PL103191B1 - Mikrofalowy,podwojnie zrownowazony mieszacz czestotliwosci - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest mikrofalowy, podwójnie zrównowazony mieszacz czestotliwosci, znajdujacy zastosowanie w ukladach mikrofalowych róznego przeznaczenia, a zwlaszcza w syntezatorach czestotliwosci.

Z ksiazki J. Chramiec, A. Wojtkiewicz pt: „Mikrofalowe mieszacze diodowe", WKL, Warszawa 1975, znany jest podwójnie zrównowazony mieszacz czestotliwosci zbudowany ze sprzegacza kierunkowego, miedzy którego dwa ramiona sa wlaczone dwie jednakowe diody mikrofalowe polaczone ze soba szeregowo. Wyjscie mieszacza sianowi wspólny punkt polaczen diod, a sygnaly wejsciowe sa doprowadzane do dwóch pozostalych ramion sprzegacza. Kazdy z sygnalów wejsciowych jest rozdzielany przez sprzegacz na dwa sygnaly, wzajemnie przesuniete w fazie o 180 stopni, o mocy równej polowie mocy sygnalu wejsciowego. Dzieki temu sa eliminowane sygnaly o czestotliwosciach równych czestotliwosciom sygnalów wejsciowych, natomiast mieszanie czestotliwosci realizuja diody mikrofalowe. Na wyjsciu mieszacza otrzymuje sie s^naly o czestotliwosciach równych sumie, albo róznicy czestotliwosci sygnalów wejsciowych.

Niedogodnoscia tak zbudowanego mieszacza sa straty przemiany o wartosci od 5 do okolo 12dB, co wiaze sie czesto z koniecznoscia wzmacniania sygnalu wyjsciowego mieszacza.

Wynalazek dotyczy mikrofalowego, podwójnie zrównowazonego mieszacza czestotliwosci, zawierajacego wejsciowy element symetryzujacy. Istota wynalazku polega na wyposazeniu mieszacza w tranzystory mikrofalo¬ we, których zlacza emiter-baza sa polaczone szeregowo albo równolegle z.wyjsciowymi ramionami wejsciowego elementu symetryzujacego i dodatkowego elementu symetryzujacego, którym jest transformator symetryzujacy albo sprzegacz kierunków}'. Mieszacz wyposazony w tranzystory o zlaczach emiter-baza polaczonych szeregowo jest ponadto wyposazony w filtry mikrofalowe polaczone z tymi zlaczami.

Mikrofalowy mieszacz wedlug wynalazku ma wzmocnienia przemiany w pasmie mikrofalowym S rzedu lOdB, co odpowiada okolo stukrotnemu zyskowi mocy na wyjsciu, w porównaniu z mieszaczem diodowym.

Poprzez zmiane punktu pracy tranzystorów mikrofalowych uzyskuje sie regulacje zrównowazenia w szerokich granicach, co jest szczególnie korzystne przy stosowaniu mieszaczy do przemian widm grzebieniowych. Ponadto mieszacze zawierajace filtry mikrofalowe zapewniaja separacje obu wejsc rzedu 60dB.2 103 191 Przedmiot wynalazku jest objasniony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy mikrofalowego, podwójnie zrównowazonego mieszacza czestotliwosci, zawierajacego filtry mikrofalowe i transformator symetryzujacy, fig. 2 - schemat ideowy mieszacza/zawierajacego filtry mikrofalowe i dwa sprzegacze kierunkowe, a fig. 3 -, schemat ideowy-mieszacza bez filtrów mikrofalowych.

Przyklad I. Mikrofalowy mieszacz czestotliwosci sklada sie z galeziowego, sprzegacza 1, którego jedno ramie jest polaczone z emiterem pierwszego mikrofalowego tranzystora 2, przy czym do emitera tego tranzystora 2 jest dolaczona zwarta cwiercfalowa linia 3. Baza pierwszego tranzystora 2 jest polaczona poprzez rozwarta, cwiercfalowa linie 4 z dlawikiem 5 czestotliwosci mikrofalowej, a kolektor tego tranzystora 2 jest polaczony z kolektorem drugiego mikrofalowego tranzystora 6. Emiter drugiego tranzystora 6 jest polaczony poprzez mikrofalowy przesuwnik fazy 7 z drugim ramieniem galeziowego sprzegacza 1. Do emitera drugiego tranzystora 6 jest dolaczona zwarta, cwiercfalowa linia 8, a baza tego tranzystora 6 jest polaczona poprzez rozwarta, cwiercfalowa linie 9 z dlawikiem 10 czestotliwosci mikrofalowej. Kolektory "tranzystorów 2 i 6 sa polaczone poprzez odzielajacy kondensator 11 z wyjsciem WY mieszacza, Draz poprzez dodatkowy dlawik 12 czestotliwosci zjednym z ustalajacych rezystorów 13, poprzez które sa doprowadzane napiecia Uc zasilajace tranzystory 2 i-6. Dlawiki 5 i 10, polaczone ze zwartymi liniami 4, 9, sa polaczone ze soba poprzez oddzielajace kondensatory 14 i wtórne uzwojenie symetryzujacego transformatora 15. Jedno z ramion wejsciowych sprzega¬ cza 1 jest zakonczone dopasowujacym rezystorem 16, a drugie ramie stanowi jedno z wejsc WEX mieszacza.

Drugie wejscie WE2 mieszacza stanowi pierwotne uzwojenie symetryzujacego transformatora 15. Zwarte linie 3 i 8 oraz rozwarte linie 4 i 9 spelniaja role filtrówmikrofalowych. , Na wejscia WEX i WE2 mieszacza doprowadza sie sygnaly o róznych czestotliwosciach. Sygnaly doprowa¬ dzane do emiterów tranzystorów 2 i 6 sa wzajemnie przesuniete w fazie o 180 stopni, podobnie jak sygnaly doprowadzane z transformatora 15 do baz tych tranzystorów 2 i 6. Zwarte linie 3 i 8 powoduja, ze tranzystory 2 i 6 pracuja w ukladzie wspólnego emitera dla sygnalu doprowadzanego z transformatora 15, a rozwarte linie 4 i 9 powoduja, ze tranzystory 2 i 6 pracuja w ukladzie wspólnej bazy dla sygnalu doprowadzanego ze sprzegacza 1.

W wyniku powyzszego sygnal na wyjsciu WY mieszacza nie zawiera sygnalów o czestotliwosciach równych czestotliwosciom poszczególnych sygnalów wejsciowych mieszacza, ajedynie sygnaly o czestotliwosciach równych sumie i róznicy czestotliwosci.sygnalów wejsciowych. Zróznicowana praca tranzystorów 2 i 6 dla poszczególnych sygnalów wejsciowych powoduje duze wzmocnienie przemiany mieszacza-.

Przyklad II. Mikrofalowy mieszacz czestotliwosci jest zbudowany analogicznie jak w przykladzie pierwszym, z ta róznica, ze zamiast symetryzujacego transformatora 15 jest wlaczony kierunkowy sprzegacz 17, którego jedno z ramion wejsciowych stanowi drugie wejscie WE2 mieszacza, a drugie ramie jest zakonczone dopasowujacym rezystorem 16. Dzialanie mieszaczajest analogiczne jak w przykladzie I.

Przyklad III. Mikfrofalowy mieszacz czestotliwosci jest zbudowany z galeziowego sprzegacza 1, którego jedno z ramion jest polaczone poprzez oddzielajacy kondensator 14 z baza pierwszego mikrofalowego tranzystora 2, a drugie ramie jest polaczone poprzez drugi oddzielajacy kondensator 14 z baza drugiego mikrofalowego tranzystora 6. Emitery tranzystorów 2 i 6 sa polaczone ze soba i z masa ukladu, a do baz tranzystorów sa dolaczone dlawiki 5, 10 czestotliwosci mikrofalowej. Wyjsciowy kondensator odzielajacy 11, dodatkowy dlawik 12 czestotliwosci, ustalajace rezystory 13, pozostale oddzielajace kondensatory 14 oraz symetryzujacy transformator 15 sa polaczone identycznie jak w przykladzie pierwszym. Wejscia WEX, WE2 i wyjscie WY mieszacza sa identyczne jak w przykladzie pierwszym.

Opisany mieszacz dziala analogicznie jak w przykladzie pierwszym, z ta róznica, ze oba sygnaly wejsciowe sa podawane na bazy tranzystorów 2 i 6, przy czym tranzystory te pracuja w ukladzie wspólnego emitera dla obu sygnalów wejsciowych.

Claims (6)

Zastrzezenia patentowe

1. Mikrofalowy, podwójnie zrównowazony mieszacz czestotliwosci, zawierajacy wejsciowy element symet¬ ryzujacy, znamienny tym, ze jest wyposazony w mikrofalowe tranzystory (2, 6), których zlacza emiter-baza sa polaczone szeregowo z wyjsciowymi ramionami wejsciowego symetryzujacego elementu (1) oraz z wyjsciowymi ramionami dodatkowego elementu symetryzujacego, przy czym do zlacz emiter-baza tranzysi- torów (2,6) sa dolaczone mikrofalowe filtry (3,4, 8,9).103 191 3

2. Mikrofalowy, podwójnie zrównowazony mieszacz wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze dodatko¬ wy element symetryzujacy stanowi symetryzujacy transformator (15).

3. Mikrofalowy, podwójnie zrównowazony mieszacz wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze dodatko¬ wy element symetryzujacy stanowi kierunkowy sprzegacz (17).

4. Mikrofalowy, podwójnie zrównowazony mieszacz czestotliwosci, zawierajacy wejsciowy element symet¬ ryzujacy, znamienny tym, ze jest wyposazony w mikrofalowe tranzystory (2, 6), których zlacza emiter-baza sa polaczone równolegle z wyjsciowymi ramionami wejsciowego elementu symetryzujacego (1) i z wyjsciowymi ramionami dodatkowego elementu symetryzujacego.

5. Mikrofalowy, podwójnie zrównowazony mieszacz wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze dodatko¬ wy element symetryzujacy stanowi symetryzujacy transformator (15).

6. Mikrofalowy, podwójnie zrównowazony mieszacz wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze dodatko¬ wy element symetryzujacy stanowi kierunkowy sprzegacz (17). Fi%A103 191 U V^ Urfru 1—(j_ F^ y .^L ^fl. y^ ^r—* JL^J ^ ?l/« 47 ^ te Fij.2 WL f/o. ^