DE3544912A1 - Oberwellenoszillator fuer millimeterwellen - Google Patents

Oberwellenoszillator fuer millimeterwellen

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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B9/00—Generation of oscillations using transit-time effects
    • H03B9/12—Generation of oscillations using transit-time effects using solid state devices, e.g. Gunn-effect devices
    • H03B9/14—Generation of oscillations using transit-time effects using solid state devices, e.g. Gunn-effect devices and elements comprising distributed inductance and capacitance
    • H03B9/145—Generation of oscillations using transit-time effects using solid state devices, e.g. Gunn-effect devices and elements comprising distributed inductance and capacitance the frequency being determined by a cavity resonator, e.g. a hollow waveguide cavity or a coaxial cavity
    • H03B9/146—Generation of oscillations using transit-time effects using solid state devices, e.g. Gunn-effect devices and elements comprising distributed inductance and capacitance the frequency being determined by a cavity resonator, e.g. a hollow waveguide cavity or a coaxial cavity formed by a disc, e.g. a waveguide cap resonator

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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Oberwellenoszillator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie er aus "Wiss. Ber. AEG- TELEFUNKEN" 54 (1981) 4-5, S. 189-192 bekannt ist. Der dort beschriebene Oszillator ist über zwei konzentrisch ineinandergefügte Kurzschlußschieber für die Grundwelle und die Oberwelle breitbandig abstimmbar.
Aus derselben Schrift, S. 197/198, ist es bekannt, Millime­ terwellen-Gunnoszillatoren mit einem Resonator hoher Güte passiv zu stabilisieren und die stabilisierte Frequenz mit einem Varaktor zu verdoppeln.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Oberwellenoszillator der eingangs genannt Art mit einer passiv stabilisierten festen Frequenz anzugeben. Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Die weiteren Ansprüche beinhalten vorteil­ hafte Ausführungen der Erfindung.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figur näher erläutert. Diese zeigt einen erfindungsgemäßen Oszillator im Schnitt. Darunter ist das vereinfachte Ersatzschaltbild bei der Grundwelle f o und bei der Oberwelle 2 f o für die einzel­ nen Abschnitte des Aufbaus dargestellt.
Der linke Teil des Aufbaus mit der Diode im höhenreduzierten Hohlleiter ist in der eingangs zitierten Schrift näher erläutert. Der Auskoppelhohlleiter WR 10 läßt nur die Ober­ welle durch. Am anderen Ende des höhenreduzierten Hohllei­ ters ist ein Hohlleiterabschnitt angeschlossen, unterteilt in ein erstes und ein zweites Abstandsstück, in dem die Grundwelle ausbreitungsfähig ist. Daran schließt sich über einen Koppelschlitz ein Resonator hoher Güte für die Grund­ welle an. Zwischen die beiden Abstandsstücke ist eine Reso­ nanzblende eingefügt, die die Grundwelle passieren läßt und die Oberwelle reflektiert. Durch die Unterteilung des Hohl­ leiterabschnitts und Einfügung der Resonanzblende ist eine einfache Optimierung des Oszillators möglich.
Die Länge des ersten Abstandsstücks und damit die Position der Resonanzblende beeinflußt die Ausgangsleistung der Oberwelle. Diese Länge wird zunächst optimiert, indem an­ stelle des Resonators eine Kurzschlußplatte angebracht wird. Anschließend wird die Länge des zweiten Abstandsstücks variiert, bis der Resonator den Oszillator "einrastet". Dieser Vorgang ist erstaunlich einfach, verglichen mit dem Aufwand, der getrieben werden muß, um einen passiv stabili­ sierten Grundwellenoszillator zu optimieren.
Der Resonator ist vorzugsweise ein Rundhohlleiterresonator für den TE 013-Mode. Dieser Mode wurde gewählt, weil er eine sehr hohe Güte und geringes Volumen gewährleistet und in einem Bereich von 4 GHz keine störenden weiteren Moden aufweist. Der Koppelschlitz wird sehr schmal gewählt, um die Entstehung des TM 113-Modes zu verhindern.
Bei einem erfindungsgemäßen Gunn-Oszillator für 94 GHz Ausgangsfrequenz wurde eine Verminderung des Phasenrauschens um 25 dB erreicht.

Claims (3)

1. Oberwellenoszillator für den Millimeterwellenbereich, mit einer Halbleiterdiode in einem höhenreduzierten Hohlleiter, an dessen einem Ende ein Auskoppelhohlleiter für die Oberwelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an das andere Ende des höhenre­ duzierten Hohlleiters ein Hohlleiterabschnitt angeschlossen ist, in welchem die Grundwelle ausbreitungsfähig ist, daß der Hohlleiterabschnitt in ein erstes und ein zweites Ab­ standsstück unterteilt ist, zwischen die eine Resonanzblende eingefügt ist, an welcher die Oberwelle reflektiert wird, und daß an den Hohlleiterabschnitt über einen Koppelschlitz ein Resonator hoher Güte für die Grundwelle angeschlossen ist.
2. Oberwellenoszillator nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Resonator ein runder Hohlleiterresonator für den TE 013-Mode ist.
3. Oberwellenoszillator nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Länge des ersten Abstandsstücks auf maxi­ male Ausgangsleistung der Oberwelle optimiert ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0993109A1 (de) * 1998-10-08 2000-04-12 Mitel Semiconductor Limited Oszillatoren und Verfahren für den Zusammenbau von Oszillatoren
DE4123769C2 (de) * 1991-07-18 2000-11-16 Daimlerchrysler Aerospace Ag Oberwellenoszillator für den Millimeterwellenbereich
US6545553B1 (en) 1998-10-08 2003-04-08 Mitel Semiconductor Limited Oscillator for generating microwave radiation, and method of assembling an oscillator

Non-Patent Citations (2)

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Title
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BISCHOFF et al.: "Möglichkeiten der Fre quenzstabilisierung von Millimeterwellen-Gunn- Oszillatoren" in "Wiss. Ber. AEG-Telefunken 54 (1981) 4-5, S.197-202 *

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