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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung zur
Verwendung in Mikrowellen-Sendeverstärkern, Empfangs-Abwärtsumsetzern
usw. für
Satellitenrundfunk und Kommunikation über Rundfunksatelliten und
Kommunikationssatelliten.
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In
letzter Zeit bestehen für
gewöhnliche Haushalte
immer mehr Möglichkeiten,
eine Vielzahl von Satellitenübertragungen
direkt zu empfangen, da die Satellitenübertragungen eine weite Verbreitung gefunden
haben, und seitdem Kommunikations-Satellitenübertragungen begonnen haben,
kommerzielle Kommunikationssatelliten zu verwenden. Mit dieser Entwicklung
gibt es einen zunehmenden Bedarf an Stabilisierung der Leistung
von Mikrowellen-Signalgebungseinrichtungen zum Empfangen und Senden.
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Eine
automatische Mikrowellen-Verstärkungsregeivorrichtung
des Standes der Technik wird nun mit Verweis auf 6 beschrieben.
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Ein über einen
Mikrowellensignal-Eingangsanschluss 68 eingegebenes Mikrowellensignal
wird von einem Mikrowellensignalverstärker 61 verstärkt und
zu einem Mikrowellensignal-Ausgangsanschluss 60 übertragen.
Ein Richtungskoppler 65 ist mit dem Mikrowellensignal-Ausgangsanschluss 60 verbunden,
und ein Ende des Richtungskopplers 65 ist mit einer Mikrowellen-Detektordiode 66 verbunden.
Ein Teil des Mikrowellensignalausgangs wird der Diode 66 durch
den Richtungskoppler 65 zugeführt. Die Diode 66 erzeugt
eine DC-Spannung, die dem Mikrowellensignalausgang entspricht und
einem DC-Verstärker 67 zugeführt wird.
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Die
von dem DC-Verstärker 67 verstärkte DC-Spannung
wird einer PIN-Diode 64 zugeführt, die als ein variabler
Abschwächer
arbeitet. Die mit einer Spitze einer Halbwellen-Stichleitung 63 verbundene PIN-Diode 64 absorbiert
Leistung des von dem Mikrowellensignal-Eingangsanschluss 68 eingegebenen
Mikrowellensignals entsprechend der Größe der DC-Spannung. Durch diese
Funktion der PIN-Diode 64 erhält folglich die automatische
Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
des Standes der Technik eine konstante Leistung an dem Mikrowellensignal-Ausgangsanschluss 60 aufrecht.
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Diese
Schaltung des Standes der Technik ist jedoch kaum in der Lage, eine
Detektionscharakteristik im super hohen Frequenz- (SHF) band zu
stabilisieren, da die Detektionscharakteristik der Mikrowellen-Detektordiode
durch Streuung der Eigenschaften der Diode selbst so wie durch Streuung
der Befestigungsposition an an Struktur, wo oben beschrieben, beeinflusst
wird. Es war ein Problem, die Streuung der Eigenschaften von Mikrowellen-Detektordioden zu
verringern, weit die Detektionscharakteristik speziell von Mikrowellen-Detektordioden
mehr streut als die anderen Schaltungselemente.
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US-A-4
754 231 offenbart eine automatische Leistungsregelschaltung, die
einen regelbaren HF-Verstärker
umfasst, der die Ausgangsleistung eines verstärkten Signals auf einem vorbestimmten Leistungspegel
hält. Ein
Regelsignal zum Steuern des regelbaren Verstärkers wird von einem Gleichrichter
erhalten, der mit einem Richtungskoppler und einer Vorspannungsschaltung
verbunden ist. Das Regelsignal wird durch einen Operationsverstärker verstärkt und
an eine Treiberschaltung angelegt, die den regelbaren HF-Verstärker steuert.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung
zur automatischen Mikrowellen-Verstärkungsregelung bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 für eine automatische Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
erfüllt.
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Weitere
Ausführungen
sind der Gegenstand von abhängigen
Ansprüchen.
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1 ist
ein Blockschaltbild einer automatischen Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
einer zum Verständnis
nützlichen
Ausführung
des Standes der Technik.
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2 ist
ein Blockschaltbild einer automatischen Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
einer ersten Ausführung
der vorliegenden Erfindung.
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3 ist
ein Blockschaltbild einer automatischen Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
einer zweiten Ausführung
der vorliegenden Erfindung.
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4 ist
ein Blockschaltbild einer automatischen Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung, die
mit einer Funktion des Aufwärts-Umsetzers
einer dritten Ausführung
der vorliegenden Erfindung versehen ist.
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5 ist
ein Blockschaltbild einer automatischen Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung, die
mit einer Funktion des Abwärts-Umsetzers
einer vierten Ausführung
der vorliegenden Erfindung versehen ist.
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6 ist
ein Blockschaltbild einer automatischen Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung des
Standes der Technik.
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Eine
Struktur und Arbeitsweise einer automatischen Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
einer zum Versändnis
nützlichen
Ausführung der
verwandten Tachnik wird im Folgenden mit Verweis auf ein Blockschaltbild
von 1 beschrieben, das ein Schaltungsmuster darstellt.
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Ein
Richtungskoppler 2, der mit einem Ausgangsanschluss eines
Mikrowellensignalverstärkers 1 verbunden
ist, ist auch an seinem einen Ende mit einer Anode einer Mikrowellen-Detektordiode 3 und durch
ein Tiefpassfilter 5 mit einer DC-Vorspannungslieferschaltung 6 verbunden,
die eine DC-Stromversorgung und einen veränderbaren Widerstand umfasst.
Ein anderes Ende des Richtungskopplers 2 ist mit einem
Anpassungswiderstand verbunden. Eine Kathode der Mikrowellen-Detektordiode 3 ist
mit einem Glättungskondensator 4,
dessen anderes Ende geerdet ist, und einem DC-Verstärker 7 verbunden,
der einen Operationsverstärker,
Widerstände 8 und 9 und
anderes umfasst. Ein Ausgangsanschluss des DC-Verstärkers 7 ist
mit einer Anode einer PIN-Diode 10 und einer DC-Sperre 12 verbunden,
die einen DC-Strom über
ein Tiefpassfilter 25 blockiert. Eine Kathode der PIN-Diode 10 ist
mit einem Lastwiderstand 11, dessen anderes Ende geerdet
ist, und dem Mikrowellensignalverstärker 1 über eine
DC-Sperre 13 verbunden. Ein Eingangsanschluss 26 ist
mit der DC-Sperre 12 verbunden, und ein Ausgangsanschluss 14 ist
mit einem anderen Ende des Richtungskopplers 2 verbunden.
Eine durch den Eingangsanschluss 26 eingegebene Mikrowelle
wird durch die automatische Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung dieser
Ausführung stabilisiert
und an ihrem Ausgangsanschluss 14 geliefert. Der Mikrowellensignalverstärker 1,
der Richtungskoppler 2 und andere Komponenten mit Ausnahme
der Vorspannungslieferschaltung 6 sind gemeinsam auf einem
einzigen Stück
eines dielektrischen Subtrats konstruiert.
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Die
wie oben konstruierte automatische Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
arbeitet in einer Weise, die im Folgenden beschrieben wird.
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Ein
Teil der durch den Mikrowellensignalverstärker 1 verstärkten Mikrowellensignalleistung
wird durch den Richtungskoppler 2 entnommen und an die
mit einem Ende davon verbundene Mikrowellen-Detektordiode 3 geliefert.
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Die
Anode der Mikrowellen-Detektordiode 3 wird mit einer positiven
Vorspannung durch die DC-Vorspannungslieferschaltung 6 über das
Tiefpassfilter 5 beaufschlagt. Diese positive Vorspannung
ist einstellbar.
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Ein
Arbeitspunkt der Detektordiode 3 ist durch Einstellen der
Vorspannung zu der Mikrowellen-Detektordiode 3 steuerbar.
Das Einstellen der Vorspannung steuert die Sperrschicht-Im pedanz
der Detektordiode 3, um so die Streuung der Impedanz, die
der Streuung der Eigenschaften und der Montageposition der Detektordiode
zuzuschreiben ist, wesentlich zu verringern, wodurch eine durch
die Streuung verursachte schädliche
Wirkung auf die Detektionscharakteristik reduziert wird, sodass
eine äußerst stabile
Detektionscharakteristik erzielt wird.
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Das
durch die Detektordiode 3 detektierte Mikrowellensignal
wird doch den Glättungskondensator 4 geglättet und
in DC-Spannung umgewandelt. Die geglättete DC-Spannung wird dann
dem DC-Verstärker 7 zugeführt, nachdem
sie zu der DC-Vorspannung von der Vorspannungslieferschaltung 6 addiert wurde.
Der DC-Verstärker 7 regelt
seine Ausgangsspannung, um eine durch die Widerstände 8 und 9 geteilte
voreingestellte Spannung und die zugeführte Spannung, die eine Summe
der geglätteten DC-Spannung
und der DC-Vorspannung ist, durch Vergleichen der zwei Potenziale
auszugleichen. Die Ausgangsspannung des DC-Verstärkers 7 wird der Anode
der PIN-Diode 10 durch das Tiefpassfilter 25 zugeführt. Der
DC-Verstärker 7 weist
vorzugsweise einen Verstärkungsfaktor
von mehr als 1 auf.
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Die
PIN-Diode 10 bildet zusammen mit dem Lastwiderstand 11 einen
variablen Abschwächer.
Der Betrag der Abschwächung
in dem variablen Abschwächer
nimmt ab, wenn der Vorwärts-Vorspannungsstrom
in die PIN-Diode 10 zunimmt, und der Betrag der Abschwächung nimmt
zu, wenn der Vorwärts-Vorspannungsstrom
abnimmt. Der Betrag der Abschwächung
nimmt des Weiteren zu, wenn die PIN-Diode 10 mit einer
Rückwärts-Vorspannung
beaufschlagt wird.
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Wenn
der Mikrowellenleistungseingang zunimmt, nimmt daher die durch den
Richtungskoppler 2 entnommene Mikrowellenleistung zu, die
an den DC-Verstärker 7 angelegte
Spannung nimmt zu, der Vorwärtsstrom
in die PIN-Diode 10 nimmt ab, und der Betrag der Abschwächung in
dem variablen Abschwächer
nimmt zu, sodass die Mikrowellenleistung abnimmt. Umgekehrt, wenn
die durch den Richtungskoppler 2 entnommene Mikrowellenleistung
abnimmt, nimmt der Betrag der Abschwächung in dem variablen Abschwächer ab,
wodurch die Mikrowellenleistung zunimmt. Die automatische Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
der vorliegenden Ausführung
verwirklicht folglich eine stabile Ausgangsleistung trotz Schwankungen
im Mikrowelleneingang.
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Ferner,
wenn die einer Anode der Detektordiode 3 zuzuführende Spannung
der Vorspannungslieferschaltung 6 justiert wird, um zuzunehmen,
nimmt die an den DC-Verstärker 7 angelegte
Spannung zu, der Vorwärtsstrom
in die PIN-Didoe 10 nimmt ab, und der Betrag der Abschwächung in
dem variablen Abschwächer
nimmt zu, was eine Abnahme der Mikrowel lenleistung zur Folge hat,
Umgekehrt, wenn die Spannungs der Vorspannungslieferschaltung 6 justiert
wird, um abzunehmen, nimmt die an den DC-Verstärker 7 angelegte Spannung
ab, der Vorwärtsstrom
in die PIN-Diode 10 nimmt zu, und der Betrag der Abschwächung in
dem variablen Abschwächer
nimmt ab, was eine Zunahme der Mikrowellenleistung zur Folge hat.
Die automatische Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung der
vorliegenden Ausführung
ist daher in der Lage, den Betrag der Mikrowellenausgangsleistung
durch Justieren der Spannung der Vorspannungslieferschaltung 6 zu steuern.
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In
dieser Weise steuert die automatische Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
der vorliegenden Ausführung
einen Verstärkungsgewinn
des Mikrowellensignals durch Betreiben des variablen Abschwächers mit
einer DC-Spannung, die nach Addition einer durch Detektieren und
Glätten
des Mikrowellensignals erzeugten DC-Spannung und der Vorspannung
durch den DC-Verstärker 7 verstärkt wird, ohne
durch Streuung der Eigenschaften und der Befestigungsposition der
Mikrowetten-Detektordiode 3 beeinflusst zu werden. Durch
Verwenden dieser Rückkopplungsschleife
arbeitet die automatische Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung, um
die an dem Mikrowellenausgangsanschluss 14 erzeugte Mikrowellenausgangsleistung
jederzeit konstant zu halten.
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Außerdem ist
die automatische Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung der
vorliegenden Ausführung
in der Lage, einen gewünschten
Betrag der Mikrowellenausgangsleistung durch Justieren der von der
Vorspannungslieferschaltung 6 gelieferten DC-Spannung zu
erzeugen.
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ERSTE EXEMPLARISCHE
AUSFÜHRUNG
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Eine
Struktur und Arbeitsweise einer automatischen Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
einer ersten Ausführung
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Verweis auf 2 beschrieben.
Schaltungselemente in 2, die mit den gleichen Verweiszeichen
wie in 1 bezeichnet sind, werden hier nicht beschrieben,
da sie ähnlich arbeiten.
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Die
automatische Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
der ersten Ausführung
unterscheidet sich von der der verwandten Technik in bestimmten
Aspekten dadurch, dass ein Verstärkungsfaktor für das Mikrowellensignal
verglichen mit der verwandten Technik erhöht wird, indem zwei Mikrowellensignalverstärker 15 und 16 hinter
den Verstärker 1 geschaltet
sind, und dass das Mikrowellensignal ausgegeben wird, nachdem es
in die Form einer elektromagnetischen Welle umgewandelt wurde, indem eine
Mikrowellen-Streifenübertraungsleitung
(Stripline") 27,
eine Sonde 17 und ein Wellenleiter 18 auf einer
Ausgangsseite des Richtungskopplers 2 bereitgestellt werden,
um einen Streifenleitung – Wellenleiter-Umwand ler
zum Umwandeln der Mikrowellensignals von einen transversen elektromagnetischen Wellenmodus
("TEM-Welle") in einen Wellenleitermodus
zu bilden.
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Eine
Arbeitsweise der wie oben konstruierten automatischen Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
wird im Folgenden beschrieben.
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In
der gleichen Weise wie die verwandte Technik ist die automatische
Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
der vorliegenden Ausführung in
der Lage, das Mikrowellensignal zu detektieren, ohne durch Streuung
der Eigenschaften und der Montageposition der Mikrowellen-Detektordiode 3 beeinflusst
zu werden, durch Verändern
der DC-Spannung der Vorspannungslieferschaltung 6, und
eine konstante Größe der Mikrowellenausgangsleistung
aufrechtzuerhalten, die von dem Wellenleiter 18 durch die
Streifenleitung 27 und die Sonde 17 ausgegeben
wird. Außerdem
ist die Vorrichtung in der Lage, eine erwünschte Größe der Mikrowellenausgangsleisung
durch Justieren der von der Vorspannungslieferschaltung 6 gelieferten
DC-Spannung zu erzeugen.
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Mit
der automatischen Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung der
vorliegenden Ausführung wird
das Einstellen der Mikrowellenausgangsleistung auf eine vorbestimmte
Größe einfach
vorgenommen, z.B. in dem Herstellungsprozess, durch Justieren der von
der Vorspannungslieferschaltung 6 gelieferten Vorspannung.
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ZWEITE EXEMPLARISCHE
AUSFÜHRUNG
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Eine
Struktur und Arbeitsweise einer automatischen Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
einer zweiten Ausführung
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Verweis auf 3 beschrieben.
Schaltungselemente in 3, die mit den gleichen Verweiszeichen
wie in 2 bezeichnet sind, werden hier nicht beschrieben,
da sie ähnlich
arbeiten.
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Die
automatische Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
der zweiten Ausführung
unterscheidet sich von der der ersten Ausführung dadurch, dass die Vorspannungslieferschaltung 6 der
vorliegenden Ausführung
außerhalb
der automatischen Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung anstatt
innerhalb angeordnet ist, wie in 3 gezeigt,
wogegen die gleiche Schaltung im Fall der ersten Ausführung im Innern
angeordnet ist, wie in 2 gezeigt. Aus diesem Grund
ist die automatische Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung dieser
Ausführung
mit einem Mikrowellenausgangsleistungs-Regelanschluss 19 versehen,
um eine DC-Spannung
von der extern gelegenen Vorspannungslieferschaltung 6 zuzuführen. Mit
anderen Worten, die Vorspannungslieferschaltung 6 ist innerhalb
einer Inhaus-Satelliten-Kom munikationseinrichtung untergebracht
und durch den Mikrowellenausgangsleistungs-Regelanschluss 19 verbunden.
Bei der automatischen Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung dieser
Ausführung
wird daher die Mikrowellenausgangsleistung durch die Vorspannungslieferschaltung 6 im
Innern der Inhaus-Satelliten-Kommunikationseinrichtung gesteuert.
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DRITTE EXEMPLARISCHE
AUSFÜHRUNG
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Eine
Struktur und Arbeitsweise einer automatischen Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
einer dritten Ausführung
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Verweis auf 4 beschrieben.
Schaltungselemente in 4, die mit den gleichen Verweiszeichen
wie in 3 bezeichnet sind, werden hier nicht beschrieben,
da sie ähnlich arbeiten.
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Die
automatische Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
der dritten Ausführung
unterscheidet sich von der der zweiten Ausführung dadurch, dass sie ein
Aufwärts-Umsetzer
zum Umsetzen des Zwischenfrequenzsignals in Mikrowellen, d.h. Hochfrequenzsignal,
zum Senden ist.
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In
einen Eingangsanschluss 26 wird anstelle der Mikrowelle
ein Zwischenfrequenzsignal eingegeben. Das eingegebene Zwischenfrequenzsignal durchläuft den
Abschwächer,
der die PIN-Diode 10 und den Lastwiderstand 11 umfasst,
wird durch einen Zwischenfrequenzverstärker 20 verstärkt, durch
einen Frequenzumsetzer 22 mit einem von einer lokalen Oszillatorschaltung 21 eingegebenen
lokalen Signal gemischt und in ein Mikrowellensignal umgesetzt.
Nachdem das Mikrowellensignal durch die Mikrowellensignalverstärker 1 und 15 verstärkt wurde und
den Richtungskoppler 2 durchlaufen hat, wird es von dem
Wellenleiter 18 über
die Streifenleitung 27 und die Sonde 17 ausgegeben.
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Der
Aufwärts-Umsetzer
der vorliegenden Ausführung
regelt das in den Zwischenfrequenzverstärker 20 einzugebende
Zwischenfrequenzsignal durch Betreiben des variablen Abschwächers mit
einer DC-Spannung, die durch den DC-Verstärker 7 nach Addition
einer durch Detektieren und Glätten des
Mikrowellensignals erzeugten DC-Spannung und der Vorspannung von
der extern gelegenen Vorspannungslieferschaltung verstärkt wird,
in genau der gleichen Weise wie bei der verwandten Technik.
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Die
geregelte Zwischenfrequenz und das von der lokalen Oszillatorschaltung 21 eingegebene lokale
Signal werden durch den Frequenzumsetzer 22 gemischt und
in Mikrowellen umgesetzt. Das Mikrowellensignal wird dann durch
die Mikrowellensignalverstärker 1 und 15 stärkt und
nach Durchlaufen des Richtungskopplers 2 von dem Wellenleiter 18 über die Streifenleitung 27 und
die Sonde 17 ausgegeben.
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In
der gleichen Weise wie die erste Ausführung ist daher der Aufwärts-Umsetzer
der vorliegenden Ausführung
in der Lage, die Mikrowellenausgangsleistung durch Verändern der
DC-Spannung der
Vorspannungslieferschaltung 6 auf einer konstanten Größe zu hatten,
ohne durch Streuung der Eigenschaften und der Befestigungsposition
der Mikrowellen-Detektordiode 3 beeinflusst zu werden.
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Außerdem kann
mit diesem Aufwärts-Umsetzer
die Mikrowellenausgangsleistung mittels Regelung einer Vorspannung
der Vorspannungslieferschaltung 6 in der Inhaus-Satelliten-Kommunikationseinrichtung
auf eine vorbestimmte Größe geregelt
werden.
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VIERTE EXEMPLARISCHE
AUSFÜHRUNG
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Eine
Struktur und Arbeitsweise einer automatischen Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
einer vierten Ausführung
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Verweis auf 5 beschrieben.
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Die
automatische Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
dieser Ausführung
ist ein Abwärts-Umsetzer
zum Empfangen von Mikrowellen, d.h. Hochfrequenzsignal, um Umsetzen
des Signals in ein Zwischenfrequenzsignal.
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Ein
Sonde 17 auf einem Wellenleiter 18 ist mit zwei
Stufen von rauscharmen Mikrowellensignalverstärkern 23 und 24 über eine
Streifenleitung 27 verbunden. Ein Ausgangsanschluss des
rauscharmen Mikrowellensignalverstärkers 24 ist mit einem Frequenzumsetzer 22 über einen
Richtungskoppler 2 verbunden. Der Frequenzumsetzer 22 ist
mit einer lokalen Oszillatorschaltung 21 verbunden, und
ein erzeugtes Zwischenfrequenzsignal wird an einen Zwischenfrequenzverstärker 20 ausgegeben.
An einem Ausgangsanschluss des Zwischenfrequenzverstärkers 20 ist
ein variabler Abschwächer,
der eine PIN-Diode 10 und einen Lastwiderstand 11 umfasst, über eine
DC-Sperre 12 angeschlossen, und das Zwischenfrequenzsignal
wird über
eine weitere DC-Sperre 13 an einen Zwischenfrequenzsignal-Ausgangsanschluss 34 ausgegeben.
Ein Teil des durch den Richtungskoppler 2 entnommenen Mikrowellensignals
wird an den variablen Abschwächer über eine
Mikrowellen-Detektordiode 3 und einen DC-Verstärker 7 ausgegeben,
die in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführung konstruiert sind.
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Der
wie oben konstruierte Abwärts-Umsetzer arbeitet
in einer Weise, die im Folgenden be schrieben wird.
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Das
durch den Richtungskoppler 2 entnommene Mikrowellensignal
wird der Mikrowellen-Detektordiode 3 zugeführt. Eine
Anode der Mikrowellen-Detektordiode 3 wird mit einer positiven
Vorspannung von einer DC-Vorspannungslieferschaltung 6 über ein
Tiefpassfilter 5 beaufschlagt. Durch Justieren der DC-Vorspannung
der Mikrowellen-Detektordiode 3 wird eine äußerst stabile
Detektionscharakteristik verwirklicht, da die Streuung der Impedanz
infolge der Streuung der Eigenschaften und der Befestigungsposition
der Detektordiode wie bei der verwandten Technik wesentlich verringert
werden kann.
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Das
durch die Mikrowellen-Detektordiode 3 detektierte Mikrowellensignal
wird durch den Glättungskondensator 4 geglättet und
in eine DC-Spannung umgewandelt und an den DC-Verstärker 7 geliefert,
nachdem sie wie im Fall der verwandten Technik zu der Vorspannung
addiert wurde. Ein Spannungsausgang des DC-Verstärkers 7 liefert Strom
an die PIN-Diode 10. Die PIN-Diode 10 bildet zusammen
mit dem Lastwiderstand 11 den variablen Abschwächer, und
der Betrag der Abschwächung
in dem variablen Abschwächer ändert sich
entsprechend dem der PIN-Diode 10 zugeführten Vorspannungsstrom, wie
im Fall der verwandten Technik beschrieben.
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Das
heißt,
wenn die Mikrowellenleistung zunimmt, nimmt die durch den Richtungskoppler 2 entnommene
Mikrowellenleistung zu, die dem DC-Verstärker 7 zugeführte Spannung
nimmt zu, der Vorwärtsstrom
in die PIN-Diode 10 nimmt ab, und der Betrag der Abschwächung in
dem variablen Abschwächer
nimmt zu, sodass die Ausgangsleistung der Zwischenfrequenz abnimmt.
Wenn andererseits die von dem Richtungskoppler 2 entnommene
Mikrowellenleistung abnimmt, nimmt die Ausgangsleistung der Zwischenfrequenz
infolge der Abnahme der Abschwächung
des variablen Abschwächers
zu. Auf diese Weise kann der Abwärts-Umsetzer
der vorliegenden Ausführung
den Ausgang jederzeit stabilisieren, selbst wenn sich der Mikrowellenleistungseingang ändert.
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Außerdem,
wenn die der Detektordiode 3 zuzuführende Spannung der Vorspannungslieferschaltung 6 justiert
wird, um zuzunehmen, nimmt die an den DC-Verstärker 7 angelegte Spannung
zu, der Vorwärtsstrom
in die PIN-Diode 10 nimmt ab, und der Betrag der Abschwächung in
dem variablen Abschwächer
nimmt zu, was eine Abnahme der Zwischenfrequenzleistung zur Folge
hat. Wenn andererseits die Spannung der Vorspannungslieferschaltung 6 justiert
wird, um abzunehmen, nimmt die an den DC-Verstärker 7 angelegte Spannung
ab, der Vorwärtsstrom
in die PIN-Diode 10 nimmt zu, und der Betrag der Abschwächung in
dem variablen Abschwächer
nimmt ab, was eine Zunahme der Zwischen frequenzleistung zur Folge
hat. Der Abwärts-Umsetzer
der vorliegenden Ausführung
ist daher in der Lage, den Betrag der Zwischenfrequenzausgangsleistung
durch Justieren der Spannung der Vorspannungslieferschaltung 6 zu
steuern.
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Die
automatische Mikrowellen-Verstärkungsregelvorrichtung
der vorliegenden Ausführung
kann Störsignale
wirksam unterdrücken,
wenn Mikrowellensignale empfangen werden, die starke Störungen, z.B.
infolge Radar, befördern,
und kann auch die Zwischenfrequenzausgangsleistung jederzeit auf
einem konstanten Pegel hatten.
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Auf
diese Weise steuert der Abwärts-Umsetzer
der vorliegenden Ausführung
einen Verstärkungsgewinn
des Zwischenfrequenzsignals durch durch Betreiben des variablen
Abschwächers
mit einer DC-Spannung, die nach Addition einer durch Detektieren
und Glätten
des Mikrowellensignals erzeugten DC-Spannung und der Vorspannung
durch den DC-Verstärker 7 verstärkt wird,
ohne durch Streuung der Eigenschaften und der Befestigungsposition
der Mikrowellen-Detektordiode 3 beeinflusst zu werden. Infolge
dieser Arbeitsweise arbeitet der Abwärts-Umsetzer der vorliegenden
Ausführung,
um die am Zwischenfrequenzausgangsanschluss 34 erzeugte
Zwischenfrequenzausgangsleistung ständig konstant zu halten.
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Des
Weiteren ist der Abwärts-Umsetzer
der vorliegenden Ausführung
in der Lage, eine erwünschte
Größe der Zwischenfrequenzausgangsleistung
durch Justieren der von der Vorspannungslieferschaltung 6 zugeführten DC-Spannung
zu erzeugen.
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Obwohl
in den beschriebenen Ausführungen der
vorliegenden Erfindung der variable Abschwächer konstruiert ist, indem
die PIN-Diode in dem Signalweg in Reihe geschaltet ist, ist dies
nicht ausschließlich,
und der Abschwächer
kann in Form eines "π-Netzwerks" oder "T-Netzwerks" unter Verwendung
einer Vielzahl von PIN-Dioden konstruiert werden. Natürlich kann
die gleiche Wirkung mit einer Struktur erzielt werden, die alternativ
einen Feldeffektransistor ("FET") verwendet.
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Hinsichtlich
der Polarität
der Mikrowellen-Detektordiode 3 zeigen die beschriebenen
Ausführungen
dieser Erfindung ein Beispiel, bei dem eine Anode der Mikrowellen-Detektordiode 3 mit
dem Richtungskoppler 2 und einer positiven Elektrode der Vorspannungslieferschaltung 6 verbunden
ist. Dies kann modifiziert werden, indem eine Kathode der Mikrowellen-Detektordiode 3 mit
dem Richtungskoppler 2 und einer negativen Elektrode der
Vorspannungslieferschaltung 6 verbunden wird, was auch
eine Änderung
der Polarität
der PIN-Diode und eine Änderung
des DC-Verstärkers 7 erfordert.
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Des
Weiteren können
viele Variationen der Schaltungsstruktur der Vorspannungslieferschaltung 6 existieren,
während
die exemplarischen Ausführungen
eine Weise des Justierens der Ausgangsspannung der Schaltung 6 durch
einen mit einer DC-Spannungsversorgung verbundenen veränderlichen
Widerstand beschreiben. Die vorliegende Erfindung kann folglich
in noch vielen anderen Weisen verkörpert werden, und die anliegenden
Ansprüche sind
daher gedacht, alle Modifikationen abzudecken, die in den Umfang
der Erfindung fallen.