DE1901990A1 - Mehrstufiger Mikrowellenverstaerker - Google Patents

Description

Anmelderin:

Nippon Electric Comp. Ltd. 7-15, Shiba Gochome, Minato-ku, Tokio/Japan

Stuttgart, den ?. Januar I969 P 2179 88/91

Vertreter:

Patentanwalt Dipi.-Ing. Max Bunke Stuttgart W
Schloßstr. 73 B

Mehrstufiger Mikrowellenverstärker.

Die Erfindung bezieht sich auf mehrstufige Mikrowellenverstärker. Wenn breitbandige Mikrowellenverstärker, beispielsweise Mikrowellentransistorverstärker, zur Erzielung eines hohen Verstärkungsgrades in Reihe geschaltet werden, so wird die Gesamtkennlinie der Verstärkung über der Frequenz im allgemeinen auch dann nicht flach, wenn die einzelnen Verstärker eine flache Frequenzkennlinie aufweisen. Dies kommt daher, daß durch Fehlanpassung zwischen der Ausgangsimpedanz und der Eingangsimpedanz aufein-

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anderfolgender Verstärker erzeugte reflektierte Wellen mit der Signalwelle interferieren. Kurz gesagt: wenn man die Flachheit der Gesamtfrequenzkennlinie im Falle von zwei Stufen mit Verstärkern mit flacher Kennlinie in den Grenzen ίθ,2 dB halten will_t dann müssen der ausgangsseitige Welligkeitsfaktor der ersten Stufe und der eingangsseitige Welligkeitsfaktor der zweiten Stufe in der Größe von 1,35 oder darunter gehalten werden. Wenn das Frequenzband schmal ist, so ist es leicht, den Welligkeitsfaktor unter 1,35 zu halten; aber es wird gewöhnlich schwierig, wenn eine Bandbreite von beispielsweise mehr als 20 % benötig wird. In Zukunft wird bei mehrstufigen Mikrowellenverstärkern häufig die Technologie der integrierten Schaltkreise angewendet werden. Es ist in diesem Falle äußerst wichtig, daß es möglich ist, einen gewünschten hohen Verstärkungsgrad dadurch zu erhalten, daß Einheitsverstärker der gleichen Bemessung in Reihe geschaltet werden. TJm jedoch Einheitsverstärker, deren Eingangs- und Ausgangswelligkextsfaktor nicht niedrig genug liegen, in der Mehrfachstufenbauweise benutzen zu können, muß der Einfluß von reflektierten Wellen durch Einfügung von Einwegleitungen zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Einheitsverstärkern ausgeschaltet werden. Wird aber eine große Anzahl von Einwegleitungen verwendet,, so wird die Anordnung groß, schwer und teuer.

Zur Lösung dieser Schwierigkeit ist in PROCEEDINGS OF THE IEEE, März I963, auf Seiten 237 bis 2k? ein Verfahren beschrieben, nach dem die reflektierten Wellen durch Kompensation mit Hilfe von zwei Verstärkern gleicher Kennlinien in einer Gabelschaltung eliminiert werden. Im Vergleich zum

ι Verfahren ohne Kompensation mit Gabelschaltung zur Erlangung einer gleichmäßigen Verstärkung haftet diesem Verfahren aber der Mangel der Aufwendigkeit und des Erfordernisses doppelter elektrischer Leistung an, weil die doppelte Anzahl von Verstärkerelementen benötigt wird. Da für jede Stufe zwei Gabelschaltungen erforderlich sind, wird die Schaltung zudem kompliziert und führt zu Schwierigkeiten.

Der Erfindung liegt die· Aufgabe zugrunde, die oben aufgeführten Mängel von Lösungen nach dem Stande der.Technik zu beheben und einen Mehrstufenverstärker zu schaffen, dessen Aufbau einfach ist und der leicht her-

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stellbar ist.

Der mehrstufige Mikrowellenverstärker nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden von η Verstärkerstufen gleicher/frequeniicen'nfinxin jeweils eine von (n-1) Leitungen eingefügt ist, deren elektrische Längen O₁, θρ ···· ®_η_ι (die Länge Null kann eingeschlossen sein) bei einer in oder nahe der Mitte des Verstärkungsbandes liegenden Frequenz die Bedingung

erfüllen.

Die Lösungen und Merkmale der Erfindung und die Art, wie sie erreicht werden, sollen nun in nachfolgender Beschreibung von Ausführungsformen für die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert werden.

Die Fig. 1 bis h zeigen Blockschaltbilder zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung,

Die Fig. 5 bis 9 zeigen Ausführungsformen der Erfindung in Gestalt von mehrstufigen Transistorverstärkern.

Anhand der Fig. 1 und 2 soll nun das Prinzip der Erfindung erläutert werden. Fig. 1 zeigt Einheitsverstärker 1, 2, 3 bis η in Reihenschaltung. Indem die Streuungsmatrix, im folgenden kurz S-Matrix genannt, jedes Einheitsverstärkers als S Cn), S Cn), S (n) geschrieben wird, läßt sich die Gesamtverstärkung durch die folgende Gleichung ausdrücken: _c _ ^S21^{(1) S}21^{(2) S}21⁽ⁿ⁾ ^

4η»Ί- S„C1) S-.(2) - S-_C2) S.

22 11 22 1, ₍₂₎

wobei in Gleichung (2) Ausdrücke oberhalb der vierten Potenz von S..(n) wegen ihrer Kleinheit vernachlässigt sind. Selbst wenn die Verstärkungsfrequenzkennlinie jedes einzelnen Einheitsverstärkers flach ist, ergeben sich in der Frequenzkennlinie für die Gesamtverstärkung G Wellen, weil sich der absolute Wert und die Phase jedes auf der rechten Seite der Gleichung C2) auf den zweiten Ausdruck folgenden Ausdruckes mit der Frequenz ändern kann, so weit S₁₁Cn), S„(n) endlich sind.

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Wie in Fig. 2 dargestellt, sind gemäß der Erfindung zwischen je zwei aufeinanderfolgende Einheitsverstärker Leitungen mit den elektrischen Längen θ,., θ_..... θ'_ eingefügt. . ■■■'.'

Für den in Fig. 2 dargestellten Verstärker sind die Gleichungen (i) und: (2) wie folgt zu schreiben! · ' '·.

Δη

S₁₁

üriter der Voraussetzung, daß die Kennlinien aller Einheitsverstärker ■ einander gleich sind, kann die Gleichung (4) wie folgt umgeformt werden: Δη«^ 1-S₂₂S₁₁Ce^²⁸I ₊e"^j2e2₊ .... e"^d2®n-T). (5)

In dieser Gleichung C5) sind die Ausdrücke oberhalb, der vierten Potenz von S. . vernachlässigt, weil sie sehr klein sind.

Wenn für eine Frequenz in oder nahe der Mitte des Bandes die Gleichung

i = 0 (.6)

erfüllt ist, dann verschwindet der Ausdruck ^s ₂2^S<n ^{un<i der} ^^{ert von} A η in Gleichung C5) ist

Dies bedeutet, daß der Einfluß der reflektierten Wellen auf die Eingangsund Ausgangsgesamtkennlinie stark vermindert ist|Und eine flache Gesamtverstärkungskennlinie erreicht ist. Wenn man die Werte" für θ,.0-.... ©_* so wählt, daß sie die Gleichung C6) erfüllen, so erhält man also eine Gesamtverstärkungskennlinie ohne Wellen.

Nunmehr werden einige Ausführungsbeispiele mit verschiedenen Werten für θ>,Q- ...Θ . erläutert. '

Ausführungsform I.

Bei dieser Ausführungsform liegen, wie aus Fig. 2 hervorgeht, ^wischen

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zwei aufeinanderfolgenden Einheitsverstärkern jeweils Leitungen mit den ' elektrischen Längen ^₁ .^₂ ···· ^θ _η_-]· ^Die hängen ^{sinä bei} einer Frequenz in oder nahe der Mitte des Bandes durch die folgenden Gleichungen gegeben: .. · θ₁ = θ

= Θ_Α + Il , -θ, = θ^ + 2

(n-2)

Wenn die Wellenlänge auf den Leitungen /\ beträgt, dann haben die Leitungen folgende Längen:

1 = 1 , 1 = 1 + 1 ^g, 1 = 1 + 2 Ag.··· 1 ο 2 ο ₂ (_n__n) 3 ° 2U-1)

^{n Π} °

θ und 1 sind beliebig und können Null sein. Unter der Voraussetzung, daß die Kennlinien der einzelnen Verstärker einander gleich sind, wird Δη in der Gleichung (5) zu:

+ ....+ e~^J'²⁶n-1)

Die Gleichung (6) ist also befriedigt. Da der Ausdruck ⁵^^^22' ^äessen absoluter Wert von denjenigen der Ausdrücke ίηΔ η der größte ist, eliminiert ist, nähert sich Δη dem Werte 1, so daß die Welligkeit der Gesamtverstärkungskennlinie über der Frequenz sehr klein wird. Dann ist die * > der Einfügungslängen I₁, Ip, l-,,.....Ι * zwischen

den Verstärkern beliebig.
/

Anhand der Fig. 5 wird die Anwendung der Erfindung bei einem vierstufigen Mikrowellentransistorverstärker erläutert. Das Signal wird einem Verbindungsglied 8 zugeführt und nach der Verstärkung von einem

ab
Verbindungsglied 9/genommen. Der Einheitsverstärker der ersten Stufe, der eine flache Kennlinie der Verstärkung über der Frequenz aufweist, ist· mit 10 bezeichnet. Der Emitter eines Transistors 11 ist geerdet;

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seine Basis und sein Kollektor sind rait den Bandleitern verbunden, die'¹ einen Wellenwiderstand von 50 Ohm besitzen. 12 und 13 sind am Eingang' ·' und Ausgang vorgesehene kapazitive Blindleitwerte, 14 ist ein ausgangsseitig vorgesehener induktiver Blindleitwert. 15 und 16 sind Kurzschlußkapazitäten für Hochfrequenz, 17 ist ein Blockkondensator für Gleichstrom. Die Sennlinien der Einheitsverstärker 2O₃ 30 und kö stimmen mit derjenigen des Verstärkers' 10 überein. Zwischen den Verstärkern eingefügte leitungen 51 und 52 haben eine Länge von einem Sechstel bzw. einem Drittel der Wellenlänge. Bei dieser Ausführungsform sind θ (oder 1 ) Null. Die benutzten Einzelverstärker haben ο ο

eine flache Frequenzkennlinie. Die durch ihre Reihenschaltung hervorgerufene Welligkeit der Verstärkung ist durch die eingefügten Leitungen 51 und 52 vermindert so daß eine flache Gesamtfrequenzkennlinie vorhanden ist.

Ausführungsform II.

Bei dieser Ausführungsform ist η gleich (2m+i). Wie in Fig. 3 dargestellt, sind zwischen die einzelnen Einheitsverstärker Leitungen der

elektrischen Längen Θ^, θ_, ....θ , θ _Λ,

12 m m+1

θ_ eingefügt. Die elek-2m ο α

trischen Längen erfüllen bei einer Frequenz in oder nahe der Mitte des Bandes die folgenden Gleichungen:

r D

= ^Θ

(7)

Beträgt die Wellenlänge auf den Leitungen g, so sind die Längen der Leitungen wie folgt gegeben:

= v

^2m-¹⁾

^2ra2-¹⁾

1 = Jin* -f RS C ^" Ί

2m —~ΰ~ ei

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ORIGfNAL

In diesem Falle sind nu, m_ ...nu eins oder höhere ganze Zahlen. Um die Frequenzkennlinie günstig zu gestaltenj sollten sie eins sein· Die Werte von © 1, 0 2,...θ m oder I₁, I₂,....l_m können beliebig gewählt sein und auch Null betragen. Wenn die Kennlinien aller Verstärker einander gleichen, so schreibt sichln, der Gleichung C h ) wie folgt:

Setzt nfan die Gleichungen ( 7 ) in die Gleichung ( 8 ) ein, so wird der Wert von ·Δ(2«+1) zu 1. Die Gleichungen ( 7 ) erfüllen also die Gleichung ( 6 ), und da der Ausdruck S..S__, dessen absoluter Wert unter denjenigen inA(2m+i) der Größte ist, eliminiert ist, nähert sich A(2m+1) dem Werte 1. Folglich wird die Welligkeit der Gesamtkennlinie der Verstärkung über der Frequenz sehr vermindert. Da zu^dem die Freiheit bleibt, die Werte von G₁', ©₂ ,....G_n, beliebig zu wählen, ist es möglich, die Änderung νοη[Δ(2πΐ+1 )f mit der Frequenz durch günstige Wahl dieser Werte über die Bandbreite minimal zu machen. Die Seihenfolge der Einfügung der Leitungen zwischen die Verstärker ist übrigens beliebig," es ist aber wünschenswert, sie in der Folge I₄ und 1.1» und 1 _,.... und 1 und

τ m+T, d. ta+d m

I₂ einzufügen.

Fig. 6 zeigt einen fünfstufigen Mikrowellentransistorverstärker nach der Erfindung. Die •'•eile 10 bis 17 entsprechen den ebenso bezeichneten Teilen in der Fig. 5 und haben die -gleiche Funktion. 20, 30, kO und 50 sind Einheitsverstärker, die die gleiche Kennlinie wie der Verstärker 10 aufweisen. 61 und 62 sind Leitungen zwischen der 1. und 2« bzw. 3-wid k, Stufe. Ihre Längen 1- und 1_ sind beliebig gewählt. 63 und 6k sind Leitungen zwischen der 2. und 3· bzw. k. und 5· Stufe. Ihre Längen betragen 1-+2ϊ£ ^un<* lp^H Dabei ist Ag die Wellenlänge auf den Leitungen- einer Frequenz in oder nahe der Mitte des Bandes. Das Signal wird an ein Verbindungsglied 8 ^angelegt und nach der Verstärkung von einem Verbindungsglied 9 abgenommen. Die durch die Reihenschaltung der Einheitsverstärker mit flacher Kennlinie der Verstärkung über der Frequenz entstandene Welligkeit der Gesamtverstärkungskennlinie ist bei diesem Verstärker durch die Einfügung der Leitungen 61, 62, 63 und 6*» derart vermindert, daß eine flache Kennlinie der Gesamtveretärkung vorhanden ist. *

Ausführungsform III.

Bei dieser Ausführungsform ist η gleich (2m+i). Die wie bei Fig. 3 /sehen

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die einzelnen Verstärker eingefugten Leitungen haben die elektrischen Längen θ., θ ,*.».θ_ . Diese Längen erfüllen die folgenden Gleichungenί

m + Ί ο I₁ m + 2 ο 2.

2m ο ' m

θ* Θ* Θ* sollen bei einer in oder nahe der Mitte des Verstärkungs-

bandes gelegenen Frei
gewünschter Wert ) :

bandes gelegenen Frequenz die folgende Gleichung· erfüllen ( θ ist ein

0062Θ* + COS26* + .... + cos28* =0 ( 10 ) 1 Z m

Da die Kennlinien der einzelnen Einheitsverstärker einander gleichen, kann die Gleichung (' *f } wie folgt umgeformt werden: :

Δ( 2m+i) ^ 1 - S^S₂₂ ( e'^i 4- e-^J2G2 + ....+ e"^j292m ) (11)

Durch Einsetzung der Gleichungen ( 9 ) in die Gleichung (11 ) erhält manA(2m+i) wie folgt:

A(2m+1) =^ 1 -S₄₁₁S-, e~^j2Öo χ 2 (cos2Q; + cos2ö: + ....+ cos26* ) Π 22 12 m

Da die Bedingungen der Gleichung ( 10 ) für eine Frequenz in oder nahe der Mitte des Bandes erfüllt sind, gilt bei einer solchen Frequenz

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A(2m+1)

1".

Die Gleichung ( 6 ) ist also erfüllt, und die Wirkung der am Eingang und Ausgang jedes Einheitsverstärkers reflekierten Wellen auf die Gesamtverstarkungskennlinie ist stark herabgesetzt, so daß eine flache .Gesamtverstarkungskennlinie erzielt ist.

Nun sei "ein siebenstufiger Verstärker nach der Erfindung betrachtet. In diesem Falle kann die Gleichung ( 10 ■) wie folgt geschrieben werden

cos28?

( 12 )

Die Gleichung ( 12 ) ist erfüllt, wenn θ*, Θ* und Θ* folgende Werte annehmen:

2a;

JL

•12 -1

COS · ( 1-COS

) = 1.536

( 13 )

Die Werte für 0^ , Q und ( 9 ) wie folgt:

θ ergeben sich aus den Gleichungen ( 13)

Θ,

1 1 ' Ύ

+ cos "' ( 1-cos ^ ) = Ο.768

2k

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BAD ORJGINAL

θ ist in diesem Falle Null,
ο

Wenn die Wellenlänge auf den Leitungen λ g beträgt, so sind die Längen der Leitungen wie folgt gegeben:

1 = ¹ Ί
¹ ¥8 ^^ε» ¹Z = 2 '■* ^3

( 15 )

In Fig. 7 ist eine Ausführungsform für einen siebenstufigen Mikrowellentransistorverstärker nach der Erfindung gezeigt. Die Teile 10 bis 17 entsprechen den ebenso bezeichneten Teilen der Fig. 5 und haben die gleiche Funktion. 20, 30, 40, 50, 60. und 70 sind Einheitsverstärker, die die gleiche Kennlinie wie der Verstärker 10 aufweisen. Zwischen den einzelnen Verstärkern sind Leitungen 71, 72, 73, 7k_t 75 und 76 eingefügt, die die Längen I₁, 1_, 1_,1ι,1_ς. und \, haben. Die Werte von 1 , 1 , ....l«- sind durch die Gleichungen ( 15 ) gegeben. Das Signal wird an das Verbindungsglied 8 angelegt und nach der Verstärkung von dem Verbindungsglied 9 abge- ^ nommen. Die durch die Hintereinander-Schaltung von Einheitsverstärkern ■ mit flacher Verstärkungsfrequenzkennlinie erzeugte Welligkeit ist aus den oben dargelegten Gründen etark vermindert, so daß die Gesamtkejinlinie dee Verstärkers flach ist.

Ausführungsform IV.

Bei dieser Ausführungcfor« ist η gleich 2«. Wie in Fig. h dargestellt, •lad iwiseh·» dl« XiafeeiteTeratMrker Leit«Agea eiagefügt, «ie if· elektri- Ctfngen B^, *2*****^a*-1 kabep. Is Mi bum aqgeap—»a, «aft die Werte

folgeadta GleickungeB («geeen «lad]

BAD ORiGiNAL

( 16 )

5 — θ · 4- *lf «-θ^% ·

2m -1" ο '■ m

Dabei mögen Oj* θ ·2 *.ί..θ * hei einer Frequenz in oder nahe der . . ° 2, 3 m

'Kitt.e des Verstärkungsbandes die folgende Gleichung erfüllen O₀ ist 5 _{ich Null)} .

cos26* + os2 + ..

? 3 m

Da die Kennlinien der einzelnen Verstärker untereinander gleich sind, kann die Gleichung (^) wie folgt umgeformt werden:

Durch Einsetzung der Gleichungen ( 16 ) in die Gleichung ( 18 ) erhält man Δ2m zu:

» ■ ■ ■ "2 ■ 2 ,3

( 19 ) m

Da die Bedingungen der Gleichung ( 17 ) für eine Frequenz in oder nahe der Mitte des Bandes erfüllt sind, ergibt sich bei einer solchen Frequenz

-^v-^? Δ 2m 2z 1

Die Gleichung ( 6 ) ist also erfüllt. Die Wirkung der an Eingang und Ausgang der Einheitsverstärker reflektierten Wellen auf die Gesamtkenn-

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BAD

linie ist stark herabgesetzt, so daß eine günstige Gesamtverstärkungskennlinie vorhanden ist.

Bei einem Bechsstufigen' Verstärker nach der Erfindung kann die Gleichung ( 17 ) wie folgt geschrieben werden: . . _; . . .'.

( 20 ) .

Werte für 9 * und Θ-*, die die Gleichung ( 20 ) erfüllen, sind folgende:

sr 1 COS

= 0.912 (21)

Aus den Gleichungen ( 21 ) und ( 16 ) ergeben sich die Werte für ö , θ_, .....Gg. wie folgt: ·

= 0

e„ = θ.

lcos

( ~l ) = Ο.912

( 22 )

- Jcos"¹ ( - ί ) = 2.229

θ ist in diesem Falle zu Null gewählt.

Beträgt die Wellenlänge auf den-Leitungen Ag, so sind die Längen der Leitungen durch folgende Gleichungen gegeben:

=0

= I3 = 0-912- -Ag

= 2.22

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• -.13 -

Fig. 8 zeigt einen sechsstufigen Mikrowellentransistorverstärker dieser Ausführüngsform. Die Teile 8 bis 17 entsprechen den ebenso bezeichneten Teilen des Verstärkers nach Fig. 5 und haben die gleiche Funktion. 20, 30, JfO, 50 und 60 sind Einheitsverstärker mit gleicher Kennlinie wie sie der Verstärker 10 aufweist. Die Verstärker 10 und 20 sind unmittelbar miteinander "verbunden ( I₁= 0 ). Zwischen den Verstärkern 20 und 30» 30 und kO, kO und 50 und 50 und 60 sind Leitungen 81, 82, 83. und 8k der Längen 1_, I₇., 1. und 1 eingefügt. Die V/erte von l_o, 1-, 1. und 1 sind durch' die Gleichungen ( 23 ) gegeben·. Auch dieser Verstärker weist eine flache Kennlinie der Gesamtverstärkung auf.

Ausführungsforra V.

Bei dieser Ausführungsform sind zwischen die Einheitsverstärker Leitungen eingefügt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Sie haben die elektrischen Längen θ , G , ....θ . Die Längen sind so gewählt, daß sie bei einer Frequenz in oder nahe der Mitte des Verstärkungsbandes die folgenden Gleichungen erfüllen: ■ ·

= O

( 24 )

-1 = O 2 < k < η - 3

Die Gleichung ( 6 ) ist also erfüllt, und der Wert für Δη in Gleichung ( 5 ) ergibt sich zu:

Δη SZ. 1 .

Dies bedeutet, daß die Wirkung der am Eingang und Ausgang der Einheitsverstärker reflektierten Wellen auf die Gesamtverstarkungskennlinie stark vermindert ist, so daß eine flache Gesamtverstarkungskennlinie vorliegt.

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Nun sei als Beispiel für diese Ausführungsform ein sechsstufiger Verstärker betrachtet. Setzt man in den Gleichungen ( 2k ) k = 2, so ergibt sich":

= O

( 25 )

Bedeutet Ag eine Wellenlänge auf der Leitung bei einer Frequenz in oder nahe der Mitte des Verstärkungsbandes, so kann man die elektrischen Längen 1,,, 1_, 1-, IV und 1 wie folgt angeben:

I₁ = O, I₂ = λ

I₃ ■ ο, I₄ =

Bei einer solchen Frequenz können θ bis θ_ wie folgt ausgedrückt werden;

2 B₁ = O₁ 2Θ₂ = ψ 2 ©₃ = 0, 2&₄ = |5T 2Θ₅ = kt

Man erkennt daß die Bed-ingungen der Gleichung ( 25 ) erfüllt sind.

In Fig. 9 ist ein sechsstufiger Mikrowellen transistorverstärker nach dieser Ausführungsform dargestellt. Die Teile δ bis 17 entsprechen den ebenso bezeichneten Teilen des Verstärkers nach Fig. 5 und haben die gleiche Funktion. 20, 30, 40, 50 und 60 sind Einheitsverstärker, die die gleiche Kennlinie wie der Verstärker 10 aufweist. Die Verstärker 10 und sowie 30 und k0 sind unmittelbar miteinander verbunden (I₁ =0, 1, =0).

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Zwischen die Verstärker 20 und 30, kO und 50, sowie 50 und βθ sind Leitungen 91, 92 und 93 der Längen /\ g, λ g und Ag eingefügt. Ag ist die Wellenlänge auf der Leitung für eine Frequenz in oder nahe der Mitte des Bandes. Auch dieser Verstärker weist eine flache Gesamtverstärkungskennlinie auf.

Bei den obigen Beispielen handelte es sich um transistorisierte Mikrowellenverstärker. Die Erfindung ist aber auch bei anderen Verstärkern anwendbar, die in Seihe zu schalten sind.

Ferner ist es möglich, anstelle einfacher Übertragungsleitungen als zwischen die Verstärker geschaltete Leitungen aus Kapazitäten und / oder Induktivitäten bestehende Schaltkreise zu verwenden.

Schließlich kann es sich bei den einzelnen Verstärkern, aus denen ein mehrstufiger Mikrowellenverstärker nach der Erfindung besteht, um .einstufige Verstärker oder auch bereits um mehrstufige Verstärker handeln.

BAD ORIGINAL 9 09846/0U6 9 v·

Claims (1)

190199Ό

Patentansprüche '

1. Mehrstufiger Mikrowellenverstärker, dadurch gekennzeichnet, daß _v zwischen zwei aufeinanderfolgenden von η Verstärkerstufen gleicher oder nahezu gleicher Frequenzkennlinien jeweils eine von ( η - 1 )

Leitungen eingefügt ist, deren elektrische Längen θ., Θ. θ

ι 2 η—1

(die Länge Null ^cann eingeschlossen sein ) bei einer in oder nahe der Mitte des Verstärkungsbandes liegenden Frequenz die Bedingung

erfüllen. '

2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,* daß die elektri sehen ι Längen

⁹T' ^Θ2' ^Θ3, V--^Gn-2^{Und θ}η-1

der eingefügten Leitungen für eine Frequenz in oder nahe der Mitte des Verstärkungsbandes

θ,θ + t, Q +2 τ ,θ +3 nr θ + Cn-3) Ή

⁰ ° H^T ° n^T" ° ΤΓΤ ° n-1

θ + (n-2)
°

betragen, wobei Q ein beliebiger Wert oder Null iß

3· Verstärker nach Anspruch 1 .mit η = 2ra + 1 Stufen ( jn ganzzahlig ), dadurch gekennzeichnet, daß an m Stellen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stufen jeweils eine von m Leitungen für eine Frequenz in oder nahe der Mitte des Verstärkungsbandes der elektrischen Längen G-, θ ...... θ eingefügt sind und an anderen in Stellen Leitungen der elektrischen Längen

O₁ + Tf (2Ci₁-I), Q₂ + V (2m₂-i) ,..-.^ + Ψ {?m -1),

worin rn , m_ .,..n: ganze Zahlen sind.

BAD

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« - 17 -

Verstärker nach Anspruch 1 mit η = 2m+1 Stufen ( ra ganzzahlig),

dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Längen Q^, Q^ ⁹ _m»

l· ^θο ^{+ 6}l· ""⁹O ^{+ e}m« ⁰O⁺^-S' ^θο

betragen (Θ hat jeden beliebigen Wert einschließlich Null ) und. daß. 0?.,. Q*. *,_. .0* bei..einer _^r_e_quenz in oder nahe der Mitte. des Verstärkungsbandes die Gleichung

cos2e? + cos29* + + cos2e^% = 0

λ c. in

erfüllen»

5· Verstärker nach Anspruch T mit η = 2m Stufen ( m ist 2 oder eine größere, ganze Zahl), dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Längen

^Θ1' ⁹2' °y V ^Gm₊1' ^em₊2 ⁶2m-1

der Leitungen bei einer Frequenz in oder nahe der Mitte des Verstärkungsbandes

^βο· ^θο ^{+ Θ}2· ^βο

•^e„

betragen ( Θ hat jeden beliebigen Wert oder Null) und daß Θ*, &* -θ^ die Gleichung

cos20" = m

erfüllen.

6. Verstärker nach Anspruch 1 mit η = 3 oder mehr Stufen, dadurch ge-■ ■ kennzeichnet, daß die elektrischen Längen

V ^Ö2 ^θη-1

der Leitungen bei einer Frequenz in oder nahe der Mitte, des Ver-

9Q98V6/CH69

Stärkungsbandes die Gleichungen

= O

mit 2< k < -3 erfüllen.

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