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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Mikrowellenoszillator, dessen
Frequenz durch Verwendung eines dielektrischen Resonators stabilisiert wird,
und einen rauscharmen Umwandler, der Bestandteil einer Funkwellenempfangsantenne
eines Rundfunk- oder Kommunikationssatelliten ist.
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Hintergrund
der Erfindung
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Zusammen
mit den Fortschritten in der digitalen Signalkompressionstechnologie
von Filmen oder integrierten Schaltkreisen zur digitalen Signalverarbeitung,
wird seit kurzem im Fernsehrundfunk durch Rundfunksatellit oder
Kommunikationssatellit das analoge Übertragungssystem durch das
digitale Übertragungssystem
ersetzt, welches zur Bereitstellung von Rundfunk- und Kommunikationsdiensten von
höherer
Bildqualität
in mehreren Kanälen
in der Lage ist, und seine Verbreitung im allgemeinen Haushalt wird
stark erwartet. Vor diesem Hintergrund gibt es einen wachsenden
Bedarf nicht nur an kleineren und kostengünstigeren rauscharmen Umwandlern, die
in der Empfangsantenne von Rundfunk- oder Kommunikationssatellitenfunkwellen
verwendet werden, sondern auch an der weiteren Verbesserung von
Phasenrauscheigenschaften des Mikrowellenoszillators, der Bestandteil
des rauscharmen Umwandlers ist, was eine ernste Auswirkung auf die
Qualität der
Bitfehlerrate (BER) von dekodierten Signalen im Empfänger hat,
wenn die Kodierung durch Quadraturphasenverschiebung oder die Kodierung
durch Oktantphasenverschiebung als digitales Übertragungssystem verwendet
wird.
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6 ist
ein Schaltplan eines Mikrowellenoszillators, der bisher als lokaler
Oszillator eines rauscharmen Umwandlers verwendet wurde. Mit dem
Basisanschluss eines Bipolartransistors 1 für Mikrowellenoszillation
(nachfolgend wird der Bipolartransistor einfach als Transistor in
Unterscheidung zum Feldeffekttransistor oder FET bezeichnet) wird eine
Mikrostreifenleitung (MSL) 4a verbunden. In dieser Leitung 4a werden
eine Drosselschaltung, welche die hochohmige Leitung (HIL) 6a und
MSL 4d umfasst, und ein Gleichspannungsteiler, der die Gleichstromwiderstände 3c und 3d umfasst,
wie in dem Plan dargestellt, in Reihe verbunden, und ein Ende des
Widerstands 3c wird mit einem Vorspannungsversorgungsanschluss 2b des
Transistors verbunden, und eine Vorspannung wird daraus an den Basisanschluss
angelegt. Ein Kondensator 7c zum Erden der Mikrowellenkomponente,
die aus der HIL 6a austritt, ist parallel mit dem Widerstand 3d verbunden,
und ein Ende ist geerdet. Mit einem Anschlussende der MSL 4a ist
eine Reihenschaltung aus einem Hochfrequenzwiderstands 3b und
der MSL 4c, deren eines Ende gelöst ist und die eine Länge von λg/4 hat,
wie im Plan dargestellt, verbunden, und ein Widerstandsanschlussende
wird in der MSL 4a gebildet. Hierin ist λg die Leiterwellenlänge der
MSL 4c, die der Schwingungsfrequenz entspricht. (Nachfolgend
wird λg
als die Leiterwellenlänge
verstanden, die durch die entsprechende MSL bestimmt wird. Der Wert
von λg variiert
mit der Leitungsbreite von MSL, der Dicke der Leiterplatte und der
Dielektrizitätskonstanten.)
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Die
MSL 4b ist mit dem Kollektor von Transistor 1 verbunden,
und in dieser Leitung 4b sind, wie im Plan dargestellt,
eine Drosselschaltung aus der HIL 6b und der MSL 4f und
ein Gleichstromwiderstand 3a verbunden, und ein Ende des
Widerstands 3a ist mit einem Vorspannungsversorgungsanschluss 2a des
Transistors verbunden, und eine Vorspannung wird daraus an den Kollektoranschluss
angelegt. Ein Kondensator 7b zum Erden der Mikrowellenkomponente,
die aus der HIL 6b austritt, ist in Reihe mit dem Widerstand 3a verbunden,
und ein Ende ist geerdet.
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Ein
hohler, kreisförmiger,
dielektrischer Resonator (DR) 5 koppelt die MSL 4a und 4b elektromagnetisch
und ist so angeordnet, dass der Abstand von ihrem gelösten Ende
zu der Position, die zum Mittelpunkt des DR 5 am nächsten ist, λg/4 auf der MSL 4b betragen
kann.
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In
dieser Konfiguration werden durch Feedback von dem Kollektor zu
der Basis des Transistors 1 durch den DR 5 die
Schwingungsfrequenz und Schwingungsleistung bei der Frequenz stabilisiert, die
durch die Resonanzfrequenz des DR 5 bestimmt wird, und
die Schwingungsleistung wird aus einem Ausgangsanschluss 8 durch
eine Impedanzanpassschaltung 9 und einen Gleichstromblockkondensator 7a,
der mit dem Emitter des Transistors 1 verbunden ist, abgegeben.
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Inzwischen
bilden die HIL 6c und die MSL 4e, die mit der
Anpassschaltung 9 verbunden ist, eine Drosselschaltung
und werden verwendet, um das Ableiten von Mikrowellenschwingungsleistung
zu verhindern und den Emitter des Transistors 1 in Gleichstrom
zu erden.
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Diese
herkömmliche
Konfiguration macht jedoch Drosselschaltungen erforderlich, die
HIL 6a, 6b, 6c und MSL 4d, 4f, 4e umfassen,
die verbunden sind, um eine Gleichstromvorspannung an die MSL 4a, 4b anzulegen,
die mit den entsprechenden Anschlüssen des Transistors 1 verbunden
sind und mit der Impedanzanpassschaltung 9 verbunden sind,
und diese Drosselschaltungen machen es schwierig, die Größe des Mikrowellenoszillators
zu verringern, oder rufen eine Verschlechterung von Phasenrauscheigenschaften,
eine Erzeugung von Nebenschwingungen oder anderen instabilen Schwingungen
hervor. Eine ähnliche
Oszillatorschaltung ist aus Lohinger, G.: "Fundamentals of oscillators for the
microwave range (Part 2)" [Grundlagen
von Oszillatoren für
den Mikrowellenbereich (Teil 2)], IEEE Signal Processing Letters,
IEEE Signal Processing Society, Band 6, Nr. 7, Juli 1999, Seiten
32–34
bekannt.
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Kurze Darstellung
der Erfindung
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Es
ist folglich ein Ziel der Erfindung, die Probleme des Standes der
Technik zu lösen
und einen Mikrowellenoszillator von kleiner Größe mit ausgezeichneten Phasenrauscheigenschaften
und einen rauscharmen Umwandler zum Empfangen eines Satellitensignal,
der einen solchen Oszillator verwendet, vorzustellen.
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Um
dieses Ziel zu erreichen, ist der Mikrowellenoszillator der Erfindung
durch die Konfiguration gekennzeichnet, in der die MSL A, die an
einem Ende gelöst
ist, mit dem Basisanschluss eines Transistors verbunden ist, die
MSL B mit dem Kollektoranschluss verbunden ist, ein DR nah zu der
MSL A und MSL B vorgesehen ist, um sie elektromagnetisch zu koppeln,
und eine stabilisierte Schwingungsabgabe durch das Hervorrufen eines
parallelen Feedbacks von dem Kollektor zu der Basis erzielt wird,
und darüber
hinaus der Mittelpunkt des DR am nächsten an die Position gesetzt
ist, an welcher der Abstand von dem gelösten Ende auf der MSL A λg1/4 beträgt, und die
HIL bloß als
Vorspannungsversorgungsleitung zu dem Basisanschluss mit dieser
Position verbunden ist, und deshalb ohne Verwendung von Drosselschaltungen,
die einen relativ großen
Bereich auf der herkömmlichen
Leiterkarte belegten, ein kleiner und stabiler Mikrowellenoszillator
mit ausgezeichneten Phasenrauscheigenschaften realisiert werden.
Hierin ist λg1
die Leiterwellenlänge
in der MSL A.
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In
einer anderen Konfiguration, ist die MSL B, die mit dem Kollektoranschluss
des Transistors verbunden ist, auch an einem Ende gelöst, und
der Mittelpunkt des DR ist am nächsten
an die Position gesetzt, an welcher der Abstand von dem gelösten Ende
auf der MSL B λg2/4
beträgt,
und bloß die
HIL ist als Vorspannungsversorgungsleitung mit dem Kollektoranschluss
verbunden, und deshalb kann ohne Verwendung von Drosselschaltungen,
durch welche die Vorspannungsversorgungsleitungen sowohl zum Basis-
als auch zum Kollektoranschluss herkömmlicherweise ergänzt werden,
die Größe weiter
verringert werden. Hierin ist λg2
die Leitenwellenlänge
in der MSL B.
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Darüber hinaus,
ist bei Verwendung des FET anstelle des Transistors die MSL A mit
einem gelösten
Ende mit seinem Gateanschluss verbunden und die MSL B ist mit dem
Drainanschluss verbunden und ein DR wird nah zu der MSL A und B
vorgesehen, um sie elektromagnetisch zu koppeln, und eine stabilisierte
Schwingungsabgabe wird durch das Hervorrufen eines parallelen Feedbacks
von dem Drain zu dem Gate erzielt, und der Mittelpunkt des DR ist
am nächsten
an die Position gesetzt, an welcher der Abstand von dem gelösten Ende
auf der MSL A λg1/4 beträgt, und
die HIL ist bloß als
Vorspannungsversorgungsleitung mit dem Gateanschluss verbunden, und
deshalb kann ohne Verwendung von Drosselschaltungen, die einen relativ
großen
Bereich auf der herkömmlichen
Leiterplatte belegten, ein kleiner und stabiler Mikrowellenoszillator
mit ausgezeichneten Phasenrauscheigenschaften realisiert werden.
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In
einer anderen Konfiguration ist die MSL B, die mit dem Drainanschluss
des FET verbunden ist, auch an einem Ende gelöst, und der Mittelpunkt des DR
ist am nächsten
an die Position gesetzt, an welcher der Abstand von dem gelösten Ende
auf der MSL B λg2/4
beträgt,
und bloß die
HIL ist als Vorspannungsversorgungsleitung mit dem Drainanschluss
verbunden, und deshalb kann ohne Verwendung von Drosselschaltungen,
durch welche die Vorspannungsversorgungsleitungen sowohl zum Gate- als
auch zum Drainanschluss herkömmlicherweise ergänzt werden,
die Größe weiter
verringert werden.
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Durch
Verwendung eines dieser Mikrowellenoszillatoren in dem lokalen Oszillator
für den rauscharmen
Umwandler zum Empfangen eines Satellitensignals, der eine Sonde
in dem kreisförmigen Wellenleiter
zum Umwandeln des aus einer Satellitensignalempfangsantenne erhaltenen
Satellitensignals in einen MSL-Modus, einen rauscharmen Verstärker, einen
Mischer, einen lokalen Oszillator und einen ZF-Verstärker umfasst,
kann ein kleiner und stabiler rauscharmer Umwandler zum Empfangen
eines Satellitensignals mit ausgezeichneten Phasenrauscheigenschaften
realisiert werden.
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Durch
Verbinden der MSL, die an einem Ende gelöst ist, mit dem Basis- und
/ oder Kollektoranschluss des Transistors oder mit dem Gate- und
/ oder Drainanschluss des FET, Setzen des Mittelpunktes des DR am
nächsten
an die Position, an welcher der Abstand von dem gelösten Ende
auf der MSL λg/4
beträgt,
und bloßes
Verbinden der HIL als Vorspannungsversorgungsleitung mit jedem Anschluss
des Transistors oder FETs werden folglich herkömmliche Drosselschaltungen
umgangen, und ein kleiner und stabiler Mikrowellenoszillator mit
ausgezeichneten Phasenrauscheigenschaften und ein rauscharmer Umwandler
zum Empfangen eines Satellitensignals durch Verwendung eines solchen
Oszillators werden vorgestellt.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Schaltplan eines Mikrowellenoszillators in Ausführungsform
1 und Ausführungsform
2 der Erfindung.
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2 ist
ein Schaltplan eines Mikrowellenoszillators in Ausführungsform
3 und Ausführungsform
4 der Erfindung.
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3 ist
ein Blockdiagramm eines Mikrowellenoszillators in Ausführungsform
5 der Erfindung.
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4 ist
ein Blockdiagramm eines Mikrowellenoszillators in Ausführungsform
6 der Erfindung.
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5 ist
ein Diagramm, welches Phasenrauscheigenschaften des Mikrowellenoszillators
in Ausführungsform
6 der Erfindung zeigt.
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6 ist
ein Schaltplan eines Mikrowellenoszillators nach dem Stand der Technik.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nachfolgend die bevorzugten
Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben.
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(Ausführungsform 1)
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Ein
Schaltplan eines Mikrowellenoszillators in Ausführungsform 1 der Erfindung
wird in 1 gezeigt.
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Die
MSL 4a mit einem gelösten
Ende ist mit einem Basisanschluss eines Transistors 1 verbunden,
und die HIL 6a und der Gleichstromwiderstand 3b sind
in Reihe mit der Seite von Leitung 4a, wie in 1 gezeigt,
verbunden, ein Ende des Widerstands 3b ist mit einem Vorspannungsversorgungsanschluss 2 durch
den Gleichstromwiderstand 3a verbunden, und eine Vorspannung
wird daraus an den Basisanschluss angelegt. Die MSL 4b mit
einem gelösten
Ende ist, wie im Fall des Basisanschlusses, mit einem Kollektoranschluss
des Transistors 1 verbunden und die HIL 6b und
der Gleichstromwiderstand 3a sind in Reihe mit der Seite
von Leitung 4b, wie in 1 gezeigt,
verbunden und werden zu dem Vorspannungsversorgungsanschluss 2 geführt, und eine
Vorspannung wird daraus an den Kollektoranschluss angelegt. Der
Emitteranschluss ist direkt geerdet. Um die Schwingung zu stabilisieren
wird andererseits ein DR 5 so bereitgestellt, dass die
Position, an welcher der Abstand von dem gelösten Ende auf der MSL 4a-
und der MSL 4b-Leitung L1 und L2 beträgt, am nächsten zum Mittelpunkt des
DR 5 sein kann. Durch Setzen von L1 beziehungsweise L2 auf λg1/4 und λg2/4 (λg1 und λg2 sind Leiterwellenlängen von
MSL 4a beziehungsweise MSL 4b bei der Resonanzfrequenz
von DR 5) werden die MSL 4b, die mit dem Kollektor
verbunden ist, und die MSL 4a, die mit dem Basisanschluss
verbunden ist, elektromagnetisch durch den DR 5 gekoppelt,
und ein paralleles Feedback wird zwischen dem Kollektor und der
Basis des Transistors hervorgerufen, und folglich wird eine Mikrowellenschwingung
bei einer gewünschten
Frequenz durch den DR 5 stabilisiert. Diese Schwingungsleistung
wird aus einem Ausgangsanschluss 8 durch einen Gleichstromblockkondensator 7a gewonnen.
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Angenommen,
die Position auf der Leitung 4a, die am nächsten zum
Mittelpunkt des DR 5 von dem gelösten Ende der MSL 4a liegt,
ist PA, und der Abstand von dem gelösten Ende der Leitung 4a zu der
HIL 6a ist x, dann beträgt
der Abstand von dem gelösten
Ende zu Pa λg1/4
(L1 = λg1/4),
und folglich ist die Leitung 4a bei Pa im kurzgeschlossenen
Zustand, und bei Betrachtung des gelösten Endes der Leitung 4a von
Pa ist die Impedanz Z(Pa) ein ausreichend kleiner Wert. Wenn die
HIL 6a an dieser Position von Pa verbunden ist, das heißt, wenn
sie auf x = L1 gesetzt ist, ist daher die Impedanz bei Betrachtung
der HIL 6a von der Position von Pa aus ein ausreichend
großer
Wert im Vergleich mit Z(Pa) ohne Verwendung einer Drosselschaltung
mit einer Stichleitung 4d entsprechend dem in 6 gezeigten Stand
der Technik, und es ist möglich,
das Ableiten des elektromagnetischen Mikrowellenfeldes von der MSL 4a zu
der HIL 6a ausreichend zu unterdrücken. Daher kann ein kleiner
und stabiler Mikrowellenoszillator mit ausgezeichneten Phasenrauscheigenschaften
realisiert werden.
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5 zeigt
Phasenrauscheigenschaften einer Mikrowellenschwingungsabgabe bei λg1/8, λg1/4 und
3λg1/8.
Aus diesem Diagramm ist bekannt, dass die günstigsten Phasenrauscheigenschaften
bei L1 = λg1/4
erzielt werden.
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In
dieser Ausführungsform
wird ein Spannungsfeedbacksystem in dem Vorspannungsverfahren des
Transistors 1 verwendet, aber ähnliche Effekte werden durch
ein anderes Vorspannungsverfahren wie zum Beispiel das Stromfeedbacksystem
erzielt. Natürlich
werden dieselben Effekte durch Verwendung eines Interdigitalfilters
durch MSL oder ähnliches
in dem Gleichstromblockkondensator 7a erzielt.
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(Ausführungsform 2)
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Ein
Schaltplan eines Mikrowellenoszillators dieser Ausführungsform
ist derselbe wie jener von Ausführungsform
1, der in 1 gezeigt wird. Angenommen,
der Abstand von dem gelösten
Ende von MSL 4b, die mit einem Kollektoranschluss des Transistors 1 verbunden
ist, zu der HIL 6b ist y, und die Position auf der Leitung 4b,
die am nächsten
zum Mittelpunkt des DR 5 von dem gelösten Ende der MSL 4b liegt,
ist Pb, dann beträgt
in dieser Ausführungsform
der Abstand von dem gelösten
Ende zu Pb λg2/4
(L2 = λg2/4,
und folglich ist die Leitung bei Pb im kurzgeschlossenen Zustand,
und bei Betrachtung des gelösten
Endes der Leitung 4b von Pb ist die Impedanz Z(Pb) ein
ausreichend kleiner Wert. Wenn die HIL 6b an dieser Position
von Pb verbunden ist, das heißt,
wenn sie auf y = L2 gesetzt ist, ist daher die Impedanz bei Betrachtung
der HIL 6b von der Position von Pb aus, wie in Ausführungsform
1, ein ausreichend großer
Wert im Vergleich mit Z(Pb) ohne Verwendung einer Drosselschaltung
mit einer Stichleitung 4f entsprechend dem in 6 gezeigten Stand
der Technik, und es ist möglich,
das Ableiten des elektromagnetischen Mikrowellenfeldes von der MSL 4b zu
der HIL 6b ausreichend zu unterdrücken. Daher kann ein kleiner
und stabiler Mikrowellenoszillator mit ausgezeichneten Phasenrauscheigenschaften
realisiert werden.
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Auch
in dieser Ausführungsform
kann das Vorspannungsverfahren des Transistors 1 und Gleichstromblockkondensators 7a wie
in Ausführungsform
1 variiert werden.
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(Ausführungsform 3)
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Ein
Schaltplan eines Mikrowellenoszillators in Ausführungsform 3 der Erfindung
wird in 2 gezeigt. Die MSL 4a mit
einem gelösten
Ende ist mit einem Gateanschluss von FET 9 verbunden, und
die HIL 6a und der Gleichstromwiderstand 3e sind
in Reihe mit der Seite von Leitung 4a, wie in 2 gezeigt, verbunden,
und ein Ende des Widerstands 3e ist geerdet. Die MSL 4b mit
einem gelösten
Ende ist, wie im Fall des Gateanschlusses, mit einem Drainanschluss
des FET 9 verbunden. Auf einer Seite der Leitung 4b,
wie in 2 gezeigt, ist ein Ende der HIL 6b verbunden,
und ein Gleichstromwiderstand 3c und der Kondensator 7b sind
mit dem anderen Ende verbunden, und der Widerstand 3c wird
in einen Vorspannungsversorgungsanschluss 2 geführt, aus
dem eine Vorspannung an den FET 9 angelegt wird. Der Kondensator 7b ist
zum Erden der Mikrowellenkomponente, die aus der HIL 6b austritt,
vorgesehen. Ein Ende einer Impedanzanpassschaltung 10 ist
mit einem Sourceanschluss verbunden, und das andere Ende ist mit
einem Ausgangsanschluss 8 durch einen Gleichstromblockkondensator 7a verbunden.
Auf der Seite der Schaltung 10, wie in 2 gezeigt,
sind eine Drosselschaltung, welche die HIL 6c und die Stichleitung 4c umfasst
und ein Gleichstromwiderstand 3d in Reihe verbunden, und
ein Ende des Widerstands 3d ist geerdet. Um die Schwingung
zu stabilisieren, wird andererseits ein DR 5 so bereitgestellt,
dass die Position, an welcher der Abstand von dem gelösten Ende
auf der MSL 4a- und der MSL 4b-Leitung L1 und
L2 beträgt,
am nächsten
zum Mittelpunkt des DR 5 sein kann. Durch Setzen von L1 beziehungsweise
L2 auf λg1/4
und λg2/4
(λg1 und λg2 sind Leiterwellenlängen der
MSL 4a beziehungsweise MSL 4b bei der Resonanzfrequenz
von DR 5) werden die MSL 4b, die mit dem Drainanschluss
verbunden ist, und die MSL 4a, die mit dem Gateanschluss
verbunden ist, elektromagnetisch durch den DR 5 gekoppelt,
und ein paralleles Feedback wird zwischen dem Drain und dem Gate
des FET hervorgerufen, und folglich wird eine Mikrowellenschwingung
bei einer gewünschten
Frequenz durch den DR 5 stabilisiert. Diese Schwingungsleistung
wird aus einem Ausgangsanschluss 8 durch eine Impedanzanpassschaltung 10 und
einen Gleichstromblockkondensator 7a gewonnen.
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Angenommen,
die Position auf der Leitung 4a, die am nächsten zum
Mittelpunkt des DR 5 von dem gelösten Ende der MSL 4a liegt,
ist Pa, und der Abstand von dem gelösten Ende der Leitung 4a zu der
HIL 6a ist x, dann beträgt
der Abstand von dem gelösten
Ende zu PA λg1/4
(L1 = λg1/4),
und folglich ist die Leitung 4a bei Pa im kurzgeschlossenen
Zustand, und bei Betrachtung des gelösten Endes der Leitung 4a von
Pa ist die Impedanz Z(Pa) ein ausreichend kleiner Wert. Wenn die
HIL 6a an dieser Position von Pa verbunden ist, das heißt, wenn
sie auf x = L1 gesetzt ist, ist daher die Impedanz bei Betrachtung
der HIL 6a von der Position von Pa aus ein ausreichend
großer
Wert im Vergleich mit Z(Pa) ohne Verwendung einer Drosselschaltung
mit einem Stichleitung 4d entsprechend dem in 6 gezeigten Stand
der Technik, und es ist möglich,
das Ableiten des elektromagnetischen Mikrowellenfeldes von der MSL 4a zu
der HIL 6a ausreichend zu unterdrücken. Daher kann ein kleiner
und stabiler Mikrowellenoszillator mit ausgezeichneten Phasenrauscheigenschaften
realisiert werden.
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Natürlich werden
dieselben Effekte durch Verwendung eines Interdigitalfilters durch
MSL oder ähnliches
in dem Gleichstromblockkondensator 7a erzielt.
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(Ausführungsform 4)
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Ein
Schaltplan eines Mikrowellenoszillators dieser Ausführungsform
ist derselbe wie jener von Ausführungsform
3, der in 2 gezeigt wird. Angenommen,
der Abstand von dem gelösten
Ende der MSL 4b, die mit einem Drainanschluss des FET 9 verbunden
ist, zu der HIL 6b ist y, und die Position auf der Leitung 4b,
die am nächsten
zum Mittelpunkt des DR 5 von dem gelösten Ende der MSL 4b liegt,
ist Pb, dann beträgt
in dieser Ausführungsform
der Abstand von dem gelösten
Ende zu Pb λg2/4
(L2 = λg2/4),
und folglich ist die Leitung 4b bei Pb im kurzgeschlossenen
Zustand, und bei Betrachtung des gelösten Endes der Leitung 4b von
Pb ist die Impedanz Z(Pb) ein ausreichend kleiner Wert. Wenn die
HIL 6b an dieser Position von Pb verbunden ist, das heißt, wenn
sie auf y = L2 gesetzt ist, ist daher die Impedanz bei Betrachtung
der HIL 6b von der Position von Pb aus, wie in Ausführungsform
3, ein ausreichend großer Wert
im Vergleich mit Z(Pb) ohne Verwendung einer Drosselschaltung mit
einer Stichleitung 4f entsprechend dem in 6 gezeigten
Stand der Technik, und es ist möglich,
das Ableiten des elektromagnetischen Mikrowellenfeldes von der MSL 4b zu
der HIL 6b ausreichend zu unterdrücken. Daher kann ein kleiner
und stabiler Mikrowellenoszillator mit ausgezeichneten Phasenrauscheigenschaften
realisiert werden.
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Auch
in dieser Ausführungsform
kann der Gleichstromblockkondensator 7a wie in Ausführungsform
3 variiert werden.
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(Ausführungsform 5)
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Ein
Blockdiagramm eines rauscharmen Umwandlers zum Empfangen eines Satellitensignals
in Ausführungsform
5 der Erfindung wird in 3 gezeigt.
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Ein
Satellitensignal, das durch eine Empfangsantenne empfangen wird,
wird in einen kreisförmigen
Wellenleiter 20 geführt,
durch eine Sonde 11, die im Wellenleiter bereitgestellt
ist, in den MSL-Modus umgewandelt und durch einen rauscharmen Verstärker verstärkt, und
in einen Mischer 13 gesendet, um auf eine Zwischenfrequenz
herunter umgewandelt zu werden. Als ein lokaler Oszillator zum Zuführen eines
lokalen Schwingungssignals in den Mischer 13, wird der
Mikrowellenoszillator in Ausführungsform
1 verwendet. Das heißt,
durch Verbinden der HIL 6a zur Vorspannungsversorgung,
die an den Basisanschluss des Transistors 1 von dem gelösten Ende
der MSL 4a zu der Position Pa von λg1/4 (x = λg1/4) anzulegen ist, benötigt dieser
Mikrowellenoszillator keine Drosselschaltung. In 3 wird
das Ausgangssignal des Mikrowellenoszillators von Ausführungsform
1 aus dem Gleichstromblockkondensator 7a in den Mischer 13 durch
ein Bandpassfilter 14, das von MSL gebildet wird, zugeführt, und
der Vorspannungsversorgungsanschluss 2 des Transistors 1 wird
mit einer stabilisierten Gleichstromversorgungsschaltung 16 verbunden.
In dem Mischer 13 werden das Satellitensignal und das lokale
Schwingungssignal gemischt, und die ZF-Komponente wird aus dem Ausgangsport
des Mischers 13 entnommen, in einem ZF-Verstärker 15 verstärkt, und
zu einem ZF-Ausgangsanschluss 17 geführt und nach außen abgegeben.
Andererseits wird die Gleichspannung, die an die stabilisierte Gleichstromversorgungsschaltung
zu liefern ist, auf dem ZF-Ausgangssignal von außen überlagert und wird aus dem
Ausgangsanschluss 17 angelegt.
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Da
der Mikrowellenoszillator in Ausführungsform 1 in dem rauscharmen
Umwandler zum Empfangen des Satellitensignals als lokaler Oszillator verwendet
wird, kann folglich in dieser Ausführungsform ein kleiner und
stabiler rauscharmer Umwandler zum Empfangen eines Satellitensignals
mit ausgezeichneten Phasenrauscheigenschaften realisiert werden.
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5 zeigt
Phasenrauscheigenschaften einer Mikrowellenschwingungsabgabe bei λg1/8, λg1/4 und
3λg1/8.
Aus diesem Diagramm ist bekannt, dass die günstigsten Phasenrauscheigenschaften
bei L1 = λg1/4
erzielt werden.
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(Ausführungsform 6)
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Ein
Blockdiagramm eines rauscharmen Umwandlers dieser Ausführungsform
ist dasselbe wie jenes von Ausführungsform
5, das in 3 gezeigt wird.
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In
dieser Ausführungsform
wird der Mikrowellenoszillator in Ausführungsform 2 als lokaler Oszillator
zum Erzeugen eines lokalen Schwingungssignals verwendet. Das heißt, durch
Verbinden der HIL 6b zur Vorspannungsversorgung, die an
den Kollektoranschluss des Transistors 1 aus dem gelösten Ende
der MSL 4b zu der Position Pb von λg2/4 (y = λg2/4) anzulegen ist, benötigt dieser
Mikrowellenoszillator keine Drosselschaltung. Da der Mikrowellenoszillator
in Ausführungsform
2 in dem rauscharmen Umwandler zum Empfangen eines Satellitensignals
als lokaler Oszillator verwendet wird, kann in dieser Ausführungsform
folglich ein kleiner und stabiler rauscharmer Umwandler zum Empfangen
eines Satellitensignals mit ausgezeichneten Phasenrauscheigenschaften
realisiert werden.
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(Ausführungsform 7)
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Ein
Blockdiagramm eines rauscharmen Umwandlers zum Empfangen eines Satellitensignals
in Ausführungsform
7 der Erfindung wird in 4 gezeigt.
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Ein
Satellitensignal, das durch eine Empfangsantenne empfangen wird,
wird in einen kreissförmigen
Wellenleiter 20 geführt,
durch eine Sonde 11, die in dem Leiter bereitgestellt ist,
in den MSL-Modus umgewandelt und durch einen rauscharmen Verstärker verstärkt, und
in einen Mischer 13 gesendet, um auf eine Zwischenfrequenz
herunter umgewandelt zu werden. Als lokaler Oszillator zum Zuführen eines
fokalen Schwingungssignals in den Mischer 13, wird der
Mikrowellenoszillator in Ausführungsform
3 verwendet. Das heißt,
durch Verbinden der HIL 6a zur Vorspannungsversorgung,
die an den Gateanschluss des FET 9 von dem gelösten Ende der
MSL 4a zu der Position Pa von λ/4 (x = λg1/4) anzulegen ist, benötigt dieser
Mikrowellenoszillator keine Drosselschaltung. In 4 wird
das Ausgangssignal des Mikrowellenoszillators von Ausführungsform
3 aus dem Gleichstromblockkondensator 7a in den Mischer 13 durch
ein Bandpassfilter 14, das von MSL gebildet wird, zugeführt, und
der Vorspannungsversorgungsanschluss 2 des FET 9 wird
mit einer stabilisierten Gleichstromversorgungsschaltung 16 verbunden.
In dem Mischer 13 werden das Satellitensignal und das lokale
Schwingungssignal gemischt, und die ZF-Komponente wird aus dem Ausgangsport des
Mischers 13 entnommen, in einem ZF-Verstärker 15 verstärkt, und
zu einem ZF-Ausgangsanschluss 17 geführt und nach außen abgegeben.
Andererseits wird die Gleichspannung, die an die stabilisierte Gleichstromversorgungsschaltung
zu liefern ist, auf dem ZF-Ausgangssignal von außen überlagert und wird aus dem
Ausgangsanschluss 17 angelegt.
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Da
der Mikrowellenoszillator in Ausführungsform 3 in dem rauscharmen
Umwandler zum Empfangen des Satellitensignals als lokaler Oszillator verwendet
wird, kann folglich in dieser Ausführungsform ein kleiner und
stabiler rauscharmer Umwandler zum Empfangen eines Satellitensignals
mit ausgezeichneten Phasenrauscheigenschaften realisiert werden.
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(Ausführungsform 8)
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Ein
Blockdiagramm eines rauscharmen Umwandlers dieser Ausführungsform
ist dasselbe wie jenes von Ausführungsform
7, das in 4 gezeigt wird.
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In
dieser Ausführungsform
wird der Mikrowellenoszillator in Ausführungsform 4 als lokaler Oszillator
zum Erzeugen eines lokalen Schwingungssignals verwendet. Das heißt, durch
Verbinden der HIL 6b zur Vorspannungsversorgung, die an
den Drainanschluss des FET 9 von dem gelösten Ende
der MSL 4b zu der Position Pb von λg2/4 (y = λg2/4) anzulegen ist, benötigt dieser
Mikrowellenoszillator keine Drosselschaltung. Da der Mikrowellenoszillator
in Ausführungsform
4 in dem rauscharmen Umwandler zum Empfangen eines Satellitensignals
als lokaler Oszillator verwendet wird, kann in dieser Ausführungsform
folglich ein kleiner und stabiler rauscharmer Umwandler zum Empfangen
eines Satellitensignals mit ausgezeichneten Phasenrauscheigenschaften
realisiert werden.
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Durch
Verbinden der MSL, die an einem Ende gelöst ist, mit dem Basis- und
/ oder Kollektoranschluss des Transistors oder mit dem Gate- und
/ oder Drainanschluss des FET, Setzen des Mittelpunktes des DR am
nächsten
an die Position, an welcher der Abstand von dem gelösten Ende
auf der MSL λg/4
beträgt
und bloßes
Verbinden der HIL als Vorspannungsversorgungsleitung mit jedem Anschluss
des Transistors oder FET werden herkömmliche Drosselschaltungen
umgangen, und ein kleiner und stabiler Mikrowellenoszillator mit
ausgezeichneten Phasenrauscheigenschaften und ein rauscharmer Umwandler
zum Empfangen eines Satellitensignals durch Verwendung eines solchen
Oszillators werden vorgestellt.