DE3810673A1 - Hochfrequenzgegentakttransformator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochfrequenzgegentakttrans­ formator und insbesondere einen Gegentakttransformator, wel­ cher geeignet ist zur Verwendung als Hochfrequenzgegentakt­ transformatorverstärker.

Die wesentlichen Teile eines Hochfrequenzgegentaktverstär­ kers sind, wie in Fig. 3 dargestellt, ein Hochfrequenzgegen­ takttransformator 10, welcher an der Eingangsseite vorge­ sehen ist, eine Verstärkertransistorschaltung 20 und ein Hochfrequenzgegentakttransformator 30, welcher an der Aus­ gangsseite vorgesehen ist.

Die Hochfrequenzgegentakttransformatoren 10 und 30, welche an der Eingangsseite und an der Ausgangsseite vorgesehen sind, besitzen Schaltungen mit dem gleichen Aufbau. Der Gegentakttransformator 30 an der Ausgangsseite ist so ange­ schlossen, daß er invers ist gegenüber dem Gegentakttrans­ formator 10 an der Eingangsseite. Das heißt, seine Eingangs­ klemmen sind gegenüber denen des Gegentakttransformators 10 umgekehrt angeordnet.

In der Fig. 4 ist ein herkömmlicher Gegentakttransformator 10 dargestellt. Dieser besitzt eine koaxiale Eingangsleitung 11, einen Innenleiter 11 A der Koaxialleitung 11 und einen Außenleiter 11 B der Koaxialleitung 11. Stichleitungen 12 und 13 sind mit dem Innenleiter 11 A und dem Außenleiter 11 B ver­ bunden. Die Länge jeder der Stichleitungen 12 und 13 ist so bestimmt, daß sie jeweils eine Viertelwellenlängeleitung im Hinblick auf den anzuwendenden Frequenzbereich sind.

Das Ausgangssignal des Innenleiters 11 A und das Ausgangs­ signal des Außenleiters 11 B werden über Kondensatoren 14 und 15 zur Unterdrückung von Gleichstromkomponenten Aus­ gangsleitungen 16 und 17 zugeleitet. In der Figur sind die Ausgangsleitungen 16 und 17 in Form von Mikrostripleitungen dargestellt.

Der Gegentakttransformator 10, welcher in der Fig. 4 darge­ stellt ist, wird zur Bildung eines Hochfrequenzgegentakt­ verstärkers benötigt, und seine Ausgangsklemmen 18 A und 18 B liefern Ausgangssignale gleicher Amplitude mit einer Phasen­ differenz zueinander von 180°. Das Ausgangssignal einer jeden Ausgangsklemme 18 A und 18 B wird entsprechenden Transi­ storen oder Vakuumröhren zugeführt und verstärkt.

Die durch die Vakuumröhren bzw. Transistoren verstärkte elektrische Leistung wird mit Hilfe des gleich ausgebildeten Gegentakttransformators 30 auf eine Ausgangsklemme begrenzt. Die beschriebenen Bestandteile bilden einen Gegentaktver­ stärker. Mit der Bezugsziffer 10 A ist eine Eingangsklemme bezeichnet. Beim beschriebenen Gegentakttransformator 10 ist die Länge der jeweiligen Stichleitungen 12 und 13 auf ein Viertel der Wellenlänge der verwendeten Frequenz beschränkt. Der Restreflexionskoeffizient erhöht sich bei den anderen Frequenzen. Deshalb ist eine Begrenzung der verwendeten Frequenz erforderlich, die bestimmt ist durch die Abmessun­ gen der Stichleitungen 12 und 13. Wenn diese Schaltung bei­ spielsweise in einem relativ niedrigen Frequenzbereich ver­ wendet werden soll, vergrößern sich die Abmessungen der Stichleitungen 12 und 13. Hierdurch werden die übrigen Ab­ messungen des Hochfrequenzgegentaktverstärkers, der diese Stichleitungen enthält, ebenfalls größer. Die Handhabung wird dadurch erschwert.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Schwierigkeit zu beheben und die Gesamtabmessung des Gegentaktverstärkers zu verringern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Hierbei wird an einen Teil des Hochfrequenzgegentakttrans­ formators, mit welchem die Stichleitungen verbunden sind, eine schwache Last angelegt, so daß man den Effekt einer Verlängerung einer jeden Stichleitung wirksam erhält. Hieraus ergibt sich, daß die Gesamtabmessung des mechanischen Teils der Stichleitungen verringert werden kann, wodurch auch die Gesamtabmessungen des Hochfrequenzgegentaktverstärkers verringert werden.

Gemäß der Erfindung ist zur Erreichung dieses Zwecks der Hochfrequenzgegentakttransformator so ausgebildet, daß eine Koaxialleitung mit einem ersten Ende an eine einzelne Ein­ gangsklemme angeschlossen ist, und an ihrem zweiten Ende der innere Leiter und der äußere Leiter jeweils über eine Stichleitung mit einer bestimmten Länge geerdet sind, und der Innenleiter und der Außenleiter jeweils für sich an entsprechende Ausgangsklemmen über entsprechend vorgesehene Ausgangsleitungen angeschlossen ist, und daß der Hoch­ frequenzgegentakttransformator ein reflexionsabsorbierendes Mittel enthält mit einer geeigneten Kapazität, das am zweiten Ende oben erwähnter Koaxialleitung mit dem Innenleiter und dem Außenleiter verbunden ist.

Anhand der Figuren wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch eine elektrische Schaltung, die ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;

Fig. 2 eine Kurvendarstellung zur Erläuterung der in der Fig. 1 dargestellten Einrichtung durch Vergleich, und

Fig. 3 und 4 Blockschaltbilder für eine herkömmliche Aus­ führungsform.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 1 und 2 erläutert. Komponenten, welche mit denen der herkömmlichen Ausführungsform gleich sind, besitzen die gleichen Bezugsziffern wie beim herkömmlichen Ausführungsbeispiel.

Das in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel besitzt in gleicher Weise wie die im Zusammenhang mit der Fig. 4 beschriebene Ausführungsform eine Eingangskoaxialleitung 11 an seiner Eingangsstufe. Ein Innenleiter 11 A der Koaxial­ leitung 11 ist mit einer Ausgangsklemme 18 A über einen Gleichstromanteile unterdrückenden Kondensator 14 und eine Ausgangsleitung 16 verbunden. In gleicher Weise ist der Außenleiter 11 B der Koaxialleitung 11 mit einer Ausgangs­ klemme 18 B über einen Gleichstromanteile unterdrückenden Kondensator 15 und eine Ausgangsleitung 17 verbunden.

Ein Kondensator 1, der als reflexionsabsorbierende Einrich­ tung wirkt und eine geeignete Kapazität aufweist, ist zwi­ schen den Innenleiter 11 A und den Außenleiter 11 B geschal­ tet. Der Innenleiter 11 A ist über eine Stichleitung 2 ge­ erdet. Der Außenleiter 11 B ist über eine Stichleitung 3 ge­ erdet. Die Stichleitungen 2 und 3 besitzen jeweils die gleiche Länge l. Diese Länge l ist auf eine Viertelwellen­ länge, im Hinblick auf die offensichtliche Frequenz, fest­ gelegt, welche bestimmt ist durch die Kapazität des Konden­ sators 1, wie im einzelnen noch erläutert wird. Die anderen Teile des Aufbaus sind gleich ausgebildet wie die bei der oben beschriebenen herkömmlichen Ausführungsform.

Die Beziehung zwischen der Länge l der Stichleitungen 2 und 3 und dem Kondensator 1 wird unter Bezugnahme auf die Er­ gebnisse eines Versuchs erläutert.

Die Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen dem Betrag der Eingangsreflexion an der Eingangsklemme 10 A und der verwen­ deten Frequenz, wobei die Darstellung abgeleitet ist von den Meßergebnissen. Die Kurve A stellt den Fall dar, bei welchem in der Anordnung der Fig. 1 kein Kondensator 1 ver­ wendet wurde, während die Kurve B den Fall darstellt, bei welchem der in der Fig. 1 gezeigte Kondensator 1 verwendet wurde. Hieraus ergibt sich, daß im Falle der Kurve A das Minimum der Reflexion bei etwa 800 (MHz) auftritt, während im Falle der Kurve B das Minimum bei etwa 430 (MHz) auf­ tritt. Durch die Anwendung des Kondensators 1 werden die Stichleitungen 2 und 3, welche eine Länge haben, die für 800 (MHz) geeignet ist, geeignet für eine Frequenz von 430 (MHz). Es ergibt sich somit, daß anstelle einer Länge für jede Stichleitung 2 und 3 von etwa 2 l, welche man für eine Frequenz von 430 (MHz) verwenden müßte, die Länge ausrei­ chend ist. Die Länge einer jeden Stichleitung 2 und 3 läßt sich daher im wesentlichen halbieren durch die zusätzliche Anwendung des Kondensators 1, wie es in Fig. 1 dargestellt ist.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Kondensator 1 zwischen dem Innenleiter 11 A und dem Außenleiter 11 B vor­ gesehen. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, und es können der Innenleiter 11 A und der Außenleiter 11 B jeweils mit einem Kondensator bestückt sein. Beim beschrie­ benen Ausführungsbeispiel ergibt sich jedoch der Vorteil, daß der Aufbau einfacher ist und eine kompakte Schaltung verwirklicht werden kann.

Anstelle eines Kondensators können auch andere reflexions­ absorbierende Mittel zur Anwendung kommen.

Durch die oben beschriebene Funktion, welche bei der Erfin­ dung erreicht wird, läßt sich die Länge der Stichleitungen durch die Wirkung des Kondensators, der zwischen den Innen­ leiter und den Außenleiter geschaltet ist, erheblich verkür­ zen. Man gewinnt auf diese Weise einen Hochfrequenzgegentakt­ transformator mit kompakten Gesamtabmessungen und vereinfach­ ter Handhabung. Folglich läßt sich ein Hochfrequenzgegen­ taktverstärker herstellen, bei welchem das Auftreten von Reflexion erheblich verringert ist, und der eine kompakte Form aufweist, wenn ein Hochfrequenzgegentakttransformator gemäß der Erfindung verwendet wird.

Claims (6)

1. Hochfrequenzgegentakttransformator mit einer Koaxial­ leitung, deren erstes Ende mit einer einzelnen Eingangs­ klemme verbunden ist, und an deren zweitem Ende ein Innen­ leiter und ein Außenleiter über entsprechende, eine bestimm­ te Länge aufweisende Stichleitungen geerdet sind, wobei der Innenleiter und der Außenleiter mit zwei Ausgangsklemmen über entsprechende Ausgangsleitungen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innenleiter (11 A) und dem Außenleiter (11 B) am zweiten Ende der Koaxialleitung (11) ein reflexionsabsorbierendes Mittel mit geeigneter Kapazität geschaltet ist.

2. Hochfrequenzgegentakttransformator nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das reflexionsabsorbierende Mittel einen Kondensator (1) aufweist.

3. Hochfrequenzgegentakttransformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das reflexionsabsorbierende Mittel wenigstens einen Kondensator aufweist, der zwischen dem Innenleiter (11 A) und dem Außenleiter (11 B) angeordnet ist.

4. Hochfrequenzgegentaktverstärker, enthaltend

• - einen ersten Hochfrequenzgegentakttransformator mit einer Koaxialleitung, deren erstes Ende mit einer einzelnen Eingangsklemme verbunden ist, und an deren zweitem Ende ein Innenleiter und ein Außenleiter über entsprechende, eine bestimmte Länge aufweisende Stichleitungen geerdet sind, wobei der Innenleiter und der Außenleiter über ent­ sprechende Ausgangsleitungen einzeln mit zwei Ausgangs­ klemmen verbunden sind;
• - einen Verstärker, welcher mit den zwei Ausgangsklemmen des ersten Hochfrequenzgegentakttransformators verbunden ist, und
• - einen zweiten Gegentakttransformator, der mit der Ausgangs­ seite des Verstärkers verbunden ist, und der im wesent­ lichen den gleichen Aufbau aufweist wie der erste Gegen­ takttransformator, dadurch gekennzeichnet, daß
• - reflexionsabsorbierende Mittel mit dem Innenleiter (11 A) und dem Außenleitter (11 B) im ersten und zweiten Gegen­ takttransformator (10, 30) verbunden sind.

5. Hochfrequenzgegentaktverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die reflexionsabsorbierenden Mittel einen Kondensator (1) aufweisen.

6. Hochfrequenzgegentaktverstärker nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die reflexionsabsorbierenden Mittel wenigstens einen Kondensator (1) aufweisen, der zwi­ schen dem Innenleiter (11 A) und dem Außenleiter (11 B) ange­ ordnet ist.