DE1591659B1

DE1591659B1 - Phasenmodulator

Info

Publication number: DE1591659B1
Application number: DE19671591659
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Dr-Ing Kindermann
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1967-04-15
Filing date: 1967-04-15
Publication date: 1971-09-23
Also published as: GB1180196A

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Phasenmodulator.

Ein Reflexions-Phasenmodulator macht sich die Tatsache zunutze, daß man die Phase einer Trägerwelle verschieben kann, wenn man den Reflexionsfaktor eines Leitungsabschlusses verändert. Hierfür können grundsätzlich einfache Ein-Aus-Schalter verwendet werden. Für den Sonderfall einer Phasentastung, bei dem die Phasenverschiebung 180° beträgt, wird die ankommende Welle bei geschlossenem Schalter in der Schalterebene und bei offenem Schalter an einem Kurzschluß reflektiert, der in einer Entfernung von (2n—l)2_H/₄ im Hohlleiter montiert ist. Bei offenem Schalter ist in der Schalterebene ein Leerlauf wirksam. Als Schalter werden gewöhnlich sogenannte Kapazitätsdioden verwendet, die in dem Hohlleiter eingebaut sind und durch Anlegen geeigneter Gleichspannungen gesteuert werden.

Vorliegende Erfindung, wie sie in den Ansprüchen beschrieben wird, will einen einfach aufzubauenden Modulator der oben beschriebenen Art aufzeigen, mit dem eine kurzzeitige Phasentastung möglich ist bei sehr geringen Verlusten. Erfindungsgemäß wird dies dadurch bewirkt, daß man folgende an sich bekannte Maßnahmen bei dem eingangs erwähnten Phasen-Modulator in Kombination anwendet. Er besteht aus einem Steghohlleiterabschnitt mit einer zwischen dem Steg und der gegenüberliegenden Hohlleiterwand angeordneten Kapazitätsdiode durch einen im Steghohlleiter angeordneten Kurzschlußschieber und mit Hilfe einer Stichleitung werden in die Ebene der Kapazitätsdiode geeignete Reaktanzen transformiert; die Transformation erfolgt derart, daß die Reflexionsfaktoren bei zwei verschiedenen vorbestimmten Phasenwinkeln gleiche Beträge aufweisen. Vorzugsweise verwendet man hierfür um 180° gegeneinander verschiedenem Phasenwinkel.

An Hand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.

Der erfindungsgemäße Modulator besteht aus einem Abschnitt eines Steghohlleiters 1. Der Steg 2 dieses Hohlleiters ist mit der Hohlleiterwand 12 verbunden. Die durch einen Luftspalt vom Steg 2 getrennte gegenüberliegende Hohlleiterwand ist mit 3 bezeichnet. Zwischen dem Steg 2 und der erwähnten Hohlleiterwand 3 ist eine Kapazitätsdiode 4 eingefügt. Der Steghohlleiterabschnitt 1 weist einen einstellbaren Kurzscblußschieber 5 auf. .;-■-.

Senkrecht zur Achse des Steghohlleiters 1 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine koaxiale Stichleitung 6 angebracht, die aus einem Innenleiter 7 mit zugehörigem Außenleiter 11 besteht. Der Innenleiter? ist mit einer Seite derKapazitätsdiode.4 galvanisch verbunden. Der Außenleiter 11 steht in Ver- bindung mit der Hohlleiterwand 12, welche den Steg 2 des Steghohlleiters trägt. Im Steg 2 ist eine konzentrisch zum Innenleiter 7 verlaufende Aussparung 10 vorgesehen, die sich über die ganze Höhe des Steges erstreckt. Mit Hilfe des Kurzschluß-Schiebers 9 der koaxial ausgebildeten Stichleitung 6 kann in Serie zur Kapazitätsdiode 4 eine beliebige Reaktanz transformiert werden. Durch den Kurzschlußschieber 5 kann eine beliebige Reaktanz parallel zu dieser Serienschaltung transformiert werden. Die Abstände 18 und 19 der Kurzschlußschieber 5 und 9 werden so eingestellt, daß die vorbestimmten Phasenwinkel, zwischen denen die Phasenumtastung erfolgen soll, erreicht werden und die. Reflexionsfaktoren der Anordnung bei beiden Phasenwinkeln gleiche Beträge aufweisen. Die erwähnten Phasenwinkel sind hierbei insbesondere um 180° verschieden.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erforderliche Gleichstromzuführung U für die Kapazitätsdiode 4 in besonderer Weise verwirklicht. Um eine einwandfreie Trennung von Hochfrequenz und Gleichstrom zu erzielen wurde ein koaxiales Leitungsfilter 13 verwendet, das einen Außenleiter 14 mit zugehörigem Innenleiter 15 aufweist, an die die Vorspannung U angeschaltet ist. Der Innenleiter 15, der in galvanischer Verbindung mit der einen Seite der Kapazitätsdiode 4 ist, wird an diesem Anschlußende von einem ringförmigen Dielektrikum 16 umgeben. Die Anordnung ist derart dimensioniert, daß sie für die Hochfrequenz in der Ebene der Hohlleiterwand 3 einen Kurzschluß darstellt.

Um einen geeigneten Übergang zu schaffen von dem Steghohlleiter 1 auf einen normalen genormten Rechteckhohlleiter, ist der Steg 2 der erfindungsgemäßen Anordnung, wie dies in der Figur auf der Linienseite angedeutet ist, mit einem linearen Übergang 17 versehen, so daß der zwischen dem Steg 2 und der Hohlleiterwand bestehende Luftspalt 8 kontinuierlich so vergrößert wird, daß ein möglichst reflexionsfreier Übergang zu einem in der Figur nicht näher dargestellten unbelasteten, Rechteckhohlleiter erfolgt. .,, ...

Wie Messungen ergaben, ermöglicht die erfindungsgemäße Ausbildung des Modulators eine einwandfreie Phasenumtastung eines Trägers um 180? ,wobei die in Frage kommenden Reflexionsfaktoren praktisch gleiche Beträge aufweisen. Die Phasenumtastung war im Zeitintervall einer Nano-Sekunde möglich.

Claims

Patentansprüche:

1. Reflexions-Phasenmodulator, gekennzeichnet durch folgende an sich bekannte Merkmale, die gleidüzeitige Anwendung rinden: der Modulator besteht aus einem Steghohlleiterabschnitt (1) mit einer zwischen dem Steg (2) und der gegenüberliegenden Hohlleiterwand angeordneten Kapazitätsdiode (4), mit Hilfe eines Kurzschlußschiebers (5) im Steghohlleiter und mittels einer Stichleitung (6) werden derartige Reaktanzen in_; die Ebene der Kapazitätsdiode transformiert, daß die Reflexionsfaktoren bei zwei verschiedenen vorbestimmten, insbesondere um 180° verschiedenen Phasenwinkeln gleiche Beträge aufweisen.

2. Modulator nack Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stichleitung (6) in an sich bekannter Weise koaxial ausgebildet ist.

■3. Modulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Achsrichtung mit der Diode (4) verlaufende Innenleiter (7) der Stichleitung (6), die mit Hilfe eines Kurzschlußschiebers (9) in an sich bekannter Weise abstimmbar ist, mit der Diode (4) in an sich bekannter Weise galvanisch verbunden ist, daß der Steg (2) des Hohlleiters (1) konzentrisch zum Innenleiter (7) eine Aussparung (10) aufweist und daß der zugehörige Außenleiter (11) der Stichleitung (6) mit der den Steg (2) tragenden Wand (12) des Hohlleiterabschnittes in Verbindung steht.

4. Modulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die erforderliche Gleichspannungszuführung (17) für die Kapazitätsdiode (4) als koaxiales Leitungsfilter (13) derart ausgebildet ist, daß für die Hochfrequenz in der Ebene der Hohlleiterwand (3) ein Kurzschluß gebildet wird.

5. Modulator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Refiexions-Phasenmodulatoren über einen 3-dB-Richtungskoppler in an sich bekannter Weise derart miteinander verbunden werden, daß die Gesamtanordnung als Durchgangs-Phasenmodulator wirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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