DE2803798A1

DE2803798A1 - Mikrowellen-oszillator

Info

Publication number: DE2803798A1
Application number: DE19782803798
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl Ing Lindner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1978-01-28
Filing date: 1978-01-28
Publication date: 1979-08-02
Also published as: DE2803798C2

Description

Beschreibung 1
Mikrowellen-Oszillator Die Erfindung bezieht sich auf einen Mikrowellen-Oszillator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Für den dm- und cm-Wellenbereich sind zum Erzeugen kohärenter Schwingungen Schaltungen mit mehreren Phasen-Regelkreisen (PLL-Schaltungen) bekannt. Zu den klassischen Verfahren zählt die Aufbereitung mittels eines pulssynchronisierten Kohärenzoszillators (Coho). Diese bekannten Methoden der Radartechnik sind jedoch insbesondere für die kürzeren Mikrowellen, vorzugsweise die Millimeterwellen, für die meisten Anwendungsfälle nur zu aufwendig realisierbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuersystem für Radar- und Funkgeräte sowie Meßanordnungen anzugeben, welche we- nigstens zwei zueinander kohärente Mikrowellenfrequenzen als Steuerfrequenzen benötigen. Diese Steuerfrequenzen sind bei einem Plsdopplcr-Radargert beispielsweise die Sendefrequenz und die Frequenz des Empfänger-Überlagerers.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dem Patentanspruch 1 entnehmbar. Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Wesentlich für die Erfindung ist die Anwendung einer Seitenbandsynchronisation zur Gewährleistung der Kohärenz zweier-Mikrowellen-Schwingungen zueinander. Diese Kohrenz stellt sicher, daß die Schwingung der Frequenz f2 phasenstarr zur Schwingung der Frequenz f1 ist.
Die Abbildungen dienen der näheren Erläuterung der Erfindung.
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, Fig. 2 Frequenzspektren der Millimeterwellen-Quelle dieses Ausführungsbeispiels.
Ein Steueroszillator LO, welcher mit der Frequenz f1 schwingt, gibt seine Leistung über Zirkulatoren an einen aktiven Gunnmischer M, wobei ein Teil der Steuerleistung durch eine gezielte Reflexionsstelle R für den Mischer M zur Verfügung steht. Über die Versorgungsspannung wird dem Gunnmischer gleichzeitig eine Modulationsspannung zugeführt. Die Arbeitsfrequenz f2 des Mischers wird so dimensioniert, daß eines der entstehenden Modulationsseitenbänder auf die Steuerfrequenz f1 fällt und somit der Träger selbst mit der Frequenz f2 schwing't. Durch Synchronisation bleiben die Ausgangssignale konstant und phasenstarr im Abstand der Modulationsfrequenz, welche vorteilhaft quarzstabilisiert sein sollte.
Das Filter F beseitigt die unerwünschten Frequenzanteile des Gesamtspektrums und läßt nur die Trägerfrequenz f2 des selbstschwingenden Mischers passieren. Die Modulationsleistung kann im Dauerstrich oder getastet zugeführt werden.
Für Pulsdoppler-Radargeräte kann somit durch Tastung des Modulationssignals die Frequenz f2 in den Sendepausen völlig unterdrückt und direkte Einstrahlung dieses Anteils in den Empfangsteil verhindert werden. Zur Demodulation im Empfangsteil kann die Modulationsfrequenz f3 (vor der Taststufe!) entnommen und einem Synchrondemodulator zugeführt werden.
Das Steuersystem eignet sich besonders für den Millimeter-Wellenbereich, da hier der Aufbau von passiven Mischern oder Transistormischern mit den notwendigen Verstärkern sehr aufwendig wird. Mit entsprechenden Modifikationen läßt es sich auch zur Frequenzumtastung für Radar- und Meßsysteme verwenden.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Mikrowellen-Oszillator, insbesondere Millimeterwellen-Osziilator, zum Erzeugen zweier Mikrowellen-Schwingungen mit den um eine.

vorgegebene Differenzfrequenz, vorzugsweise Zwischenfrequenz, unterschiedlichen Frequenzen f1 und f die zueinander kohärent sind, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits ein Steueroszillator (LO) zum Erzeugen der Schwingung mit der Frequenz f1 und andererseits ein mit der vorgegebenen Differenzfrequenz f3 modulierter Generator (M) der Schwingung mit der Frequenz f2 vorgesehen sind und daß die Kohärenz zwischen 1 und 2 durch Seitenbandsynchronisation, d. h. durch Synchronisation eines vorgegebenen der Modulationsseitenbänder (f2 # f3) ~ f3) des Generators mit f1 gewährleistet ist.
2. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator eine aktive Mischstufe CM) ist, die auf der Frequenz f2 schwingt.
3. Oszillator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die MIschstufe ein Gunn-Mischer ist, dessen Versorgungsspannung mit der Differenzfrequenz f3 modulierbar ist.
4. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Differenzfrequenz f3 ein hochstabiler, z.B.

quarzstabilisierter Nodulationssignalgenerator vorgesehen ist.
5. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennu-ichnet, daß zum Gewdhrleisten der Kohärenz von E2 zu f1 ein vorgeebener Energieanteil der Schwingung der Frequenz f1 in den Generator CM) eingekoppelt ist.
6. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die modulation des Generators (M) eine Amplitudenmodulation bzw. Tastung ist.
7. Oszillator nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Steuergenerator (LO) der Frequenz f1 und den modulierbaren Generator (tq) mindestens ein Hybrid-Baustein, z.B. ein Zirkulator (Z3), geschaltet ist.
. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum alleinigen Durchlaß von 2 vor dem Oszillatorausgang der Frequenz f2 ein Mikrowellenfilter (F) liegt.
9. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auskoppeln der Schwingung der Frequenz f1 am Ausgang des Steuergenerators (LO) ein Hybrid-Bausteins z. B. ein Zirkulator (Z1), liegt, ggf. in Verbindung mit einer Soll-Reflexionsstelle (R) im Leitungszug.
10. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch seine Anwendung zum Erzeugen der Sende- und der Empfänger-Uberlagerungsfrequenzen in einem Puls-Doppler-Radargerät.