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Mischvorrichtung unter Verwendung von rechtwinklig aneinandergesetzten
Hohlrohrleitern, zur Mischung hochfrequenter Wellen verschiedener Frequenzen Die
Erfindung bezieht sich auf Mischvorrichtungen, insbesondere auf solche zur Mischung
hochfrequenter Schwingungen verschiedener Frequenz, und zwar hauptsächlich, aber
nicht unbedingt, zur Mischung verschiedener im Mikrowellenbereich liegender Frequenzen.,
mit dem Zweck, eine resultierende Welle zu erzeugen, deren Frequenz eine arithmetische
Funktion, z. B. die Summe oder Differenz der Frequenzen der ursprünglichen Wellen.,
ist. Die Erfindung läßt sich in vortrefIlicher Weise auf ein Nachrichtensystem anwenden,
zur überlagerung von Trägerwellen des Mikrowellenbereiches, mit dem Zweck, eine
Zwischenfrequenzwelle zu erzeugen, sie ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Einer der Erfindungsgegenstände ist, Mischvorrichtungen der dairgelegte@n
all-gemeinen Art zu schaffen, in welchen die gewöhnlich schwierig zu lösenden Imped-anz.anpassungsprobleme
auf ein Minimum beschränkt worden.
Ein anderer Erfindungisgegenstand
ist, eüne Mischvorrichtung vorzusehen, die se beschaffen ist, daß, wenn eine der
ankommenden Wellen unerwünschte Amplitudenschwankungen enthalten sollte, der Einfluß.dieser
Schwankungen auf die austretende Wedle beseitigt werden kann.
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Diese und arudere Erfindungsgegenstände; die im Verlauf- der folgenden
eingehenden Bioschreibung klarer zum Ausdruck kommen werden, werden in der folgenden,
kurz beschriebenen Weise erfüllt: Die Erfindung sieht eine Vorrichtung in. Form
eines wellenleütgnden do#ppel-T-förmi#gen Verbindungsis.tückes vor, bei- welchem
ein Querarm beidem, T-Stücken gemeinsam ist und bei welchem zwei Zweigarme aufeinander
und auf dem gemeinsamen Querarm senkrecht stehen, und dessen Aufgabe darin besteht,
ein Paar eingeleitete periodische Wellen in zwei gegenphasige Paare gleichphasiger
Einzelwellen und zwei zusätzliche Paare Einzelwellen zu teilen, wobei die Wellen
eines -der genannten zusätzlichen Paare gleichghraspig sind und die Wellen des anderen
zusätzlichen Paares gegemphaisig sind. Die Einzelwellen jedes.. der erstgenannten
Paare und die Einzelwellen jedes. der an zweiter Stelle genannten Paare werden in
einer Vorrichtung, z. B. in einem Paar ,entgegengesetzt angeordneter, in, Reihe
geschalteter, nicht linearer Impedanzen, die den Abschluß des obenerwähuten, wellenleitenden
Querarmes bilden, vereinigt, vom welchen, je zwei resultierende gleichphasige Wellen
und zwei resultierende gegenphasige Wellen abgeleitet werden. Alle genannten, resultierenden
Wellen werden in einer Vorrichtung, z. B,. in, einer zu den obenerwähnten nicht
lineairen Impedanzen parallel geschalteten induktiven Impedanz, vereinigt, wobei,
die erstgenannten resultierenden Wellen sich geigenseitig aufheben, während die
an zweiter Stelle genannten resultiererdenWell'en sich aiddieren, und .eine austretende
Welle erzeugen" deren Frequenz eine arrithmetische Funktion der Frequenzen der urspniinglichen
Wellen ist.
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In -der Beschreibung wird eine Ausführung der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung
erklärt, die in der Zeichnung dargestellt ist. Es, ruß jedoch besonders betont werden,
daü die Erfindung sich nicht nur auf .die hier zum Zweck der Darstellung und der
Beschreibung äufgefüihprte Einzelheiten beschränkt; da Abänderungen hiervon ohne
Ausübung einer erfinderischen Tätigkeit möglich sind...
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Die Zeichnung stellt eine erfindüugsgemäß@e Mischvorrichtung dar.
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Es wird nun ausführlicher auf die obengenannte, für Erklärungszwecke
dargestellte Ausführung der Erfindung Bezug genommen, wobei auf die sie darstielleide
Zeichnung hingewiesen -wird, -in der die Nummer zo. eine -Vorrichtung darstellt,
die als doppel=T4öirmiges- wellenleitendes Verpbindungsstück bezeichnet werden kann.
Dieses Verbindungsstück besteht äusi -einem OQüerarm i i, von dessen mittleren;
Teil., der von neun an gemeinsame: Abzweigstehe 12 genannt wird, zwei Abzweigarme
13 und 14 ausgehen. Der genannte Querarm bildet einen gemeinsamen Teil beider 3-Stücke.
Die genannten Abzweigarme stehen senkrecht aufeinander und beide stehen senkrecht
auf dem Ouerarm. Wie hier gezeigt wind, erstreckt sich der_Arm 1q. vom Beschauer
weg, bis in eine kurze Entfernung von der gemeinsamen Abzweigstelle 12, biegt dann
nach unten und ist dann um einen Winkel von 9o'° verdreht.
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Die entgegengesetzten Enden des Querarmes werden je von einer nicht
linearem. Impedanz, wie z. B. Kristallgleichrichtern 15 und 16, abgeschlossen.
Diese beiden Kristalle sind bezüglich ihrer Gleichrichterwirkung einander entgegengesetzt
geschaltet und über einen. Widerstand 17 und eine Gleichspannungsquelle z& im.
Reihe geschaltet. Die Leiter, die die beiden genanntem Kristallgleichrichter miteinander
verbinden, sind durch Isolierteile ig bis 2@2 hindurchgeführt, die in dem Querarm
rr eingebaut sind. Die Isolierteile 1g und 2 1 sind derart gebaut (in der Figur
nicht extra dargestellt), dä.B spie Kapazitäten 23 und 2z44 zwischen einer Seite
von jedem dieser Kristallgleichrichter und dem Querarm bilden. Letzterer ist, wie
gezeigt, geerdet. Die Kristallgleichrichter 15 und 16 sind zur summierenden Energieableitung
über einen Kondensator 25 und die Primärwicklung 26 eines Aups@gangsübertragers
27, der eine Sekundärwicklung 28 aufweist; ebenfalls mit Erde verbunden.
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Die Gleichspannungsquelle 18 erzeugt eine Vorspannung; mit dem Zweck,
die Kristallgleichrichter im günstigsten Gebiet ihrer Kennlinien zu betreiben. Der
Serienstromkreis hat den Zweck, gleicheSträme durch genannte Kristallgleichrichter
fließen zu lassen, damit sie beide gleiches. Verhalten aufweisen, .auch wenn sie
bezüglich des wellenleitenden Verbindurngs:stÜckes fehlangepaßt sind.
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Zum Verständnis, des. Betriebes dieser Vorrichtungnehme man an, daß
diese mit zwei Wellen verschiedener Frequenz o>>, und a)h gespeist werden. Beide
bewegen sich im Abzweigarm 13 in Richtung zur gemeinsarnenAbzweigstelle 12, wobei
ihre elektrischen Feldvektoren nach rechts gerichtet sein mögen. Beim Erreichen
der Abzweigstelle 12 teilt sich jede der Wellen, in zwei Einzelwellen, von denen
zwei entlang des Querarmes z z zum Kristallgleichrichten 15 wandern., wobei. ihre
elektrischen Feldvektoren die gleiche Richtung besitzen, nämlich nach unten, und
die anderen beiden entlang des genannten Querarmes- zum Kristallgleichrichter 16
verlaufen., wobei ihre elektrischen Feldvektoren ebenfalls gleichgerichtet sind
und nach oben zeigen. Somit kommen. am Kristallgleichrichter 15 zwei gleichphasige
Einzelwellen an und am Kristallgleichrichten r6 ebenfalls zwei gleichphasige Einzelwellen,
wobei festzustellen ist, daß beide Wellenpaare untereinander in Gegenphase sind.
Am Kris.tallgleichriehter r5 entstehen resultierende Wellen, deren Frequenzen der
Summe und der Differenz der Frequenzen der ursprünglichen Wellen entsprechen und
deren Phasen als positiv betrachtet werden können, -weil ihre: Einzelwellen in Phase
sind. Am Kristallgleichrichter 16 entstehen zusätzliche resultierende Wellen, die
dieselben
Frequenzen wie die erstgenannten resultierenden Wellen
besitzen und deren Phasen ebenfalls als positiv betrachtet werden können, weil ihre
Einzelwellen auch in Phase sind. Bezuglich einander aber -sind die jeweils an den
beiden Kristallgleichrichtern erhaltenen reswltierenden Wellen um i8ö°' phasenverschoben
und erzeugen an diesen Kristallgleichrichtern gleiche Spannungen entgegengesetzter
Polarität. Da die Ausgangswellen an den Kristallgleichrichtern parallel abgenommen
werden, heben sie sich auf, so daß die Primärwicklung 26 des Übertragers 27 in diesem
Fall nicht .erregt wird.
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Man nehme nun an, daß der Abzwetigarm 13 mindestens eine der Wellen
«>>r, col; enthält, ferner, da,ß die andere dieser Wellen in den Abzweigarm 14 geleitet
wird, wobei beispielsweise ihr elektrischer Feldvektor beim Eingang in die Abzweigstelle
12 nach oben gerichtet sein soll. Wie vorher dargelegt , teilt sich de im Abzweigarm
13 wandernde Welle o>>= oder colt in der Abzweigstelle 12, wobei die Welle, die
entlang des Querarmes i i zum Kristallgleichrichter 15 verläuft, ihren elektrischen
Feldvektor nach unten gerichtet hat und die entlang genannten Querarmes zum Kristallgleichrichter
16 wandernde Welle einen nach oben gerichteten elektrischen Feldvektor hat.
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Wenn die entlang des Abzweigarmes 14 gehende Welle die Abzweigstelle
r2 erreicht, teilt auch sie sich in zwei Wellen; eine davon wandert entlang des
Querarmes ii zum Kristallgleichrichter 15 und die andere entlang des genannten Querarmes
zum Kristallgleichrichteir 16, wobei beide gleichgerichtete, nach oben zeigende
elektrische Feldvektoren besitzen. Somit kommen am Kri@stallgl@eichrichteir 15 zwei
gegenphasige Einzelwellen und am Kristallgleichrichter 16 zwei gleichphasige Einzelwellen
an. Somit entstehen am Kristallgleichrichter 15 zwei resultierende Wellen., deren
Frequenzen der Summe und der Differenz der Frequenzen der ursprünglichen Wellen
entsprechen und deren Phasen als: negativ angesehen werden können, weil ihre Teilwellen
gegenphasig sind, während am Kristallgleichrichter 16 zwei resultierende Wellen
entstehen, die dieselbe Frequenz wie die erstgenannten resultierenden Wellen besitzen
und deren Phasen als positiv angesehen werden können, da ihre Teilwellen in Phase
sind. Bezüglich einander sind die je an den beiden Gleichrichtern erhaltenen resultierenden
Wellen in Phase, und sie erzeugen Spannungen gleicher Polarität an den genannten
Gleichrichtern. Da die Ausgangswellen dieser Kristallgleichrichter parallel abgenommen
werden, entsteht eine Addition, und an der Primärwicklung 26 des Übertraigers 27
erscheinen Summen- und Differenzausgangswellen konstanter Amplitude. Eine dieser
Wellen kann dann durch geeignete Abstimmung des Ausgangskreises herausgesiebt werden.
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Damit ist die Beschreibung der obenerwähnten, für Erklärungszwecke
dargestellten Ausführung der vorliegenden Erfindung abgeschlossen. Ihr Zweck und
zusätzliche, zu den im Verlauf dieser Beschreibung -dargestelltem Vorteile ' werdein
den Fachleuten auf dem Gebiet, auf das sich diese Erfindung bezieht, klar sein.