DE968563C - Mischanordnung fuer ein breites Frequenzband im Mikrowellengebiet - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 17S)

AUSGEGEBEN AM 6. MÄRZ 1958

S 787 Villa/21a*

Die bisher zusammen mit Kristalldioden verwendeten Mischanordnungen für Mikrowellen-Überlagerungsempfänger haben den Nachteil, daß ihr Aufbau kompliziert ist und daß sie nur für ein ziemlich enges Frequenzband benutzt werden können.

Die Erfindung betrifft die Herstellung einer besonders handlichen Mischanordnung, die in viel allgemeinerer Weise verwendet werden kann als die bisherigen, da sie für ein breites Frequenzband geeignet ist, so daß damit die Verwendung ein und derselben Anordnung für sehr verschiedene Frequenzen möglich wird, ohne daß hierdurch ein mit diesen Verwendungsbedingungen unvereinbarer Empfindlichkeitsverlust auftritt. Tatsächlich überschreiten in der den Gegenstand der Erfindung bildenden Mischanordnung die Empfindlichkeitsverluste nicht eine Zehnerpotenz für einen günstigsten Wert von KTo. Man kann daher von einer universellen Verwendbarkeit dieser Mischanordnung sprechen.

Es ist seit langem ein dringendes Problem der Mikrowellentechnik, ein breites Frequenzband mit einer einzigen Mischvorrichtung zu erfassen. Für einen Wellenlängenbereich von 3 bis 20 cm war bisher eine Mehrzahl von Mischern notwendig, deren Konstruktion und Abmessung speziell für den engen Wellenlängenbereich, für den sie verwendet werden konnten, zugeschnitten ist. Mit diesen bekannten

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Anordnungen ist nur eine relativ geringe Variation der Frequenz möglich. Diese Frequenzvariation wird bei den bekannten Vorrichtungen mit teleskopartig verschiebbaren Leitungsteilen, vorgenommen, um eine Verkürzung bzw. Verlängerung der Resonanz hohlkörper, z. B. Resonanzrohre, zu erzielen. Es ist, fernerhin bekannt, eine Regelung der Frequenz durch seitlich an den Resonanzraum angebrachte Kurzschlußleitungen vorzunehmen, indem ein Kurzschlußschieber die wirksame Länge der seitlichen Kurzschlußleitung einzustellen gestattet. Ferner ist es bekannt, eine am Zwischenfrequenzeingang lie-, gende verschiebbare Kapazität zu verwenden, deren Regelwirkung j edoch nur sehr beschränkt ist und die außerdem erhebliche Einstellungsschwierigkeiten bei Ansprüchen an eine höhere Einstellgenauigkeit ergibt. Bei den genannten verschiebbaren Elementen der bekannten Vorrichtungen ergibt sich neben der nur geringen erzielbaren Frequenzvariation schon bei kleineren Verstimmungen der Frequenz eine beträchtliche Fehlanpassung der Kristalldiode, so daß in den meisten Fällen zusätzliche Vorrichtungen vorgesehen werden müssen, um selbst in dem kleinen Regelbereich der Frequenz eine Kristallanpasa5 sung zu erreichen, die einigermaßen zufriedenstellend arbeitet.

Die obengenannten bekannten Maßnahmen, die lediglich eine Feinregelung der Frequenz in einem engen Bereich ermöglichen, haben auch andere schwerwiegende Nachteile. Um mit den bekannten Anordnungen eine über mehrere Oktaven sich erstreckende Wellenlängenvariation vorzunehmen, müßten Rohrlängen vorgesehen werden, die die bekannten Vorrichtungen sehr unhandlich und wenig kompakt gestalten würden, ganz abgesehen von der Unmöglichkeit, die Kristallanpassung über einen' so großen Bereich ohne einen unzulässigen Empfindlichkeitsabfall zu erzielen. Hinzu kommt die mit den genannten verschiebbaren Elementen der bekannten Vorrichtungen nur schwer zu erzielende Präzision in der Einstellung einer gewünschten Frequenz.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht nun die Vermeidung der genannten Nachteile und ermöglicht es, für einen sehr viele Oktaven umfassenden Wellenlängenbereich eine einzige gedrungene und handliche Mischvorrichtung zu verwenden. Dies wird durch die besondere Kombination einer Grob- und einer Feineinstellung der Frequenz erzielt.

Die Erfindung, welche sich auf eine Mischanordnung für das Mikrowellengebiet bezieht und weiche im Zuge des Innenleiters einen Detektor enthält, dessen eines Ende den Hochfrequenzeingang und dessen anderes Ende den Zwischenfrequenzeingang bildet, wobei über eine veränderbare Kopplung ein Oszillator an die Vorrichtung angeschlossen ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines besonders breiten Frequenzbandes von vorzugsweise vielen Oktaven die Kombination einer auswechselbaren Kapazität 13 auf der Seite des Zwischenfrequenzausganges mit einem vorzugsweise hülsen- bzw. muffenförmigen kapazitativen Reaktanzelement geringen Widerstandes vorgesehen ist, wobei das Reaktanzelement 7 auf der zur Kapazität 13 entgegengesetzten Seite des Detektors S angeordnet ist und mit einer Kurzschlußabzweigleitung 8 bis 12 verbunden ist, welche mittels eines Kurzschluß-.sphiebers eine exakte Feinabstimmung der Frequenz gestattet.

Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung hervorgehen, welche auf die Zeichnung Bezug nimmt, welche schematisch und nur beispielshalber eine Ansführungsform der Erfindung darstellt.

Fig. ι ist ein Schnitt einer erfindungsgemäßen Mischanordnung;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht derselben. Wie man sieht, weist diese Mischanordnung ein Mittelrohr 1 auf, dessen Ende 2 den Hochfrequenzeingang mit einer Eingangsbuchse 3 bildet, während sein Ende 4 den Zwischenf requenzausgang darstellt. Im Innern dieses Rohres ist der Detektor 5 angebracht, der durch eine Kristalldiode gebildet werden und durch einen in der Achse des Rohres verlaufenden Innenleiter 6 gehalten werden kann. An diesen Innenleiter ist ein zylindrisches Reaktanzelement 7 geringen Widerstandes angeschlossen, welches eine genaue Abstimmung für einen ausgedehnten Frequenzbereich ermöglicht. Das andere Ende ist an den Innenleiter 8 einer Abzweigleitung angeschlossen, deren äußeres Ende durch eine Hülse 9 abgeschloss.en ist. Auf dem Innenleiter 8 kann ein Schieber iö verschoben werden. Der Innenleiter 8 ist in einem mit Gewinde versehenen Rohr untergebracht, auf welchem sich eine Mutter 12 entlang schrauben läßt, die mit einer Kreisnut 12 a versehen ist, in welche ein Stift 10 α eingreift, der den Schieber 10 trägt, wobei ein Längsschlitz 11 α in dem Rohr 11 vorgesehen ist, um die Längsverschiebung des Stiftes 10 α zu ermöglichen.

Der obere Teil des Detektors 5 ist in einen Stöpsel 13 eingesetzt, der ihn hält und eine Abstimmkapazität für den ausgedehnten Wellenbereich bildet, für welchen die Anordnung dienen soll. Diese Kapazität ist herausnehmbar und kann durch einen Stöpsel anderer Länge und anderen Durchmessers ersetzt werden, der für einen anderen ausgedehnten Frequenzbereich paßt. Sie wird durch eine Muffe 14, welche auf das Zwischenf requenzende 4 des Rohres 1 aufgeschraubt ist, in genau definierter Stellung gehalten und ist durch die Luftschicht isoliert, welche die Außenfläche des Stöpsels 13 und die Innenfläche des entsprechenden Endes des Rohres 1 trennt, sowie durch einen Isolierring 15.

Mit Hilfe einer Buchse 16 ist ein Oszillator mit dieser Mischanordnung in veränderlicher Weise durch eine Platte 17 gekoppelt, welche am Ende eines durch einen Teil der Buchse 16 geführten Innenleiters in Form einer Gleitstange 18 angebracht ist. Die Verstellung der Stange 18 und der Platte 17 erfolgt mittels einer Schiebemutter 19, welche auf in die Stange 18 und die Buchse 16 umgebendes, mit Gewinde versehenes Rohr 20 aufgeschraubt ist. Dieses Rohr hält die Stange 18 mittels eines isolierenden Halters 21, der mit einem Stift 21 α starr

verbunden ist, der in eine Kreisnut 19 a der Schiebemutter 19 eintritt, wobei ein Längsschnitt 22 in dem Rohr 20 für den Durchtritt des Stiftes 21 α vorgesehen ist,

Die Buchsen 3 und 16 sind von den Rohren 1 bzw. 20, welche sie halten, durch Isoliermuffen 23 und 24 isoliert.

Außer den genannten Vorteilen ergeben sich noch folgende weitere Fortschritte:

i. Leichte Anpassung der Kapazität des Zwischenfrequenzausgangs an den verlangten Wert.

2. Veränderliche Kopplung des örtlichen Schwingungserzeugers mit Hilfe eines einzigen Schiebers.

3. Messung des Hochfrequenzkurzschlußstromes des Detektors zwischen dem Zwischenfrequenzausgang und dem Körper, so daß die Möglichkeit der Anwendung einer Vorspannung besteht: Denn da der Detektor in dieser Anordnung über die seitliche Kurzschlußleitung einseitig an Masse liegt, kann man ihm über den Zwischenfrequenzausgang eine Vorspannung erteilen. Legt man nämlich den Zwischenfrequenzausgangskreis kapazitativ an Masse, so kann man hier direkt eine Vorspannung anlegen, ohne irgendwie den Hochfrequenzaufbau zu stören.

Das hat den Vorteil, den Ge-Detektor mit einer kleinen positiven Spannung (0,1 Volt) zu beaufschlagen, was eine Erhöhung der Empfindlichkeit ergibt.

4. Regelung der Eingangsimpedanz durch die Kurzschlußvorrichtung in Form einer Abzweigleirung, welche gleichzeitig für eine Seite des Detektors eine Erdungsmöglichkeit darstellt.

Es versteht sich, daß Veränderungen an den Aufbaueinzelheiten der oben beschriebenen und beispielsweise dargestellten Vorrichtung vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So können insbesondere die Verstellungen der Schieber oder Muffen 10 und 19 durchaus in einer von der dargestellten abweichenden Weise erzielt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Mischanordnung für Mikrowellen mit einem rohrförmigen Außenleiter, der im Zuge des Innenleiters den Detektor enthält und dessen eines Ende den Hochfrequenzeingang und dessen anderes Ende den Zwischenfrequenzausgang bildet und der durch eine veränderbare Kopplung mit einem Oszillator verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines breiten, vorzugsweise viele Oktaven umfassenden Frequenzbandes die Kombination einer auswechselbaren Kapazität (13) auf der Seite des Zwischenfrequenzausgangs mit einem vorzugsweise hülsen- bzw. muffenförmigen Reaktanzelement (7) geringen Widerstandes vorgesehen ist, das auf der zur auswechselbaren Kapazität (13) entgegengesetzten Seite des Detektors (5) angeordnet und mit einer veränderbaren Kurzschlußabzweigleitung (8 bis 12) verbunden ist, die eine exakte Feinabstimmung gestattet.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Pound und D u r a η d, Microwave Mixers, 1948, S.182;

   USA.-Patentschrift Nr. 2436830;
   britische Patentschriften Nr. 581976, 604270;
   französische Patentschrift Nr. 902432.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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