DE3443446A1

DE3443446A1 - Abstimmvorrichtung fuer einen spannungsgesteuerten oszillator

Info

Publication number: DE3443446A1
Application number: DE19843443446
Authority: DE
Inventors: Herbert 7150 Backnang Brauns
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1984-11-29
Filing date: 1984-11-29
Publication date: 1986-05-28
Also published as: DE3443446C2

Description

Abstimmvorrichtung für einen spannungsge-
steuerten Oszillator Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abstimmvorrichtung für einen spannungsgesteuerten Oszillator, dessen aktives Element an einen in Streifenleitungstechnik ausgeführten frequenzbestimmenden Eingangskreis angeschlossen ist, wobei an den Eingangskreis über eine Kapazität, die aus einem von mindestens einem Schlitz durchtrennten Streifenleiter gebildet ist, ein Varaktor angekoppelt ist.
Eine derartige Abstimmvorrichtung für einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) ist aus dem Sonderdruck aus NTZ Archiv Band 6 (1984) Seiten 110-112 bekannt. Die Abstimmung geschieht hier allein durch den kapazitiv an den Eingangskreis des spannungsgesteuerten Oszillators angekoppelten Varaktor. Die Kapazitäts-Spannungskennlinie des Varaktors und seine Ankopplung an den frequenzbestimmenden Eingangsresonanzkreis bestimmen die Nachstimmsteiiheit des spannungsgesteuerten Oszillators.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstimmvorrichtung für einen spannungsgesteuerten Oszillator der eingangs genannten Art anzugeben, die gegenüber dem Stand der Technik eine größere konstante Nachstimmsteilheit des spannungsgesteuerten Oszillators gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf dem kapazitiv wirkenden, durchtrennten Streifenleiter ein Metallstreifen verschiebbar gelagert ist, der an seiner dem Streifenleiter zugewandten Seite mit einer dielektrischen Schicht vers-ehen ist.
Zweckmäßige Ausführungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Durch die erfindungsgemäße mechanische Abstimmung werden der Eingangsresonanzkreis des spannungsgesteuerten Oszillators und gleichzeitig auch der Kondensator, über den der Varaktor an den Eingangskreis angekoppelt ist, abgestimmt, so daß sich insgesamt eine größere und konstante Nachstimmsteilheit ergibt.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nun die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das Ersatzschaltbild eines spannungsgesteuerten Oszillators mit der erfindungsgemäßen Abstimmung, Fig. 2 eine in Streifenleitungstechnik ausgeführte Realisierung dieses spannungsgesteuerten Oszillators und Fig. 3 einen Schnitt durch eine Abstimmvorrichtung gemäß der Erfindung.
Die Fig. 1 stellt das Blockschaltbild eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO), dessen aktives Element hier ein Feldeffekttransistor FET ist. Dem Feldeffekttransistor FET ist ein Eingangsresonanzkreis ER mt einer Induktivität L1 und zwei abstimmbaren Kapazitäten C1, C2 vorgeschaltet. An diesen Eingangsresonanzkreis ER ist über eine ebenfalls abstimmbare Kapazität C eine Varaktordiode VD angekoppelt. Wie die Abstimmung der Kapazitäten C, C1 und C2 praktisch erfolgt, wird unten noch detailliert beschrieben.
An den Ausgang des aktiven Elements FET ist ein Transformationsnetzwerk TR und daran eine Kapazität C3 zur Gleichstromtrennung angeschaltet. Die Zuführung der Steuer- und Betriebsspannungen Uv, Uo und U1 des spannungsgesteuerten Oszillators erfolgt über Tiefpässe TPV, TP, und TP1.
Ein in Streifenleitungstechnik ausgeführter spannungsgesteuert er Oszillator gemäß dem oben beschriebenen Blockschaltbild geht aus den Fig. 2 und 3 hervor.
Die, wie in Fig. 2 zu sehen, auf der Oberseite eines Substrats 1 aufgebrachten, schraffiert dargestellten und mit den Bezeichnungen C, ER, TR, TPV, TPo und TP1 versehenen Streifenleiter haben die Funktionen der die gleichen Bezeichnungen tragenden Schaltungselemente des Blockschaltbildes in Fig. 1. Ebenso wie die Fig. 1 sind auch in Fig. 2 der Feldeffektransistor mit FET, die Varaktordiode mit VD und die Kapazität am Ausgang des Oszillators, beispielsweise ein Vielschichtkondensator, mit C3 bezeichnet.
Die vor dem Varaktor VD liegende Koppelkapazität C ist durch Schlitze im Streifenleiter ER realisiert. Dabei durchtrennen die Schlitze den Streifenleiter ER derart, daß die voneinander getrennten Streifenleiterabschnitte 2 und 3 interdigital ineinandergreifen.
Auf dem Streifenleiter ER liegt ein quer dazu verschiebbarer Metallstreifen 4, der auch den die Kapazität C bildenden interdigitalen Trennbereich zwischen den Streifenleiterabschnitten 2 und 3 überdeckt. Dieser Metallstreifen 4 dient als Abstimmvorrichtung für den Eingangsresonanzkreis ER und die Koppelkapazität C (vgl. Fig. 1) des spannungsgesteuerten Oszillators.
Die Funktionsweise dieser Abstimmvorrichtung soll anhand des in Fig. 3 dargestellten Schnitts durch das Streifenleitungssubstrats 1 und den Metallstreifen 4 veranschaulicht werden. Der Schnitt verläuft quer durch den Streifenleiter ER, parallel zur Verschiebungsrichtung (s. Pfeil) des Metallstreifens 4.
Auf der dem Streifenleiter zugewandten Unterseite ist der Metallstreifen 4 mit einer dielektrischen Schicht 5 belegt, die z.B. aus glasfaserverstärktem Teflon besteht. Über diese dielektrische Schicht 5 bildet der Metallstreifen 4 mit den interdigital ineinandergreifenden Streifenleiterabschnitten 2 und 3 die Kapazität C1.
Das Substrat 1 ist auf seiner Oberseite teilweise mit einer leitenden Fläche 6 versehen, die mittels Durchplattierungen 7 mit der Massefläche 8 auf der Unterseite kontaktiert ist.
Der Metallstreifen 4 überdeckt auch einen Bereich der leitenden Fläche 6 auf der Substratoberseite und bildet mit dieser die Kapazität C2.
Die beiden zum Eingangsresonanzkreis ER gehörenden Kapazitäten C1 und C2 lassen sich durch Verschieben des Metallstreifens 4 auf gewünschte Werte einstellen.
Der auf dem Streifenleiter verschiebbar gelagerte Metallstreifen 4 beeinflußt auch die Koppelkapazität C zwischen den Streifenleiterabschnitten 2 und 3. Im gleichen Maße wie sich beim Verschieben des Metallstreifens 4 die Kapazitäten C1 und C2 des Eingangsresonanzkreises ändern, ändert sich auch die Koppelkapazität C, und zwar so, daß das Verhältnis zwischen der Kapazität C und den Kapazitäten C1, C2 konstant bleibt. Damit ist eine stets konstante Nachstimrnsteilheit des spannungsgesteuerten Oszillators gewährleistet.
Uberhaupt bringt diese mechanische Abstimmung mittels des Metallstreifens in Ergänzung zu der elektronischen Abstimmung durch den Varaktor eine sehr große Nachstimmsteilheit mit sich.
Für den Andruck des Metallstreifens 4 auf den Streifenleiter sorgt ein Federblech 9,. das in eine Kerbe 10 an der Oberseite des Metallstreifens 4 eingreift. An dieses Federblech 9 ist ein zweites Federblech 11 angesetzt. Während das erste Federblech 9 seinen Federdruck senkrecht zur Oberseite des Metallstreifens 4 ausübt, wirkt der Federdruck des zweiten Federblechs 11 in Verschieberichtung (s. Pfeil) des Metallstreifens. Wie die Fig. 2 verdeutlicht, drückt eine in Verschieberichtung verstellbare, in eine Gehäusewand 12 eingelassene Schraube 13 gegen das mit dem ersten Federblech 9 verbundene Ende des zweiten Federblechs 11, und das freie Ende des zweiten Federblechs 11 ist an der Gehäusewand 12 fixiert. Mit der Schraube 13 läßt sich der Metallstreifen 4 in die jeweils gewünschte Position schieben. - Leerseite -

Claims

Patentansprüche 1. Abstimmvorrichtung für einen spannungsgesteuerten Qszillator, dessen aktives Element an einen in Streifenleitungstechnik ausgeführten frequenzbestimmenden Eingangskreis angeschlossen ist,-wobei an den Eingangskreis über eine Kapazität, die aus einem von mindestens einem Schlitz durchtrennten Streifenleiter gebildet ist, ein Varaktor angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem kapazitiv wirkenden, durchtrennten Streifenleiter (ER) ein Metallstreifen (#) verschiebbar gelagert ist, der an seiner dem Streifenleiter (ER) zugewandten Seite mit einer dielektrischen Schicht (5) versehen ist.
2. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifenleiter (ER) so durchtrennt ist, daß die voneinander getrennten Streifenleiterabschnitte (2,3) interdigital ineinandergreifen.
3. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstreifen (#) auch auf einer leitenden Fläche (6) verschiebbar gelagert ist, die mit der Massefläche (8) der Streifenleitung verbunden ist.
4. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Schicht (5) auf dem Metallstreifen (4) glasfaserverstärktes Teflon ist.
5. Abstimmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Feder (9) den Metallstreifen (4) auf den Streifenleiter (ER) drückt und daß eine zweite Feder (11) den Metallstreifen (ER) gegen eine in Verschieberichtung des Metallstreifens verstellbare Schraube (13) drückt.