DE821046C

DE821046C - Schaltung zur Mischung bei Kurzwellen

Info

Publication number: DE821046C
Application number: DEP23512D
Authority: DE
Inventors: Cornelis Swier Knol; Aldert Van Der Ziel
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1946-05-28
Filing date: 1948-12-04
Publication date: 1951-11-15
Also published as: BE473522A; FR947241A; GB634403A; US2719223A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Mischung, bei Kurzwellen (2<3Om), einer mit einem Signal modulierten Trägerwelle und einer Hilfsschwingung.

Nach der Erfindung wird die modulierte Trägerwelle nebst der Hilfsschwingung einem elektrischen Kreis zugeführt, in dem ein Kondensator mit einem Dielektrikum liegt, dessen Eigenschaften von der am Kondensator auftretenden Spannung und/oder von dem durch den Kondensator fließenden Strom abhängig sind; die Frequenz der Hilfsschwingung wird derart gewählt, daß eine neue, mit dem Signal modulierte Trägerwelle entsteht, der ein verstärktes Signal entnommen werden kann und deren Frequenz höher ist als und vorzugsweise hoch ist gegenüber der Frequenz der ursprünglichen Trägerwelle.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß mittels der obenerwähnten Schaltung ein Signal erzeugt werden kann, das gegenüber dem Ursprungliehen Signal verstärkt ist, vorausgesetzt, daß die Frequenz der neugebildeten Trägerwelle, der das Signal entnommen werden kann, höher ist als und vorzugsweise hoch ist gegenüber der Frequenz der ursprünglichen Trägerwelle. Die Verstärkung des Signals braucht nicht notwendigerweise in Form einer Spannungsverstärkung zum Ausdruck zu kommen, die Verstärkung kann auch in Form einer Strom- oder Leiistungsverstärkung erhalten werden.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der eine erfindungsgemäß ausgebildete Mischschaltung dargestellt ist.

In der Figur bezeichnet 1 einen auf eine Hoch- -frequenzträgerwelle abgestimmten Schwingung«-

kreis, 2 eine Gleichstromquelle, 3 einen auf die Hilfsschwingung abgestimmten Schwingungskreis', 4 einen auf die neuzubildende Trägerwelle abgestimmten Schwingungskreis und 5 einen Kondensator mit einem Dielektrikum 6, dessen Eigenschaften von der am Kondensator auftretenden Spannung und/oder von dem durch den Kondensator fließenden Strom abhängig sind. Dem Schwingungskreis 1 wird die mit dem Signal modulierte Hochfrequenzträgerwelle zugeführt; im Schwingungskreis 3 wird eine Spannung induziert, die als Hilfsschwingung im Kreis wirksam ist; dem Schwingungskreis 4 kann die neugebildete Trägerwelle entnommen werden.

Als Dielektrikum 6 läßt sich beispielsweise Seignettesalz oder ein Stoff verwenden, der vorwiegend aus einem Vertreter des ternären Systems BaTiO₃ — SrTiOj — PbTiO₃ besteht. Wenn letzterer Stoff als Dielektrikum verwendet wird,

»° brauchen die drei Komponenten des ternären Systems nicht gleichzeitig vorhanden zu sein.

Sehr gute Ergebnisse werden mit einem Dielektrikum erreicht, das vorwiegend aus BaTiO₃ oder aus Vertretern des binären Systems BaTiO₃ —

»5 SrTiO₃, z.B. aus BaTiO₃ mit höchstens 35 Molprozent SrTiO₃ bestehen.

Wird die Schaltung bei Zimmertemperatur verwendet, so ist es zweckmäßig, den SrTi O₃ Prozentsatz zwischen 15 und 30 zu wählen.

Die verschiedenen binären und ternären Mischprodukte bilden einheitliche Mischkristalle, welche ebenso wie die Ausgangsrohstoffe eine Perowskitestruktur aufweisen, d. h. die Struktur des in der Natur vorkommenden Calciumtitanats.

Als Kondensatoren mit einem spannungsabhängigen Dielektrikum lassen sich unter bestimmten Verhältnissen auch Sperrschichtgleichrichter verwenden.

Die Eigenschaften des Dielektrikums brauchen nicht alle spannung«- und/oder stromabhängig zu sein; in der Regel weist die Dielektrizitätskonstante* häufig der Verlustwinkel, und bisweilen weisen beide diese Abhängigkeit auf.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist wie folgt:

*5 Infolge der nichtlinearen Eigenschaften des Kondensators 5 wird u. a. eine mit dem Signal modulierte Schwingung erzeugt, deren Frequenz ω», gleich der Differenz zwischen den Frequenz der Hilfsschwingung ω/, und der Frequenz der ursprünglichen Trägerwelle co_ä ist.

Wenn bei der beschriebenen Schaltung <x>h derart gewählt wird, daß oj_m einen höheren Wert hat als <w_s, so ist das Signal in verstärktem Maße auf der neuen Trägerwelle ω« vorhanden, so daß durch Demodulierung ein verstärktes Signal der neuen Trägerwelle entnommen werden kann.

Die Schaltung kann z. B. auch derart eingerichtet werden, daß der Schwingungskreie 4 auf eine Frequenz abgestimmt ist, der gleich der Summe der Frequenzen der ursprünglichen Trägerwelle ω« und der Hilfsschwingung WA ist; in diesem Falle ist die vorerwähnte Bedingung: ω«^ automatisch erfüllt.

Es kann hierbei noch bemerkt werden, daß eine Verstärkung des Signals mit der obenerwähnten Schaltung nicht erreichbar ist, wenn die Frequenz com kleiner ist als die Frequenz der ursprünglichen Trägerwelle w_s.

Es ist nicht erforderlich, daß die verschiedenen Schwingungskreise und der Kondensator alle in Reihe im elektrischen Kreis eingeschaltet sind. Es können auch eine Zahl dieser Elemente parallel geschaltet werden, vorausgesetzt, daß unerwünschte Kurzschlüsse für im Kreis wirksam Schwingungen vermieden werden.

Es ist in der Regel erwünscht, dem Kondensator eine Vorspannung zu geben, wie es auch in der Figur angegeben ist; in bestimmten Fällen kann aber auch auf eine Vorspannung verzichtet werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wurde gemessen:

f» fh fm S_c

a) 15 MHz 60 MHz 45 MHz ΐόομΑ/V

b) 45 MHz 60 MHz 15 MHz 65//A/V

, ■ r W, 0)_h (U_m

^W0bel f> = TW' ^fh =

(U_m

Konversionssteilheit und das Dielektrikum von der Zusammensetzung 80 λΙοΙρΓΟζεηί BaTiO₃ und 20 Molprozent SrTiO₃ ist.

Es ist nachweisbar, daß das Verhältnis

Sc₀
S c_b

ein

Maß ist für die mit der Schaltung erreichbare Leistungsverstärkung.

Bei der obenerwähnten Messung beträgt dieses Verhältnis nahezu 2,5; dies bedeutet, daß bei der Frequenztransformierung auf eine höhere Zwischenfrequenz die Schaltung ein verstärktes Zwischenfrequenzisignal liefert.

Die Schaltung nach der Erfindung erzeugt selbst kein Geräusch oder nahezu kein Geräusch. Wenn die Eingangsschwingungen in der erfindungsgemäßen Schaltung verstärkt werden, hat das Eigenrauschen des auf diese Schaltung folgenden Verstärkers einen viel geringeren Einfluß auf die Wiedergabe des Signals, als es ohne die erfindungsgemäße Verstärkung der Fall wäre.

Bei einem praktischen Beispiel sollen die empfangenen Schwingungen eine Frequenz von 300 MHz aufweisen. Bei den bekannten Schaltungen werden diese Schwingungen direkt unter Verwendung einer Diodenröhre oder eines Kristalldetektors mit den örtlich erzeugten Schwingungen einer solchen Frequenz gemischt, daß z. B. eine Zwischenfrequenz von 15 MHz auftritt.

Nach der Erfindung wird aber unter Anwendung des Kondensators mit dem Spannungs- und/oder stromabhängigen Dielektrikum zunächst auf eine höhere Frequenz, z.B. auf 1500MHz, und darauf, beispielsweise mittels eines Kristalldetektors, von 1500 MHz auf 15 MHz transformiert.

Die Kapazität des Kondensators 5 hat vorzugsweise einen geringen Wert, z. B. zwischen 1 und 100 pF; bei kleineren Wellenlängen werden in der Regel auch kleinere Kapazitäten verwendet. Bei der

beschriebenen Messung wurde ein Kondensator von
etwa 20 pF verwendet.

Claims

Patentanspruch:

Schaltung zur Mischung bei Kurzwellen
(A<3om), einer mit einem Signal modulierten
Trägerwelle und einer Hilfsschwingung, wobei
die modulierte Trägerwelle nebst der Hilfsschwingung einem elektrischen Kreis zugeführt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kreis

ein Kondensator mit einem Dielektrikum eingeschaltet ist, dessen Eigenschaften von der am Kondensator auftretenden Spannung und/oder von dem durch den Kondensator fließenden Strom abhängig sind, und daß die Frequenz der Hilfsschwingung derart gewählt ist, daß eine neue, mit dem Signal modulierte Trägerwelle entsteht, der ein verstärktes Signal entnommen werden kann und deren Frequenz hoch gegenüber der Frequenz der ursprünglichen Trägerwelle ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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