DE3744782C2 - Betriebsspannungszuf}hrungsschaltung - Google Patents
Betriebsspannungszuf}hrungsschaltungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Betriebsspannungs
zuführungsschaltung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Um eine Betriebsspannung zu einer Mikrowellen-
Schaltung, beispielsweise einem im Mikrowellen
bereich arbeitenden FET-Kettenverstärker
zu liefern, kann eine Betriebsspannungszuführungs
schaltung wie in Fig. 1 wiedergegeben und
in der japanischen Patentveröffentlichung
2 33 912/85 offenbart verwendet werden.
Diese weist Übertragungsleitungen
24, 25, einen Widerstand 26,
Kondensatoren 27, 28 und 29, sowie eine
Eingangsklemme 30 und eine Aus
gangsklemme 31 auf.
In dieser Betriebsspannungszuführungsschaltung
sind zwischen der Eingangsklemme 30
und der Ausgangsklemme 31 zwei Übertragungsleitungen
24, 25 vorgesehen.
Die Übertragungsleitung 24 ist am rechten Ende über eine
Reihenschaltung aus dem Widerstand 26 und dem
Kondensator 27 und am linken Ende über den
Kondensator 28 geerdet. Die Übertragungsleitung 25 ist
am linken Ende über den Kondensator 29 geerdet.
In dieser Anordnung kann ein Tiefpaßfilter,
bestehend aus den Übertragungsleitungen
24, 25 und den Kondensatoren 28, 29
als geerdet an seinem rechten Ende über eine
Reihenschaltung aus dem Widerstand 26 und
dem Kondensator 27 angesehen werden. Die
Eingangsklemme 30 ist mit einer
Spannungsquelle VS und die Ausgangsklemme 31
ist mit einem Breitbandverstärker wie einem
FET-Kettenverstärker (nicht gezeigt) verbunden.
Die Übertragungsleitungen
24, 25 und die Kondensatoren 28, 29, die das
Tiefpaßfilter darstellen, haben in der Weise
ausgewählte Parameter, daß die Grenzfrequenz
des Tiefpaßfilters niedriger als ein ge
wünschtes Frequenzband ist. Der Kondensator
27 hat eine so gewählte Kapazität, daß sie
in dem gewünschten Frequenzband eine Impedanz
erzeugt, die klein genug ist. Als Folge hiervon
ist die vom Punkt A in Fig. 1 gesehene
Impedanz in einem gewünschten Frequenzband
im wesentlichen unendlich. Die Impedanz,
gesehen von der Ausgangsklemme 31 zur Eingangs
klemme 30, ist im wesentlichen gleich
dem Wert des Widerstandes 26.
Die Ausgangsklemme 31 ist demgemäß durch den
Widerstand 26 im gewünschten Frequenzband
abgeschlossen, wodurch es möglich ist, die
Arbeitsweise des damit verbundenen Breitband
verstärkers zu stabilisieren. Wenn weiterhin
eine gewünschte Gleichspannung aus der
Spannungsquelle VS an die Eingangs
klemme 30 gelegt wird, kann eine Betriebsspannung
von der Ausgangsklemme 31 zum Breitband
verstärker über die Übertragungsleitungen
24, 25 ohne jeden Spannungsabfall geliefert werden.
Eine derartige Betriebsspannungszuführungsschaltung
in der vorerwähnten Ausbildung ist jedoch da
durch nachteilig, daß die vom Punkt A aus
betrachtete Impedanz stark von der Impedanz
der mit der Eingangsklemme 30
verbundenen Spannungsquelle VS abhängt, wenn
nicht das Tiefpaßfilter ausreichend viele
Stufen besitzt, um die Impedanz, vom Punkt A
aus gesehen, unendlich zu machen. Da die
Impedanz, von der Ausgangsklemme 31 zur
Eingangsklemme 30 gesehen, von der
Impedanz der Spannungsquelle VS abhängt, sind
die Eigenschaften des Verstärkers von der
verwendeten Spannungsquelle bestimmt. Manchmal
wird die Arbeitsweise des Breitbandverstärkers
durch die Betriebsspannungszuführungsschaltung
instabil.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Er
findung, eine Betriebsspannungszuführungsschaltung
zu schaffen, bei der die von der Ausgangsklemme
aus zur Eingangsklemme hin gesehene
Impedanz konstant gehalten werden kann unab
hängig von der Impedanz einer mit der
Eingangsklemme verbundenen
Spannungsquelle, um Beeinträchtigungen
der mit der Betriebsspannung belieferten Mikrowellen-
Schaltung durch die Spannungsquelle zu ver
hindern.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Betriebsspannungs
zuführungsschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine erste Übertragungsleitung,
deren eines Ende mit der Eingangsklemme verbunden ist,
eine zweite Übertragungsleitung,
deren eines Ende offen ist
und deren anderes Ende mit dem anderen Ende
der ersten Übertragungsleitung
und der Ausgangsklemme verbunden ist,
und wenigstens einen Widerstand auf, der zwischen
einem Punkt auf der ersten Übertragungsleitung und einem Punkt auf der
zweiten Übertragungsleitung geschaltet ist.
Bei dieser Betriebsspannungszuführungs
schaltung wird eine Mikrowelle, die von einer
mit der Ausgangsklemme verbundenen Verbraucher
schaltung zu der Betriebsspannungszuführungsschaltung
durchgedrungen ist, von den die
erste und zweite Übertragungsleitung verbindenden
Widerständen absorbiert. Das mit der Spannungs
quelle verbundene Ende der ersten Übertragungsleitung
ist in bezug auf eine Mikrowelle über den Kondensator geerdet.
Demgemäß kann die von der Ausgangsklemme
aus zur Eingangsklemme hin
betrachtete Impedanz konstant gehalten
werden unabhängig von der Impedanz der
Spannungsquelle. Dies bedeutet, daß die
Eigenschaften der Verbraucherschaltung nicht
durch die Spannungsquelle beeinträchtigt
werden, wodurch es möglich ist, die Verbraucher
schaltung zu stabilisieren.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von
in den Figuren dargestellten Ausführungs
beispielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine bekannte Betriebsspannungs
zuführungsschaltung,
Fig. 2 ein Ersatzschaltbild eines ersten
Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Betriebsspannungs
zuführungsschaltung,
Fig. 3 ein Ersatzschaltbild eines zweiten
Ausführungsbeispiels der er
findungsgemäßen Betriebsspannungs
schaltung,
Fig. 4 ein Ersatzschaltbild eines dritten
Ausführungsbeispiels der er
findungsgemäßen Betriebsspannungs
zuführungsschaltung, und
Fig. 5 ein Ersatzschaltbild eines vierten
Ausführungsbeispiels der erfin
dungsgemäßen Betriebsspannungszu
führungsschaltung.
In Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Betriebsspannungszuführungs
schaltung wiedergegeben. Es sind eine erste
und eine zweite Übertragungsleitung
43 bzw. 44 zwischen der
Eingangsklemme 30 und der Ausgangsklemme 31
angeordnet. Weiterhin sind Widerstände 45
und 46, ein Kondensator 47 und eine T-Verzweigung
48 vorgesehen. Die Punkte a und b auf der Übertragungs
leitung 43 sowie die Punkte a′ und b′ auf der Übertragungs
leitung 44 entsprechen vorbestimmten Posi
tionen. Das eine Ende der Übertragungsleitung 43 ist über
den Kondensator 47 geerdet und mit der
Eingangsklemme 30 verbunden, und ihr
anderes Ende ist über die T-Verzweigung
48 mit der Ausgangsklemme 31 verbunden, die
ihrerseits an eine Betriebsspannungsklemme eines
eine Betriebsspannung benötigenden Schaltkreises
angeschlossen ist. Das eine Ende der zweiten Übertragungs
leitung 44 ist offen und ihr anderes Ende
ist über die T-Verzweigung 48 mit der Ausgangs
klemme 31 verbunden. Der Widerstand 45 stellt
eine Verbindung zwischen dem vorbestimmten
Punkt a auf der ersten Übertragungsleitung
43 und dem vorbe
stimmten Punkt a′ auf der zweiten Übertragungsleitung
44 her, und der Widerstand 46 verbindet den vorbestimmten
Punkt b auf der ersten Übertragungsleitung 43 mit dem
vorbestimmten Punkt b′ auf der zweiten Übertragungsleitung
44. Die Längen der ersten und zweiten Übertragungsleitung
43 bzw. 44 sind so gewählt, daß sie einander
gleich sind. Die elektrische Länge zwischen
der Ausgangsklemme 31 und dem Punkt a ist
gleich der zwischen der Ausgangsklemme 31 und
dem Punkt a′. Entsprechend ist die elektrische
Länge zwischen der Ausgangsklemme 31 und dem
Punkt b gleich der zwischen der Ausgangs
klemme 31 und dem Punkt b′. Der Kondensator
47 hat eine Kapazität, bei der die erzeugte
Impedanz in einem gewünschten Frequenzband
ausreichend klein ist.
In der derart ausgebildeten Betriebsspannungs
zuführungsschaltung wird eine über die Ausgangs
klemme 31 von einem mit dieser verbundenen
Schaltkreis empfangene Mikrowelle durch die
T-Verzweigung 48 gleichmäßig geteilt. Die
beiden Hälften der so geteilten Mikrowelle
laufen jeweils durch die erste und zweite Übertragungs
leitung 43 bzw. 44 zur Eingangsklemme 30,
wobei sie in Phase miteinander sind und eine
gleiche Amplitude besitzen, ohne von den
Widerständen 45 und 46 verbraucht zu werden.
Diese Mikrowellen werden gänzlich an den
linken Enden der Übertragungsleitungen 43 und 44 reflektiert
und laufen zur Ausgangsklemme 31 zurück.
da jedoch das linke Ende der ersten Übertragungsleitung 43
über den Kondensator geerdet und das linke
Ende der zweiten Übertragungsleitung 44 offen sind, sind
die reflektierten Mikrowellen nicht mehr in
Phase miteinander und haben gleiche Amplitude.
Daher sind die reflektierten Mikrowellen
an den Punkten a und a′ sowie auch an den
Punkten b und b′ außer Phase. Dementsprechend
werden die reflektierten Mikrowellen von
den Widerständen 45 und 46 verbraucht und
kehren nicht zur Ausgangsklemme 31 zurück.
Als Folge hiervon wird die von der Ausgangs
klemme 31 aus zur Eingangsklemme
30 hin gesehene Impedanz gleich dem durch
die Widerstände 45 und 46 und die erste
und zweite Übertragungsleitung
43 und 44 in einem gewünschten
Frequenzband bestimmten Ersatzwiderstand.
Da das linke Ende der ersten Übertragungsleitung 43 für
Mikrowellen über den Kondensator 47 geerdet
ist, ist die von der Ausgangsklemme 31 aus
zur Eingangsklemme 30 hin gesehene
Impedanz konstant gehalten unabhängig von der
Impedanz der mit der Eingangs
klemme 30 verbundenen Betriebsspannungszuführungs
quelle. Wenn weiterhin eine Gleichspannung
an die Eingangsklemme 30 gelegt
wird, kann die Betriebsspannung von der Ausgangs
klemme 31 zu dem Schaltkreis wie einem Breit
bandverstärker über die erste Übertragungsleitung
43 ohne jeglichen Spannungsabfall geliefert werden.
Somit hält diese Betriebsspannungszuführungsschaltung
nicht nur die Impedanz, von der Ausgangs
klemme 31 aus zur Eingangsklemme 30
hin gesehen, konstant, sondern kann auch
arbeiten, ohne durch die mit der Eingangsklemme 30
verbundene Spannungsquelle beeinträchtigt zu werden.
Fig. 3 ist ein Ersatzschaltbild eines zweiten
Ausführungsbeispiels der Betriebsspannungszuführungs
schaltung gemäß der Erfindung. Hier werden
eine erste und zweite Übertragungsleitung
43 bzw. 44 mit unterschiedlichen
Längen benutzt. Daher sind die elektrischen
Längen zwischen der Ausgangsklemme 31 und
dem Punkt b einerseits und zwischen der
Ausgangsklemme 31 und dem Punkt b′ andererseits
verschieden voneinander. Entsprechend sind
auch die elektrischen Längen zwischen der
Ausgangsklemme 31 und dem Punkt a einerseits
und zwischen der Ausgangsklemme 31 und dem
Punkt a′ andererseits unterschiedlich.
In einer derartigen Betriebsspannungszuführungsschaltung wird
eine über die Ausgangsklemme 31 von dem mit
dieser verbundenen Schaltkreis empfangene
Mikrowelle gleichmäßig durch die T-Verzweigung
48 aufgeteilt. Die beiden Hälften der so ge
teilten Mikrowelle laufen durch die erste und
zweite Übertragungsleitung 43 und 44 zur Eingangs
klemme 30. Da die Phasen der Mikro
wellen am Punkt b und am Punkt b′ voneinander
verschieden sind und ebenso die Phasen am
Punkt a und am Punkt a′, werden die Mikrowellen
teilweise von den Widerständen 45, 46 verbraucht
und ihr verbleibender Rest setzt sich jeweils
zum linken Ende der Übertragungsleitungen 43 und 44 hin
fort. Jede Mikrowelle wird am linken Ende
der ersten bzw. zweiten Übertragungsleitung 43, 44 voll
ständig reflektiert und läuft dann zurück in
Richtung zur Ausgangsklemme 31. Die beiden
so reflektierten Mikrowellen sind außer Phase.
Sie werden daher von den Widerständen 45 und 46
verbraucht und erreichen die Ausgangsklemme
31 nicht.
Wie vorstehend beschrieben, wird eine Mikrowelle,
die die Ausgangsklemme 31 passiert hat,
teilweise von den Widerständen 45, 46 verbraucht,
während sie sich zur Eingangsklemme
30 hin fortpflanzt. Der Rest der Mikrowelle
wird am linken Ende der ersten bzw. zweiten Übertragung
leitung 43, 44 reflektiert und dann von den
Widerständen 45, 46 verbraucht. Im Ergebnis
arbeitet die Betriebsspannungszuführungsschaltung
nach Fig. 3 in der gleichen Weise wie die
nach Fig. 2.
Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel
der Betriebsspannungszuführungsschaltung nach der
Erfindung. Diese ist unterschiedlich gegenüber
der Betriebsspannungszuführungsschaltung nach
Fig. 2, dadurch, daß Kondensatoren 49 und 50
jeweils in Reihe mit einem der Widerstände
45 bzw. 46 geschaltet sind.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Impedanz
der Serienschaltung aus dem Widerstand 45
und dem Kondensator 49 bestimmt durch die
Kapazität des Kondensators 49. Dies gilt
auch für die Serienschaltung aus dem Wider
stand 46 und dem Kondensator 50. Demgemäß
kann die Höhe des Verbrauchs der Mikrowellen
durch die Widerstände 45 und 46 durch ge
eignete Wahl der Kondensatoren 49 und 50
geändert werden. Somit kann die von der
Ausgangsklemme 31 aus zur Eingangs
klemme 30 hin gesehene Impedanz auf einen
gewünschten Wert eingestellt werden.
Fig. 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel
der Betriebsspannungszuführungsschaltung gemäß
der Erfindung. Diese unterscheidet sich von
derjenigen nach Fig. 2 dadurch, daß die
erste Übertragungsleitung
43 durch Induktivitäten 51 und Kondensatoren
52 und die zweite Übertragungsleitung
44 durch Induktivitäten 53 und
Kondensatoren 54 dargestellt sind. Anstelle der
ersten und zweiten Übertragungsleitung
43 und 44 werden konzentrierte
konstante Schaltungselemente, wie Induktivi
täten 51, 53 und Kondensatoren 52, 54 verwendet,
die die Bildung einer kleineren Betriebsspannungs
zuführungsschaltung ermöglichen.
Während in den Ausführungsbeispielen nach den
Fig. 2 bis 5 zwei Widerstände zur Verbindung
der Übertragungsleitungen
eingesetzt werden, können auch ein oder mehr
Widerstände benutzt werden, um die gleiche
Wirkung zu erzielen.
Die Betriebsspannungszuführungsschaltung ist nicht
nur für Breitbandverstärker verwendbar,
sondern kann auch für Hochleistungsverstärker
und Oszillatoren eingesetzt werden.
Claims (4)
1. Betriebsspannungszuführungsschaltung für Mikrowellen
schaltung, insbesondere einen FET-Kettenverstärker, mit einer
mit einer Spannungsquelle verbundenen Eingangsklemme, die über
einen Kondensator geerdet ist, einer mit der Mikrowellenschal
tung, der die Betriebsspannung zuführbar ist, verbundenen
Ausgangsklemme (31), und Übertragungsleitungen, gekenn
zeichnet durch eine erste Übertragungsleitung (43),
deren eines Ende mit der Eingangsklemme (30) verbunden ist,
eine zweite Übertragungsleitung (44), deren eines Ende offen
ist und deren anderes Ende mit dem anderen Ende der ersten
Übertragungsleitung (43) und der Ausgangsklemme (31) ver
bunden ist, und wenigstens einen Widerstand (45; 46), der
zwischen einen Punkt (a; b) auf der ersten Übertragungslei
tung (43) und einen Punkt (a′; b′) auf der zweiten Übertragungs
leitung (44) geschaltet ist.
2. Zuführungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste und die zweite
Übertragungsleitung (43, 44) die gleiche Länge aufweisen, und
daß der Widerstand (45; 46) zwischen Punkten auf diesen
Leitungen mit gleichem Abstand von der Ausgangsklemme (31)
geschaltet ist.
3. Zuführungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zu dem Widerstand (45; 46) in
einer Reihenschaltung ein Kondensator (49; 50) angeordnet ist.
4. Zuführungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Über
tragungsleitung (43, 44) unterschiedliche Längen aufweisen.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13440586U JPH0354428Y2 (de) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | |
JP28233086 | 1986-11-27 | ||
JP62030553A JPH06101652B2 (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | バイアス回路 |
DE19873726743 DE3726743A1 (de) | 1986-09-01 | 1987-08-07 | Fet-kettenverstaerker |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3744782C2 true DE3744782C2 (de) | 1991-01-24 |
Family
ID=37440541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873744782 Expired - Lifetime DE3744782C2 (de) | 1986-09-01 | 1987-08-07 | Betriebsspannungszuf}hrungsschaltung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3744782C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108569815A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-09-25 | 深圳市高斯宝环境技术有限公司 | 一种射频活化装置 |
-
1987
- 1987-08-07 DE DE19873744782 patent/DE3744782C2/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108569815A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-09-25 | 深圳市高斯宝环境技术有限公司 | 一种射频活化装置 |
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