DE3632008A1

DE3632008A1 - Quadratur-mischer in finline-hohlleiter-technik

Info

Publication number: DE3632008A1
Application number: DE19863632008
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Schwab
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1986-09-20
Filing date: 1986-09-20
Publication date: 1988-04-07
Anticipated expiration: 2006-09-21
Also published as: DE3632008C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Quadratur-Mischer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Mischer werden z.B. benötigt zur Richtungserkennung beim Dopplerradar, zur Seitenbandunterdrückung oder für homodyne Phasenmessung.

Es ist bekannt, zwei getrennte Mischer mit entsprechender Phasenverschiebung der zugeführten Signale zu verwenden, vgl. Skolnik, Introduction to Radar Systems, 2nd Edition, McGraw-Hill, 1980, S. 78 f. Diese Lösung erfordert hohen Aufwand und großen Platzbedarf. Es ist weiter bekannt, auf einer Leitung zwei Dioden im Abstand λ/8 zueinander anzu bringen. Diese Lösung weist hohe Verluste und eine geringe Entkopplung zwischen RF- und lokalem Signal (LO) auf.

Bei der ersten Lösung ist außerdem eine Auskopplung des LO-Signals erforderlich, wenn ein einziger Oszillator für Sende- und LO-Signal benutzt werden soll.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Mischer der eingangs genannten Art anzugeben, der bei geringem Auf wand, geringen Verlusten und guter LO/RF-Entkopplung eine einfache gleichzeitige Benutzung des LO-Signals als Sende signal erlaubt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 be schrieben. Die weiteren Ansprüche beinhalten vorteilhafte Ausführungen der Erfindung. Die Erfindung wird im folgen den anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen ein Ausführungsbeispiel in verschiedenen Schnitten.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den LO-Hohlleiter, mit Aufsicht auf das Finline-Substrat, wie es sich vom RF- Hohlleiter aus gesehen darstellt.

Fig. 2 zeigt einen Horizontalschnitt durch die gekreuzten Hohlleiter.

RF-Hohlleiter und LO-Hohlleiter kreuzen sich im Winkel von 90°. Dabei liegen die Breitseiten jeweils in einer Ebene. Der RF-Hohlleiter ist hinter der Kreuzung mit einem verschiebbaren Kurzschluß abgeschlossen. Der LO-Hohlleiter kann hinter der Kreuzung weiterlaufen in einen Sendezweig.

Das LO-Signal läuft teilweise in eine durch Taper ange paßte Finline. Die LO-Ankopplung kann durch Variation der Lage des Finline-Substrats im LO-Hohlleiter bezüglich dessen E-Feldes eingestellt werden. Das Substrat muß also nicht, wie sonst bei den meisten Finline-Anordnungen, in der Mitte des Hohlleiters eingeklemmt sein.

Der Schlitz der unilateralen Finline ist durch zwei Dioden D 1, D 2 im Abstand g/4 zueinander überbrückt, wodurch die gewünschte Phasenverschiebung des LO-Signals von 90° erreicht wird. Das RF-Signal strahlt senkrecht gleich phasig durch den gekreuzten Hohlleiter auf die Dioden. Die eine Flosse der Finline dient als Masseanschluß. Die andere Flosse ist gegen die Substratfassung isoliert und zwischen den Dioden durch einen Querschlitz aufgetrennt in zwei Hälften, um eine getrennte Abführung der beiden ZF-Frequenzen ZF 1 und ZF 2 zu ermöglichen. Die Dioden D 1 und D 2 können so ebenfalls gebiast werden. Die ZF-Zulei tungen sind nicht weiter dargestellt. Im einfachen Fall, bei niedrigen ZF-Frequenzen, erfolgt die Kontaktierung durch eine Koaxialleitung, deren Innenleiter auf die Substrat-Metallisierung gelötet ist.

Der Querschlitz ist im Ausführungsbeispiel durch eine Koppelkapazität überbrückt. Sie ist ausgeführt als auf die Substrat-Metallisierung geklebte Isolierfolie, die einen metallischen Fleck trägt. Alternativ dazu kann auf die Rückseite des Substrats ein λ/2-Resonator über dem Quer schlitz aufgebracht sein.

Durch Variation der Abmessungen des RF-Hohlleiters, z.B. durch Stufung oder Taperung zur Kreuzung hin, kann die LO/RF-Entkopplung noch verbessert werden.

Claims

1. Quadratur-Mischer in Finline-Hohlleitertechnik, ins besondere für den Millimeterwellenbereich, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- die Hohlleiter für RF-Signal (RF) und lokales Signal (LO) kreuzen sich im Winkel von 90°, wobei die Breit seiten der Hohlleiter sich jeweils in einer Ebene befinden;
- der Hohlleiter für RF-Signal (RF) ist hinter der Kreuzung mit einem verschiebbaren Kurzschluß abge schlossen;
- im Kreuzungsbereich ist ein Substrat mit einer Fin line in den Hohlleiter für das lokale Signal (LO) eingefügt, derart, daß das RF-Signal (RF) senkrecht auf das Substrat strahlt;
- der Schlitz der Finline ist durch zwei Dioden (D 1, D 2) überbrückt, die einen Abstand von g /4 zueinander aufweisen;
- die eine Flosse der Finline dient als Masseanschluß, die andere Flosse ist gegen die Substratfassung isoliert und zwischen den Dioden (D 1, D 2) durch einen Querschlitz aufgetrennt in zwei Hälften, die jeweils als Zuleitung für das erste und zweite ZF-Signal (ZF 1, ZF 2) dienen.

2. Quadratur-Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ankopplung des lokalen Signals (LO) durch die Lage des Substrats im Hohlleiter bezüglich dessen E-Feldes eingestellt ist.

3. Quadratur-Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Hohlleiter für das RF-Signal (RF) zur Kreuzung hin abgestuft oder getapert ist.

4. Quadratur-Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Querschlitz in der Finleitungs-Flosse durch eine Koppelkapazität überbrückt ist, welche aus einer aufgeklebten Isolierfolie mit einem metallischen Fleck besteht.

5. Quadratur-Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Querschlitz in der Finleitungs-Flosse durch einen λ/2-Resonator auf der Rückseite des Substrats überbrückt ist.