DE3636247A1 - Gegentaktuebertrager - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Gegentaktübertrager nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei Fernsehsatelliten-Empfängern ist eine Umsetzung einer ersten Zwischenfrequenz in eine zweite Zwi­ schenfrequenz erforderlich. Dabei liegt die erste Zwischenfrequenz im Bereich zwischen 950 bis 1750 MHz, während die zweite Zwischenfrequenz 480 MHz be­ trägt. Zur Ansteuerung der zur breitbandigen Umset­ zung verwendeten Mischdioden mit einem Oszillatorsig­ nal ist ein Gegentaktübertrager erforderlich. Dabei kann das Oszillatorsignal im Bereich zwischen 1430 und 2230 MHz durchgestimmt werden.

Der erfindungsgemäße Gegentaktübertrager mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß als Übertrager kein separat herzustel­ lendes Bauteil erforderlich ist, sondern der gesamte Gegentaktübertrager Teil der gedruckten Schaltung des Fernsehsatelliten-Empfängers ist. Dadurch trägt die Erfindung zu einer deutlichen Verringerung der Kosten eines Fernsehsatelliten-Empfängers bei.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnah­ men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse­ rungen des im Hauptanspruch angegebenen Gegentakt­ übertragers möglich.

Besonders vorteilhaft ist eine galvanische Kopplung zwischen den gleichphasig geschalteten Streifenlei­ tungen. Damit wird verhindert, daß die Leistung am Gleichtaktausgang zu schnell mit der Frequenz ab­ sinkt, wenn die elektrische Länge der Streifenleitun­ gen nicht mehr klein gegenüber einem Viertel der Wel­ lenlänge des Oszillatorsignals ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfin­ dungsgemäßen Gegentaktübertragers,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer gedruckten Schal­ tung mit einem erfindungsgemäßen Gegentakt­ übertrager und

Fig. 3 ein Amplituden-Frequenz-Diagramm.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Drei Streifenleitungen 1, 2, 3 sind parallel auf einer nicht dargestellten Leiterplatte angeordnet. Ihre Länge ist etwas kleiner als das Viertel der Wel­ lenlänge des Oszillatorsignals. Die mittlere Strei­ fenleitung 2 ist mit ihrem in der Zeichnung oben dar­ gestellten Ende mit Massepotential verbunden, wäh­ rend das andere Ende den Eingang 4 des Übertragers bildet. Das obere Ende der Streifenleitung 3 ist ebenfalls mit Masse verbunden. Das andere Ende bil­ det den Gleichtaktausgang 5. Die Streifenleitung 1 ist gegenüber den Streifenleitungen 2 und 3 gegen­ phasig geschaltet und erzeugt an ihrem Ausgang 6 ein Signal, welches gegenüber dem Signal am Ausgang 5 eine Phasendifferenz von 180° aufweist. Zusätzlich ist eine galvanische Kopplung 7 zwischen den gleich­ phasig geschalteten Streifenleitungen 2 und 3 vorge­ sehen. Dadurch wird erreicht, daß der Amplitudengang an 6 einen gleichmäßigeren Verlauf bekommt. Ohne diese Kopplung 7 tritt ein Bandsperre-Verhalten in der Nähe des oberen Endes des Nutzbandes auf, wel­ ches die Symmetrie der Ausgänge 5 und 6 stark stört, sofern nicht die maximal zu übertragende Frequenz klein gegenüber der Bandsperre ist, wie im Zusammen­ hang mit den Fig. 2 und 3 erläutert wird.

Bei einer bevorzugten Anwendung des erfindungsgemä­ ßen Gegentaktübertragers ist der Eingang 4 an den Ausgang eines Abstimmoszillators 8 angeschlossen, während die Ausgänge 5, 6 mit Mischdioden 9, 10 ver­ bunden sind.

Fig. 2 stellt einen Ausschnitt aus einer Leiterplat­ te 11 dar, auf welche zusätzlich zur übrigen Schal­ tung des Fernsehsatelliten-Empfängers die Streifen­ leitungen 1, 2, 3, welche den erfindungsgemäßen Über­ trager bilden, aufgebracht sind. Dabei sind die unter der Leiterplatte 11 liegenden Streifenleitun­ gen gestrichelt gezeichnet. Die Leiterbahn 13 liegt auf Massepotential.

An den Auskoppelanschlüssen 5 und 6 sollen Signale gleicher Amplitude mit einer frequenzunabhängigen Phasendifferenz von 180° erscheinen.

Da die Koppellänge der Leitungen 2 und 1 bzw. 2 und 3 Einfluß auf Amplitude und Phase hat, ist eine mög­ lichst gleiche Beschaffenheit der Schleifen 1 und 3 erforderlich. Der Abstand zur Einkoppelschleife 2 soll im Mittel gleich groß sein. Bei der Realisie­ rung der drei Leitungen in einer Ebene (einseitiger Kupferbelag) wären die Forderungen erfüllt, wenn die Leitungen geradlinig ausgeführt werden. Eine direkte Ansteuerung einer SMD-Doppel-Schottky-Diode wäre jedoch nicht möglich, weil der Abstand der Anschlüs­ se 5 und 6 dann zu groß wäre.

Die gewählte Schleifenform der Leitungen läßt einen sehr kleinen Abstand der Anschlüsse 5 und 6 zu. Da die Auskoppelleitungen 1 und 3 in zwei Ebenen über­ einander liegen, können ihre Längen gleich groß ge­ wählt werden. Die Einkoppelleitung 2 verläuft zur Hälfte auf der Oberseite und zur Hälfte auf der Un­ terseite der Platine, wozu bei 12 eine Durchkontak­ tierung vorgesehen ist. Eine Auskoppelleitung (1 oder 3) hat somit einen minimalen und einen maxima­ len Abstand zur Einkoppelleitung 2. Der mittlere Koppelabstand ist aber für beide Auskoppelleitungen gleich. Beim Gleichtaktteil des Übertragers ist die rein kapazitive Kopplung zwischen den nicht an Masse liegenden Schleifenenden 4, 6 am größten. Es ent­ steht eine Bandsperre für hohe Frequenzen. Dieses störende Verhalten wird gemindert durch:

• a) Vergrößerung der Koppeldistanz zwischen den Punk­ ten 4 und 6. Die Einkoppelschleife 2 hat an der Stelle 4 den maximalen Koppelabstand zur Leitung 3.
• b) Zusätzliche galvanische Kopplung der Leitungen 2 und 3. Dadurch wird die Kopplung vergrößert und die durch den Bandsperre-Charakter hervorgerufene Störung gemindert.

Durch den Abstand der galvanischen Verbindung 7 vom Massepotential kann der Schnittpunkt der Amplituden­ gänge an den Ausgängen 5 und 6 eingestellt werden, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.

Beim speziellen Anwendungsfall des Gegentaktmischers kann somit die Frequenz eingestellt werden, bei der der Mischer seine maximale Isolation erreicht, wenn man 180° Phasendifferenz voraussetzt.

Die Leitungslänge soll bei der Gegentaktübertragung λ/4 für die höchste Frequenz betragen. Dann ist der Koppelfaktor maximal. Die Länge wurde jedoch bei einem praktisch ausgeführten Gegentaktübertrager etwas kleiner gewählt, da sonst der Einfluß der Band­ sperre bei Gleichtaktbetrieb störend ins Gewicht fällt.

Claims (7)

1. Gegentaktübertrager für hochfrequente Signale, insbesondere im Gigahertzbereich, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Isolierstoffträger (8) drei im wesent­ lichen parallele Streifenleitungen (1, 2, 3) angeord­ net sind, daß zwei Streifenleitungen (2, 3) zueinander gleich­ phasig geschaltet sind und einen Eingang (4) und einen Gleichtaktausgang (5) bilden und eine gegen­ phasig geschaltete Streifenleitung (1) einen Gegen­ taktausgang (6) bildet.

2. Gegentaktübertrager nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen den gleichphasig geschalteten Streifen­ leitungen (2, 3) eine galvanische Kopplung (7) vorge­ sehen ist.

3. Gegentaktübertrager nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die galvanische Kopplung (7) der Streifenleitun­ gen (2, 3) näher an den Masseanschlüssen der Strei­ fenleitungen (2, 3) als an dem Eingang bzw. dem Gleichtaktausgang liegt.

4. Gegentaktübertrager nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifenleitungen (1, 2, 3) in einer Ebene liegen und daß die den Eingang (4) bildende Streifenleitung (2) zwischen den anderen Streifenleitungen angeordnet ist.

5. Gegentaktübertrager nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifenleitungen (1, 3), welche Ausgänge bilden, auf verschiedenen Ebenen einer Mehrschicht- Leiterplatte (11) angeordnet sind und daß die den Eingang (4) bildende Streifenleitung (2) teilweise auf der einen und teilweise auf der ande­ ren Ebene verläuft.

6. Gegentaktübertrager nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die den Eingang (4) bildende Streifenleitung (2) im Bereich ihres mit Massepotential verbundenen Endes auf derjenigen Ebene verläuft, auf der die den Gleichtaktausgang (6) bildende Streifenleitung (3) angeordnet ist.

7. Gegentaktübertrager nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingang (4) ein Signal eines Abstimmoszilla­ tors (8) zuführbar ist und daß an die Ausgänge (5, 6) Mischdioden (9, 10) ange­ schlossen sind.