DE2901782C2

DE2901782C2 - Mikrowellenschaltung eines parametrischen Gleichlage-Abwärtsmischers mit reellem Spiegelfrequenzabschlußleitwert

Info

Publication number: DE2901782C2
Application number: DE2901782A
Authority: DE
Inventors: Robert Prof. Dr.-Ing. 6600 Saarbrücken Maurer; Walter Dipl.-Ing. 6602 Dudweiler Schau
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1979-01-18
Filing date: 1979-01-18
Publication date: 1981-12-03
Also published as: DE2901782A1; GB2039444A; JPS5596706A; GB2039444B; CA1154830A; FR2447114B1; JPS6228883B2; FR2447114A1; US4317231A

Description

die Fourierkoeffizienten derEIastanzfunktion der Reaktanzdiode,

Der Zwischenfrequenzkreis ist als π-Filter mit den Elementen C* L₁, C₂ ausgeführt, mit der Aufgabe, den Lastleitwert G* an den Ausgangsresonanzleitwert des Abwärtsmischers anzupassen.

Der im Eingang der Schaltung vorhandene Leitwert G_p+Z ist der reelle Signalquellenleitwert, G_p-_Z der an den Mischer bei der Spiegelfrequenz angeschaltete Leitwert, der unter der Nebenbedingung einer minimalen Rauschzahl nicht frei wählbar ist

Dei Mikrowellenaufbau zeichnet sich durch strenge Symmetrie der einzelnen Aufbaukomponenten aus und besteht im wesentlichen aus XpIA langen miteinander verbundenen Leitungsstücken. Die Mikrowellenstruktur mit Leitungskreisen nach F i g. 2 ergibt sich aus der mit konzentrierten Elementen konzipierten Schaltung nach Fig. 1.

Dabei ist der im Eingang der Schaltung vorhandene Parallelkreis L^ Q₁ durch zwei symmetrische parallelgeschaltete näherungsweisc XpIA lange Stichleitungen und 2, 2' ersetzt Die mit der Reaktanzdiodi in Serie geschaltete Induktivität L ist durch eine Leitung nachgebildet Auf dieser Leitung ist die Kapazität C₂, welche in einem Querzweig des π-Filters liegt als koaxialer Zylinderkondensator verschiebbar angeordnet Dadurch ist eine Feinabstimmung des Serienresonanzkreises, bestehend aus den Elementen der Reaktanzdiode S⁰), Rd, der Induktivität L und der Kapazität C₁ möglich. Vor dem Paar parallelgeschalteter Stichleitungen 2, 2' ist im Eingang der Schaltung ebenfalls ein Paar symmetrischer parallelgeschalteter näherungsweise XpIA langer Stichleitungen 1, Γ, in welche jeweils eine Kapazität C* geschaltet ist, angeordnet Eine Transformationsleitung zwischen den beiden Paaren parallelgeschalteter Stichleitungen 1, Γ und 2,2' transformiert die Leitwerte des Mischers beim oberen bzw. unteren Seitenband in den für beide Seitenbänder gemeinsamen Antennen- bzw. Generatorleitwert von 20 mS; dabei ist das übliche iO-Ohm-System zugrunde gelegt

Die in die beiden Stichleitungen 1 und Γ geschalteten Kapazitäten Q, sind zusammen mit den Stichleitungen 1 und Γ schmalbandig für die Pumpfrequenz ρ auf Serienresonanz abgestimmt und erzeugen am Eingang der Schaltung für die Pumpfrequenz einen Kurzschluß, der über die XpIA lange Transformationsleitung in einen Leerlauf transformiert wird und den dort vorhandenen Pumpserienkreis nicht beeinflußt Der am Eingang des Mischers für die Pumpfrequenz erzeugte Kurzschluß verhindert ein Abstrahlen von Pumpleistung über die Antenne.

Die beiden im Eingang angeordneten parallelgeschalteten Stichleitungen 2, 2' gewährleisten zusammen mit dem Pumpserienkreis L₁ Rd, SP), C_zdie Resonanzabstimmung auf die Frequenzen des oberen bzw. unteren Seitenbandes p+z sowie auf die Pumpfrequenz ρ und erzeugen den zur Entkopplung von hoch- und zwischenfrequentem Schaltungsteil notwendigen Kurzschluß für die Zwischenfrequenz.

Der auf der die Induktivität darstellenden Leitung 3 verschiebbar angeordnete koaxiale Zyliriderkondensator Cz ist Teil des auf die Zwischenfrequenz ζ abgestimmten jr-Filters, das eine '-.npassung an den Lastwiderstand G_x ermöglicht

Der zweite ,τ-Filter-Kondensator Ci ist als ein Paar symmetrischer, parallelgeschalteter offener XpIA langer Plattenleitungen 4, 4' ausgeführt, die ein am ZF-Ausgang eventuell vorhandenes Pumpsignal kurzschließen. Der für die Pumpfrequenz an den ZF-KIemmen erzeugte Kurzschluß wird durch die XpIA lange ZF-Transformationsleitung, die zwischen den parallelgeschalteten XpIA langen Plattenleitungen 4, 4' und der Leitung 3 geschaltet ist in einen Leerlauf transformiert und beeinflußt hier die hochfrequente Schaltung nicht F i g. 3 zeigt die Leitungsstruktur der Pumpeinkopplung. Die Pumpleistung wird an einer der beiden parallelgeschalteten Stichleitungen 2 oer 2' eingekoppelt Die StichleUung ist dazu an ihrem Ende, dem Einkopplungspuükt, geöffnet An diesem Einkopplungspunkt sind zwei parallele kurzgeschlossene Leitungen 5

und 5', die eine der Länge und die andere der

Länge

, angeschlossen. Die Pumpquelle ist über

eine Transformationsleitung 6 mit dem Einkopplungspunkt verbunden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Mikrowellenschaltung eines parametrischen Gleichlage-Abwärtsmischers mit reellem Spiegelfrequenzabschlußleitwert, der im Eingang einen Parallelkreis, ausgangsseitig einen ZF-Kreis aufweist und die beiden Kreise über eine Reaktanzdiode verkoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Parallelkreis (Lh, C/,) im Eingang der Schaltung ι ο näherungsweise auf die Pumpfrequenz (p) abgestimmt ist, daß die Reaktanzdiode (9®) mit einer in Serie geschalteten Induktivität (L) und einer Kapazität (Q) auf die Pumpfrequenz (p) abgestimmt ist, daß der ZF-Kreis im Ausgang der Schaltung als is π-Filter ausgeführt ist mit Kapazitäten (C₂, G) in den beiden Querzweigen und einer Induktivität (L₁) im Längszweig und daß der Parallelkreis (Lh, Ch) aus zwei symmetrischen, parallelgeschalteten, näherungsweise XpA langen Stichleitungen (2,2') besteht, von denen eine kurzgeschlossen ist und die andere zur Einkopplung des Pumpsignals geöffnet ist, an deren Einkopplungspunkt zwei parallele kurzgeschlossene Leitungen (5, 5'), die eine der Länge und die andere der Länge mit λ_ρ+ζ der

HF-Signalwellenlänge und λ_ρ__ζ der Spiegelsignalwellenlänge angeschlossen sind und die Pumpquelle über eine Transformationsleitung (6) mit dem Einkopplungspunkt verbunden ist

2. Mikrarellenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß di«- mit der Reaktanzdiode (S°>, Rd) in Reihe geschaltete Induktivität (L) durch eine Leitung (3) nachgebildet ist und daß die Kapazität (C₂) in einem Querzweig des «-Filters in Form eines koaxialen Zylinderkondensators auf der Leitung (3) angeordnet ist

3. Mikrowellenschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität (C₇) verschiebbar auf der Leitung (3) angeordnet ist

4. Mikrowellenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität (Ci) in Querzweig und die Induktivität (L_z) im Längszweig des «-Filters durch zwei symmetrische, parallelgeschaltete Xp/4 lange offene Stichleitungen (4, 4') realisiert sind, die im Abstand von X₁JA hinter der Leitung (3) angeordnet sind.

ter zusätzlicher Rauschzahl F₁ unabhängig von der Temperatur der Antenne verwirklicht

Zur Realisierung eines Gleichlage-Abwärtsmischers mit derartigen Eigenschaften befinden sich in der DE-AS 22 30 536 einige Schaltungen, die aber nicht vornehmlich so konzipiert worden sind, daß sie auf einfache Weise in Mikrowellenschaltungstechnik ausgeführt werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für den eingangs genannten parametrischen Gleichlage-Abwärtsmischer mit reellem Spiegelfrequenzabschlußleitwert eine derartige konkrete Schaltstruktur anzugeben, die sich in eine einfach aufgebaute Mikrowellenschaltung umsetzen läßt und dabei die oben erwähnten elektrischen Eigenschaften der aus der DE-AS 22 30 536 bekannten Schaltungsanordnung besitzt

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Parallelkreis im Eingang der Schaltung näherungsweise auf die Pumpfrequenz abgestimmt ist daß die Reaktanzdiode mit einer in Serie geschalteten Induktivität und einer Kapazität auf die Pumpfrequenz abgestimmt ist, daß der ZF-Kreis im Ausgang der Schaltung als «-Filter ausgeführt ist mit Kapazitäten in den beiden Querzweigen und einer Induktivität im Längszweig und daß der Parallelkreis aus zwei symmetrischen, parallelgeschalteten, näherungsweise XpIA langen Stichleitungen besteht von denen eine kurzgeschlossen ist und die andere zur Einkopplung des Pumpsignals geöffnet ist an deren Einkopplungspunkt zwei parallele, kurzgeschlossene Leitungen, die eine der Länge und die andere der

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Die Erfindung betrifft eine Mikrowellenschaltung eines parametrischen Gleichlage-Abwärtsmischers mit reellem Spiegelfrequenzabschlußleitwert, der im Eingang einen Parallelkreis, ausgangsseitig einen ZF-Kreis v; aufweist und die beiden Kreise über eine Reaktanzdiode verkoppelt sind.

Die theoretischen Grundlagen und Schaltungsvarianten eines parametrischen Gleichlage-Abwärtsmischers mit reellem Spiegelfrequenzabschlußleitwert und der Zusammenschaltung mit einem bekannten Zwischenfrequenzverstärker sind in der DE-AS 22 30 536 behandelt. Der dort behandelte parametrische Gleichlage-Abwärtsmischer zeichnet sich durch Konversionsgewinn und bei Verwendung des reellen Antennenleitwertes als Spiegelfrequenzabschlußleitwert durch eine Adaptivität bezüglich der Antennentemperatur aus, die bei geringen Kreis- und Diodenverlusten einen Vierpol mit konstan-Länge

mit

der HF-Signal wellenlänge und

λρ-_ζ der Spiegelsignalwellenlänge angeschlossen sind und die Pumpquelle über eine Transformationsleitung mit dem Einkopplungspunkt verbunden ist

Zweckmäßige Ausführungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Anhand des Ausführungsbcispieli v/ird die Erfindung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 Schaltbild eines in der Mikrowellentechnik ausführbaren parametrischen Gleichlage-Abwärtsmischers mit reellem Spiegelfrequenzabschlußleitwert,

F i g. 2 Ausführung der Schaltung nach F i g. 1 in Mikrowellentechnik,

Fig. 3 Einspeisung der Pumpleistung für den Gleichlage-Abwärtsmischer in Mikrowellentechnik.

Der F i g. 1 ist die Schaltung eines parametrischen Gleichlage-Abwärtsmischers für die Mikrowellentechnik zu entnehmen, wobei die Pumpeinkopplung nicht dargestellt ist. Die bei diesem parametrischen Gleichiagc-Abwärtsmischer auftretenden Frequenzen sind die Pumpfrequenz p, die Zwischenfrequenz z, die Signalfrequenz ρ+ζ und die Spiegelf requenz ρ—ζ.

Die Resonanzabstimmung auf die Signal- und Spiegelfrequenz erfolgt durch die Parallelschaltung des näherungsweise auf die Pumpfrequenz abgestimmten Parallelkreises Lh, Ch im Eingang der Schaltung mit dem auf die Pumpfrequenz abgestimmten Serienkreis, der eine Induktivität L, die Elemente der Reaktanzdiode S°\ /?_Dund eine Kapazität C₁ enthält.

Zur Resonanzabstimmung des Mischers ist der eingangsseitige Parallelkreis La. Ca einige Prozent unterhalb der Pumpfrequenz abzustimmen.

Die Resonenzabstimmung des Serienkreises L, S°>, C₁ auf die Pumpfrequenz ρ erfolgt mit den Blindelementen der Reaktanzdiode und der zusätzlich in den Serienkreis eingefügten Serieninduktivität L S*⁸' (λ = 0,1,2...) sind