EP0268062A1

EP0268062A1 - Gegentaktübertrager

Info

Publication number: EP0268062A1
Application number: EP87114780A
Authority: EP
Inventors: Michael Dipl.-Ing. Ohler; Fr.-Wilhelm Dipl.-Ing. Bode; Peter Leonhardt; Werner Dip.-Ing. Mohr; Henning Scholz
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1986-10-24
Filing date: 1987-10-09
Publication date: 1988-05-25
Also published as: FI874611A0; DE3636247A1; FI874611A; JPS63115401A

Abstract

Bei einem Gegentaktübertrager für hochfrequente Signale, insbesondere im Gigahertzbereich, sind auf einem Isolierstoffträger drei im wesentlichen parallele Streifenleitungen (1, 2, 3) angeordnet, zwei (2, 3) davon sind zueinander gleichphasig geschaltet und bilden einen Eingang (4) und einen Gleichtaktausgang (6), während eine gegenphasig geschaltete Streifenleitung (1) einen Gegentaktausgang (5) bildet. Vorzugsweise ist zwischen den gleichphasig geschalteten Streifenleitungen eine galvanische Kopplung (7) vorgesehen.

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 Zwischenfrequenz erforderlich. Dabei liegt die erste Zwischenfrequenz im Bereich zwischen 950 bis 1750 MHz, während die zweite Zwischenfrequenz 480 MHz beträgt. Zur Ansteuerung der zur breitbandigen Umsetzung verwendeten Mischdioden mit einem Oszillatorsignal ist ein Gegentakübertrager 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 herzustellendes 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 Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Gegentaktübertragers möglich.
Besonders vorteilhaft ist eine galvanische Kopplung zwischen den gleichphasig geschalteten Streifenleitungen. Damit wird verhindert, daß die Leistung am Gleichtaktausgang zu schnell mit der Frequenz absinkt, wenn die elektrische Länge der Streifenleitungen nicht mehr klein gegenüber einem Viertel der Wellenlänge 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 erfindungsgemäßen Gegentaktübertragers,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer gedruckten Schaltung mit einem erfindungsgemäßen Gegentaktübertrager 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 Wellenlänge des Oszillatorsignals. Die mittlere Streifenleitung 2 ist mit ihrem in der Zeichnung oben dargestellten Ende mit Massepotential verbunden, während das andere Ende den Eingang 4 des Übertragers bildet. Das obere Ende der Streifenleitung 3 ist ebenfalls mit Masse verbunden. Das andere Ende bildet den Gleichtaktausgang 5. Die Streifenleitung 1 ist gegenüber den Streifenleitungen 2 und 3 gegenphasig 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 gleichphasig geschalteten Streifenleitungen 2 und 3 vorgesehen. 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, welches die Symmetrie der Ausgänge 5 und 6 stark stört, sofern nicht die maximal zu übertragende Frequenz klein gegenüber der Bandsperre ist, wie im Zusammenhang mit den Figuren 2 und 3 erläutert wird.
Bei einer bevorzugten Anwendung des erfindungsgemäßen Gegentaktübertragers ist der Eingang 4 an den Ausgang eines Abstimmoszillators 8 angeschlossen, während die Ausgänge 5, 6 mit Mischdioden 9, 10 verbunden sind.
Fig. 2 stellt einen Ausschnitt aus einer Leiterplatte 11 dar, auf welche zusätzlich zur übrigen Schaltung des Fernsehsatelliten-Empfängers die Streifenleitungen 1, 2, 3, welche den erfindungsgemäßen Über trager bilden, aufgebracht sind. Dabei sind die unter der Leiterplatte 11 liegenden Streifenleitungen gestrichelt gezeichnet. Die Leiterbahn 13 li egt 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 möglichst gleiche Beschaffenheit der Schleifen 1 und 3 erfoderlich. Der Abstand zur Einkoppelschleife 2 soll im Mittel gleich groß sein. Bei der Realisierung 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 Anschlüsse 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 übereinander liegen, können ihre Längen gleich groß gewählt werden. Die Einkoppelleitung 2 verläuft zur Hälfte auf der Oberseite und zur Hälfte auf der Unterseite der Platine, wozu bei 12 eine Durchkontaktierung vorgesehen ist. Eine Auskoppelleitung (1 oder 3) hat somit einen minimalen und einen maximalen 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 Punkten 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 Amplitudengänge 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 Bandsperre bei Gleichtaktbetrieb störend ins Gewicht fällt.

Claims

1. Gegentaktübertrager für hochfrequente Signale, insbesondere im Gigahertzbereich, dadurch gekennzeichnet,
daß auf einem Isolierstoffträger (8) drei im wesentlichen parallele Streifenleitungen (1, 2, 3) angeordnet sind,
daß zwei Streifenleitungen (2, 3) zueinander gleichphasig geschaltet sind und einen Eingang (4) und einen Gleichtaktausgang (5) bilden und eine gegenphasig geschaltete Streifenleitung (1) einen Gegentaktausgang (6) bildet.

2. Gegentaktübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den gleichphasig geschalteten Streifenleitungen (2, 3) eine galvanische Kopplung (7) vorgesehen ist.

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

4. Gegentaktübertrager nach einem der vorhergehenden 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 Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Streifenleitungen (1, 3), welche Ausgänge bilden, au f 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 anderen Ebene verläuft.

6. Gegentaktübertrager nach Anspruch 5, dadurch 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 vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Eingang (4) ein Signal eines Abstimmoszillators (8) zuführbar ist und
daß an die Ausgänge (5, 6) Mischdioden (9, 10) angeschlossen sind.