DE1901990A1 - Mehrstufiger Mikrowellenverstaerker - Google Patents
Mehrstufiger MikrowellenverstaerkerInfo
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Description
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
Schloßstr. 73 B
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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BAD ORIGINAL
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 willt 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-
BAD ORIGINAL 909846/0469 L
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) S21(2) S21(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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BAD ORIGINAL
-4- 1901390
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 22S<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
909846/0A69 ΒΛη/^
BAD ORiGfNAL
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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
= ΘΑ + 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;
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,....lm 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 ,....Gn, 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<* lpH
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 ) :
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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θ ist in diesem Falle Null,
ο
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
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, 7kt 75 und 76 eingefügt, die die
Längen I1, 1_, 1_,1ι,1ς. 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-
9846/046 9
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 lo, 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.
BAD ORIGINAL
909846/0469
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).
BAD ORiGiNAt 909846/0469
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-2Und θη-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
9Q38A6/0A69
« - 17 -
Verstärker nach Anspruch 1 mit η = 2m+1 Stufen ( ra ganzzahlig),
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Längen Q^, Q^ 9 m»
l· θο + 6l· ""9O + em« 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 + Θ2· 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.
909846/0469
Leerseite
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SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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