit seiner Konstanthene Leistungstransistor (2) einer Verstärkerstufe stromquelle auf kleinerem Raum aufbauen läßt
und der Transistor (15) der dieser Verstärkerstufe Der Hochfrequenz-Leistungstransistor einer Verstärzugeordneten Konstantstromquelle baulich mitein- kerstufe und der dieser Stufe zugeordnete Konstantander vereinigt sind. Stromquellentransistor lassen sich in vorteilhafter Weise

2. Hochfrequenzverstärker nach Anspruch 1, da- 30 entweder monolithisch oder hybrid in einem Gehäuse durch gekennzeichnet, daß die beiden Transistoren integrieren, oder aber auch auf einen gemeinsamen Trämonolithisch in einem Gehäuse integriert sind. ger oder Flansch in zwei eng benachbarten Gehäusen

3. Hochfrequenzverstärker nach Anspruch 1, da- anordnen.

durch gekennzeichnet daß die beiden Transistoren Die Erfindung wird im folgenden anhand von drei

als hybrid integrierte Schaltungselemente in einem 35 Figuren erläutert Es zeigt

Gehäuse aufgebaut sind. F i g. 1 das Schaltbild einer aus der DE-PS 29 04 011

4. Hochfrequenzverstärker nach Anspruch 1, da- bekannten Verstärkerstufe mit einer Konstantstromdurch gekennzeichnet, daß die beiden Transistoren quelle,

(2,15) eng benachbart auf einem gemeinsamen Trä- F i g. 2 als Ausführungsbeispiel die schematisierte

ger oder Flansch (21) in getrennten Gehäusen ange- 40 Schrägansicht einer Anordnung, bei welcher der Hochordnet sind. frequenz-Leistungstransistor und der zugeordnete Konstantstromquellentransistor eng benachbart auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind, und

F i g. 3 das Anschlußschema der Anordnung nach

45 Fig.2.

F i g. 1 zeigt die bekannte Schaltung einer Transistor-Verstärkerstufe 1 für Hochfrequenz-Impulse mit hoher

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochfrequenz- Ausgangsleistung z. B. in einem Sekundärradar-Sender, verstärker, bestehend aus einer in Basisschaltung ausge- Der Hochfrequenz-Leistungstransistor 2 ist in Basisführten Leistungstransistor-Verstärkerstufe oder aus 50 schaltung betrieben. Die zu verstärkenden Hochfremehreren solchen in Kette geschalteten Verstärkerstu- quenz-Impulse 3 werden über ein Eingangs-Anpasfen, zur Verstärkung von jeweils emitterseitig über ein sungsnetzwerk 4 der Emitterseite des Transistors 2 zu-Eingangsanpassungsnetzwerk eingegebenen Hochfre- geführt. Die verstärkten Hochfrequenz-Impulse 5 werquenzimpulsen, die verstärkt kollektorseitig über ein den über ein Ausgangsanpassungsnetzwerk 6 an einem Ausgangsanpassungsnetzwerk abgenommen werden 55 Ausgang 19 abgenommen. Die Betriebsgleichspan- und eine vorgegebene Hüllkurvenform aufweisen sol- nungszuführung für den Transistor 2 erfolgt über eine len, auf eine hohe Ausgangsleistung, wobei ebenfalls Hochfrequenzdrossel 7 und einen Durchführungskonemitterseitig an jede diese^r Verstärkerstufen zusätzlich densator 8. Ein als schaltfester Elektrolytkondensator jeweils eine von einem Pulsgeber gesteuerte, mit einem ausgebildeter Kondensator 9 liefert den notwendigen Transistor versehene Konstantstromquelle angeschlos- 60 Impulsstrom für den Sender.

sen ist, die der Kollektor-Emitter-Strecke des jeweiligen Die Verstärkerstufe 1 wird über den Emitter des

Leistungstransistors für die Dauer eines jeden vom Transistors 2 mittels einer Steuerleitung 12 strommäßig Pulsgeber abgegebenen Impulses einen dem Impulsver- gesteuert. Die Steuerleitung 12 führt zu einer von einem lauf entsprechenden Strom einprägt, wobei der vom Pulsgeber 29 getasteten Konstantstromquelle, welche Pulsgeber abgegebene Impulsverlauf im wesentlichen 65 einen Transistor 15 aufweist. Zugeführt wird der Konidentisch mit der Hüllkurvenform des zu verstärkenden stantstromquelle aus dem Impulsgeber 29 die impulsför-Hochfrequenzimpulses ist. mige Eingangsspannung mit konstantem Impulsdach an

Ein derartiger Hochfrequenzimpulsverstärker ist in einem am Steuereingang 16 liegenden Spannungsteiler