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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Hochfrequenz-Begrenzerschaltung mit:
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einem Hochfrequenz-Leistungsteiler, der einen Eingang und
eine Mehrzahl von Ausgängen aufweist;
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einer entsprechenden Anzahl von Dioden, von denen jede
mit einer ersten Elektrode an einen entsprechenden der
Mehrzahl von Ausgängen des Leistungsteilers, und mit einer
zweiten Elektrode an ein Bezugspotential angeschlossen ist; und
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einem Hochfrequenz-Leistungskombinierer, der einen
Ausgang und eine Mehrzahl von Eingängen aufweist, von denen
jeder an einem entsprechenden der Ausgänge des Leistungsteilers
angeschlossen ist, wobei der Leistungsteiler einen an seinen
Eingang angeschlossenen Eingangsübertragungsleitungsabschnitt
aufweist und der Leistungskombinierer einen an seinen Ausgang
angeschlossenen Ausgangsübertragungsleitungsabschnitt
aufweist.
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Wie in der Technik bekannt werden
Hochfrequenz-Energiebegrenzerschaltungen in einer breiten Vielfalt von
Anwendungsfällen eingesetzt. Eine Art einer Begrenzerschaltung
enthält eine p-i-n-Diode, die im Nebenschluß an einer
Übertragungsleitung liegt. In vielen Fällen ist eine Induktivität
parallel zu der Diode geschaltet. Wenn die der
Übertragungsleitung zugeführte Leistung ansteigt, so nimmt der effektive
Widerstand (d.h., der Parallelwiderstand Rs) der Diode von
einem Zustand hohen Widerstandes (wobei im Idealfall die der
Übertragungsleitung zugeführte Leistung zum Ausgang der
Übertragungsleitung unabgeschwächt durchläuft) auf einen Zustand
niedrigen Widerstandes ab (wobei im Idealfall die der
Übertragungsleitung zugeführte Leistung zum Eingang der
Übertragungsleitung
reflektiert wird, um die Größe der Leistung zu
begrenzen, die zu dem Ausgang des Begrenzers gelangt). Die
Aufgabe der Induktivität ist es, während des Zustandes hohen
Widerstandes einen Entladungsweg für Ladung zu bieten, die in
dem "i"-Bereich oder im in-trinsischen Bereich der p-i-n-
Diode während einer vorausgehenden Zeit gespeichert wurde,
als sich die Diode im Zustand niedrigen Widerstandes befand.
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In vielen Anwendungsfällen müssen solche Begrenzer bei
verhältnismäßig hohen Leistungsniveaus betrieben werden. Hier
müssen die Durchbruchsspannungen der p-i-n-Dioden
entsprechend ansteigen. Diese Erhöhung der Durchbruchsspannung wird
charakteristischer Weise durch Erhöhung des Volumens des
intrinsischen Bereiches der p-i-n-Diode erreicht.
Bekanntermaßen aber verschlechtern sich, wenn das Volumen des
intrinsischen Bereiches vergrößert wird, die von der Diode
geforderten Eigenschaften hinsichtlich niedriger Impedanz. Das
bedeutet, daß, wenn das Volumen des intrinsischen Bereiches
zunimmt, der minimale Nebenschlußwiderstand, der für die Diode
während des Betriebszustandes bei hohem Leistungsniveau
erzielbar ist, den Wert überschreiten kann, der für den
besonderen Anwendungsfall des Begrenzers erforderlich ist.
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Eine Technik, welche zur Erhöhung der Fähigkeit der Diode
zur Handhabung von Leistung eingesetzt wird, ist die
Verwendung von zwei p-i-n-Dioden, welche beide parallel an die
Übertragungsleitung geschaltet sind, jedoch an Punkten längs
der Übertragungsleitung an diese angeschlossen sind, welche
voneinander durch eine Viertelwellenlänge getrennt sind. Hier
hat die Diode, welche nächst dem Eingang des Begrenzers
angeschlossen ist, eine höhere Durchbruchsspannungseigenschaft
als die Diode, welche nächst dem Ausgang des Begrenzers
angeschlossen ist. Bei niedrigen Leistungswerten bieten beide
Dioden praktische Zustände hohen Parallelwiderstandes, so daß
im wesentlichen die ganze Eingangsleistung zu dem Ausgang des
Begrenzers durchläuft. Wenn jedoch die Eingangsleistung
ansteigt, kann, während die nächst dem Eingang des Begrenzers
angeschlossene Diode einen Zustand etwas höheren Widerstandes
aufgrund ihres größeren Volumens des intrinsischen Bereiches
aufrechterhält, die nächst dem Ausgang des Begrenzers
angeschlossene Diode ihren Widerstand aufgrund des geringeren
Volumens ihres intrinsischen Bereiches beträchtlich herabsetzen
lassen und dadurch den Begrenzungsvorgang beginnen. Weiter
erzeugt der erniedrigte Widerstand der letztgenannten Diode
eine niedrige Spannung, welche als hohe Spannung zurück zur
erstgenannten Diode aufgrund der
Viertelwellenlängen-Übertragungsleitung reflektiert wird, welche die beiden Dioden
trennt. Die erste Diode wird so durch zwei Effekte in einen
Zustand niedrigeren Widerstandes gebracht: Zum einen ist die
Diode einer Erhöhung der Eingangsleistung zum Begrenzer
ausgesetzt und zum anderen treibt die höhere Spannung, welche zu
ihr hin durch die zweite Diode reflektiert wird, sie in einen
leitenden Zustand niedrigeren Widerstandes. Für
Anwendungsfälle bei hoher Leistung kann daher die erste Diode, welche
einen vergrößerten intrinsischen Bereich hat, höhere
Leistungswerte handhaben und die einhergehenden uneffektiven
Eigenschaften niedrigen Widerstandes dieser ersten Diode
werden praktisch durch die Verwendung der zweiten, einen kleinen
intrinsischen Bereich aufweisenden Dioden kompensiert, welche
den erforderlichen Zustand niedrigen Widerstandes erzeugt.
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In einigen Anwendungen bei hoher Leistung ist es
notwendig, die Fähigkeit zur Handhabung von Leistungen der oben
erwähnten ersten Diode (d.h., der Diode, welche nächst dem
Eingang des Begrenzers angeschlossen ist), weiter zu verbessern.
Hier wird eine zweite, hohe Durchbruchspannung aufweisende
Diode parallel mit der ersten Diode am selben Punkt in der
Übertragungsleitung angeschlossen. Während die Verwendung von
im Nebenschluß geschalteten Dioden an demselben Punkt der
Übertragungsleitung tatsächlich die für jede der Dioden
erforderliche Leistungsfähigkeit herabsetzt, wird die
Betriebsdämpfung des Begrenzers entsprechend erhöht. Diese Erhöhung
der Betriebsdämpfung ist der Tatsache zuzuordnen, daß der
intrinsische Bereich jeder Diode praktisch eine Kapazität
parallel
zu der Übertragungsleitung darstellt. Wenn also
zusätzliche Dioden parallelgeschaltet werden, so erhöht sich die
Kapazität an der Übertragungsleitung. Da es wünschenswert
ist, daß die Eingangsimpedanz zum Begrenzer an die Impedanz
der Quelle der Hochfrequenzenergie oder -leistung angepaßt
ist, welche dem Begrenzer zugeführt wird, muß eine
Anpassungsschaltung vorgesehen sein. Wenn jedoch die Kapazität
aufgrund der Verwendung zusätzlicher parallel geschalteter
Dioden wächst, nimmt die Kompliziertheit der
Anpassungsschaltung zu und in entsprechender Weise nehmen die
Betriebsbandbreite und die maximale Betriebsfrequenz des Begrenzers ab,
wodurch die Verwendbarkeit des Begrenzers eingeschränkt wird.
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In der Veröffentlichung mit dem Titel "Understanding M/W
Limiter Modules and Components" von B. Siegal und M.
Litchfiled ist auf den Seiten 59 bis 62 von Microwave
Journal, Band 19, Nr. 3, März 1976, eine
Hochfrequenz-Begrenzerschaltung der eingangs oben definierten Art
beschrieben, in welcher die genannten Dioden zwei p-i-n-Dioden sind,
wobei der Leistungsaufteiler zwei Ausgänge und der
Leistungskombinierer zwei Eingänge hat. Der Leistungsteiler besteht
aus einem Abschnitt einer Mikrostreifen-Übertragungsleitung,
deren eines Ende über zwei getrennt befestigte Leitungen mit
den jeweiligen Anoden der Dioden verbunden ist. Der
Leistungskombinierer besteht aus einem weiteren Abschnitt einer
Mikrostreifen-Übertragungsleitung, deren eines Ende durch
zwei gesondert befestigte Leitungen an die jeweiligen Anoden
der Dioden angeschlossen ist. Die
Übertragungsleitungsabschnitte und die Dioden sind in einer Modulpackung mit dicht
abgeschlossenen 50-Ω-Hochfrequenzeingangs- und
Ausgangsanschlüssen entsprechend den jeweiligen freien Enden des
Leistungsteiler-Leitungsabschnittes und des
Leistungskombinierer-Leitungsabschnittes vorgesehen. Eine Leitungsverbindungs-
Induktivität ist an jeder der Leitungen vorhanden.
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Vor diesem Hintergrund der Erfindung ist es daher ein
Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte
Hochfrequenz-Begrenzerschaltung zu schaffen.
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Es ist ein weiters Ziel dieser Erfindung, eine
Hochfrequenz-Begrenzerschaltung vorzusehen, welche verbesserte
Hochleistungseigenschaften hat.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen
Hochfrequenzbegrenzer zu schaffen, der bei hohen Leistungspegeln
über eine verhältnismäßig große Bandbreite hin betrieben
werden kann.
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Es ist noch ein weiteres Ziel der Erfindung, eine
Hochfrequenz-Begrenzerschaltung zu schaffen, die bei hoher
Leistung über ein breites Frequenzband betrieben werden kann und
eine verhältnismäßig kleine Betriebsdämpfung hat.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Hochfrequenz-
Begrenzerschaltung der zuvor eingangs definierten Art dadurch
gekennzeichnet, daß der Leistungsteiler eine Mehrzahl von
Ausgangsübertragungsleistungabschnitten aufweist, die jeweils
mit seinen Ausgängen verbunden sind, und daß der
Leistungskombinierer eine entsprechende Mehrzahl von
Eingangsübertragungsleitungsabschnitten aufweist, die jeweils mit seinen
Eingängen verbunden sind.
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Bei einer solchen Anordnung ist die Betriebsdämpfung
eines derartigen Begrenzers im Vergleich zu einem Begrenzer
mit einer gleichen Anzahl von Dioden, die im Nebenschluß an
einem gemeinsamen Punkt einer einzigen Übertragungsleitung
angeschlossen sind, vermindert. Die verminderte
Betriebsdämpfung bedeutet daher, daß die Impedanzanpassungsschaltung,
welche erforderlich ist, nicht die maximale Betriebsfrequenz
in einem Maße begrenzt, wie eine Impedanzanpassungsschaltung
gleicher Kompliziertheit, die für einen Begrenzer mit der
gleichen Anzahl von Dioden, jedoch unter Verwendung einer
einzigen Übertragungsleitung, erforderlich ist, die maximale
Betriebsfrequenz begrenzt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
sowie diese selbst erschließen sich dem Verständnis noch
umfassender aus der folgenden detaillierten Beschreibung
zusammen mit den begleitenden Zeichnungen, in welchen:
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Fig. 1A u. 1B vereinfachte schematische Schaltbilder zeigen,
welche für einen Vergleich der Betriebsdämpfung
der Begrenzerschaltung und der
Leistungsvernichtung in Dioden nützlich ist, die in der
Begrenzerschaltung nach der vorliegenden
Erfindung bzw. nach dem Stand der Technik verwendet
werden;
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Fig. 2 ein schematisches Schaltbild einer
Hochfrequenz-Begrenzerschaltung gemäß der Erfindung
zeigt; und
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Fig. 3 eine Querschnitts-Seitenansicht in etwas
verzerrter Darstellung eines Teiles der
Begrenzerschaltung nach Fig. 2 zeigt, wobei die
Verbindung einer Diode, die in einer solchen
Schaltung Verwendung findet, mit einer Packung für
eine solche Schaltung gezeigt ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Es sei nun auf Fig. 1A Bezug genommen. Hier ist eine
Hochfrequenzenergie-Begrenzerschaltung 10 gezeigt, welche
einen Leistungsteiler 12 enthält, vorliegend einen 2:
1-Leistungsteiler mit einem Eingangsübertragungsleitungsabschnitt
14, der an einen Eingangsanschluß 16 gelegt ist, und einer
Anzahl von vorliegend zwei
Ausgangsübertragungsleitungsabschnitten
18a und 18b. Jeder der
Ausgangsübertragungsleitungsabschnitte 18a und 18b ist an den Verbindungspunkten
19a bzw. 19b mit einer Diode 20a bzw. 20b in der
dargestellten Weise abgeschlossen. Die Dioden 20a und 20b sind p-i-n-
Dioden mit im wesentlichen angepaßten Impedanzen mit dem
Ergebnis, daß Leistung, die dem Eingangsanschluß 16 des
Leistungsteilers 12 zugeführt wird, im wesentlichen gleich
zwischen den Ausgangsübertragungsleitungsabschnitten 18a und 18b
aufgeteilt wird. Ein Leistungskombinierer 22, vorliegend ein
2:1-Leistungskombinierer, ist mit
Eingangsübertragungsleitungsabschnitten 24a und 24b an die
Ausgangsübertragungsleitungsabschnitte 18a bzw. 18b an den Verbindungspunkten 19a
bzw. 19b angeschlossen, wie dargestellt. Das Paar von
Eingangsübertragungsleitungsabschnitten 24a und 24b bildet eine
Kombination von durch sie wandernder Leistung und die
kombinierte Leistung wird dem Ausgangsanschluß 26 des Begrenzers
10 über den Ausgangsübertragungsleitungsabschnitt 28 des
Kombinierers 22 zugeführt.
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Wenn im Betrieb das Niveau der Hochfrequenzleistung, die
dem Begrenzer 10 am Eingang 16 zugeführt wird,
verhältnismäßig niedrig ist, so bieten die Dioden 20a und 20b einen
verhältnismäßig hohen Widerstand oder im Idealfall eine
Lehrlaufcharakteristik, wobei daher im wesentlichen die gesamte
Leistung niedrigen Pegels nach Aufteilung zu gleichen Teilen
zwischen den Ausgangsübertragungsleitungsabschnitten 18a, 18b
durch die Eingangsübertragungsleitungsabschnitte 24a und 24b
läuft, um im Ausgangsübertragungsleitungsabschnitt 28
kombiniert zu werden und im wesentlichen unbegrenzt am
Ausgangsanschluß 26 aufzutauchen. Es sei aber bemerkt, daß in dem nicht
idealen Fall jede der Dioden 20a und 20b eine ihr zugeordnete
Betriebsdämpfung hat. Wenn daher beispielsweise jede der
Dioden 20a und 20b im X-Band eine 0,3 dB-Betriebsdämpfung
hat, so fließen 93 % der Leistung durch den
Eingangsübertragungsleitungsabschnitt 24a. Dasselbe gilt für die Diode 20b.
Ist somit die Leistung, die zu dem Eingangsanschluß 16
geführt wird, Pi, so ist unter Vernachlässigung der
Betriebsdämpfung
des Leistungsteilers 12 die Leistung, die zu jeder
der Dioden 20a, 20b geführt wird, 0,5 Pi. Die durch jede der
Eingangsübertragungsleitungsabschnitte 24a, 24b übertragene
Leistung ist daher (0,93) (0,5) Pi und die Leistung an dem
Ausgangsanschluß 26 ist 0,93 Pi. Die Betriebsdämpfung des
gesamten Begrenzers 10, wiederum unter Vernachlässigung der
Betriebsdämpfung des Leistungsteilers 12, ist somit 0,3 dB.
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Betrachtet man nun Fig. 1B, so ist dort ein Begrenzer 10'
nach dem Stand der Technik gezeigt, welcher einen einzigen
Übertragungsleitungsabschnitt 14' enthält, der an den
Eingangsanschluß 16' angekoppelt ist. Ein Paar von p-i-n-Dioden
20'a, 20'b schließt in der dargestellten Weise an dem
Verbindungspunkt 19' den Eingangsübertragungsleitungsabschnitt 14'
ab. Ein Ausgangsübertragungsleitungsabschnitt 28' verbindet
den Schaltungspunkt 19' mit dem Ausgangsanschluß 26'. Die p-
i-n-Dioden 20'a und 20'b werden hier als mit den in
Verbindung mit Fig. 1A beschriebenen Dioden 20a und 20b identisch
angenommen. Weiter ist der Wellenwiderstand des
Übertragungsleitungsabschnitts 14', nämlich Zo, vorliegend wieder 50 Ohm.
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Die Betriebsdämpfung je Diode 20'a, 20'b ist hier wieder
0,3 dB, wie dies auch für die Dioden 20a, 20b von Fig. 1A
galt. Weiter ist unter Hochleistungsbedingungen der
Widerstand jeder der in Durchlaßrichtung vorgespannten Dioden
20'a, 20'b R, vorliegend 60 Ohm, ebenso wie für die Dioden
20a und 20b. Betrachtet man somit zunächst die
Betriebsdämpfung des Begrenzers 10' unter der Bedingung eines niedrigen
Leistungsniveaus, so erzeugt jede Diode 20'a, 20'b, wenn die
an den Eingangsanschluß 16' angelegte Leistung wieder Pi ist,
eine Betriebsdämpfung von 0,3 dB. Jeder der Dioden 20'a und
20'b überträgt daher 93 % der an den Verbindungspunkt 19'
geführten Leistung mit dem Ergebnis, daß 7 % der Leistung je
Diode verlorengeht, insgesamt also 14 %, und daß so nur 86 %
der zum Eingangsanschluß 16' gegebenen Leistung an dem
Ausgangsanschluß 26' unter niedrigen Leistungsbedingungen
ankommen. Die Betriebsdämpfung des Leistungsbegrenzers 10' ist
somit
0,6 dB. Der in Fig. 1A gezeigte Begrenzer 10 hat daher
0,3 dB weniger Betriebsdämpfung im Vergleich zu dem Begrenzer
10', welcher in Fig. 1B gezeigt ist; es ist jedoch darauf
hinzuweisen, daß der Leistungsteiler 12, der in dem Begrenzer
10, nicht aber in dem Begrenzer 10' verwendet wird, im
praktischen Falle eine endliche Betriebsdämpfung hat. Durch
geeignete Auslegung kann die Betriebsdämpfung des
Leistungsteilers/-Kombinierers 12, 22 so ausgebildet sein, daß sie
weniger als 0,3 dB ist und charakteristischerweise 0,1 dB sein
kann. Im praktischen Falle ist somit die Betriebsdämpfung des
Begrenzers 10 (Fig. 1A) gemäß der Erfindung etwa 0,4 dB,
während die Betriebsdämpfung des Begrenzers 10 (Fig. 1B) nach
dem Stand der Technik 0,6 dB ist. Diese verminderte
Betriebsdämpfung bedeutet, daß irgendeine
Eingangs-Impedanzanpassungsschaltung, welche erforderlich ist, nicht die
maximale Betriebsfrequenz des Begrenzers 10 in dem Maße begrenzt,
welches für die Impedanzanpassungsschaltung, welche für den
Begrenzer 10' nach dem Stand der Technik erforderlich ist,
notwendig ist.
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Die Grundgedanken, wie sie in Verbindung mit dem
Begrenzer 10 (Fig. 1) beschrieben worden sind, können auf
Begrenzer ausgedehnt werden, welche eine Mehrzahl von Dioden an
jedem der Verbindungspunkte 19a, 19b verwenden. Es sei daher
auf Fig. 2 Bezug genommen. Hier ist ein mehr ins einzelne
gehendes schematisches Schaltbild einer
Hochfrequenz-Leistungsbegrenzerschaltung 30 nach einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Demgemäß ist eine
Begrenzerschaltung 30 dargestellt, welche einen Leistungsteiler 32,
hier einen 2:1-Leistungsteiler enthält. Der Leistungsteiler
32 enthält einen Eingangsimpedanzanpassungsabschnitt 34, der
zwischen einen Eingangsanschluß 36 und ein Paar von
Ausgangsübertragungsleitungsabschnitten 38a und 38b geschaltet ist.
Eine Mehrzahl von vorliegend drei p-i-n-Dioden 40a, 42a und
44a schließen an dem Verbindungspunkt 39a den
Ausgangsübertragungsleitungsabschnitt 38a ab. In gleicher Weise schließt
eine entsprechende Anzahl von vorliegend drei p-i-n-Dioden
40b, 42b und 44b den Ausgangsübertragungsleitungsabschnitt
38b an dem Verbindungspunkt 39b ab. Da hier die
Verbindungspunkte 39a, 39b aufgrund des besonderen verwendeten
Leistungsteilers nicht isoliert sind, sind die p-i-n-Dioden 40a,
42a, 44a bezüglich der Impedanz an die p-i-n-Dioden 40b, 42b,
44b angepaßt, damit die Leistung, die dem Eingangsanschluß 36
zugeführt wird, sich zu gleichen Teilen zwischen den
Ausgangsübertragungsleitungsabschnitten 38a, 38b aufteilt. Wäre
der verwendete Leistungsteiler ein Wilkinson-Teiler, oder ein
3 dB-Hybridkoppler gewesen, so wären die Verbindungspunkte
39a, 39b elektrisch voneinander isoliert gewesen und das
Erfordernis der Diodenanpassung wäre von minderer Bedeutung.
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Zwischen die Verbindungspunkte 39a, 39b und den
Ausgangsanschluß 46 ist ein 2:1-Leistungskombinierer 48 gelegt. Der
Leistungskombinierer 48 enthält ein Paar von
Eingangsübertragungsleitungsabschnitten 50a, 50b, die an die
Verbindungspunkte 39a bzw. 39b in der dargestellten Weise angeschlossen
sind, und einen Ausgangsübertragungsleitungsabschnitt 52 zur
Kombination der ihm über die Abschnitte 50a und 50b
zugeführten Energie. Die im Übertragungsleitungsabschnitt 52
kombinierte Energie fließt durch diesen Abschnitt zu dem
Ausgangsanschluß 46. An den Verbindungspunkt 54, welcher die
ausgangsseitigen Enden der
Eingangsübertragungsleitungsabschnitte 50a, 50b und das eingangsseitige Ende des
Ausgangsübertragungsleitungsabschnittes 52 miteinander verbindet, ist
eine p-i-n-Diode 56 angeschlossen. Die p-i-n-Diode 56 hat
vorliegend eine bedeutend niedrigere Schwellenspannung und
somit ein kleines Volumen des intrinsischen Bereiches
gegenüber den Dioden 40a, 42a, 44a, 40b, 42b und 44b, welche an
die Verbindungspunkte 39a bzw. 39b gelegt sind. Weiter sind
die Eingangsübertragungsleitungsabschnitte 50a und 50b hier
Viertelwellenlängen-Übertragungsleitungsabschnitte von 90
Ohm, so daß die Verbindungspunkte 39a und 39b einen Abstand
von einer Viertelwellenlänge von dem Verbindungspunkt 54
haben. Während also unter Bedingungen bei niedriger Leistung
die Dioden 40a, 42a, 44a, 40b, 42b und 44b ebenso wie die
Diode 56 im Zustand hoher Impedanz sind, bietet, wenn die dem
Begrenzer 30 am Eingangsanschluß 36 zugeführte Leistung zu
höheren Leistungsniveaus ansteigt, die Diode 56 mit ihrem
kleinen intrinsischen Bereich einen niedrigen Widerstand am
Verbindungspunkt 54 an (d.h., nähert sich einer
Kurzschlußbedingung). Dieser Zustand niedrigen Widerstandes erzeugt am
Verbindungspunkt 54 eine niedrige Spannung, welche aufgrund
der Viertelwellenlängenabmessung der Leitungen 50a und 50b zu
den Verbindungspunkten 39a und 39b als hohe Spannung
reflektiert wird, und zusätzlich zu der erhöhten angelegten
Leistung dazu beiträgt, die Dioden 40a, 42a, 44a, 40b, 42b,
44b in den Leitungszustand vorzuspannen und sie sind aufgrund
ihrer höheren Spannung am intrinsischen Bereich (und damit
der Eigenschaft höherer Durchbruchspannung) in der Lage, den
größeren Teil der erforderlichen Leistungsvernichtung unter
Bedingungen hoher Leistung zu übernehmen. Somit kann aus der
oben angestellten Betrachtung in Verbindung mit den Fig. 1A
und 1B in gleicher Weise gezeigt werden, daß für einen
Widerstand von 60 Ohm für die drei Dioden 40a, 42a, 44a bzw. 40b,
42b, 44b an jedem der Verbindungspunkte 39a, 39b und für
50 Ohm-Übertragungsleitungsabschnitte 38a, 38b bei einem
50 Ohm-Eingangsimpedanzanpassungsabschnitt 34 und einer
50 Ohm-Leistungsquelle (nicht dargestellt) am
Eingangsanschluß 36 die durch jede der sechs Dioden 40a, 42a, 44a, 40b,
42b, 44b vernichtete Leistung annähernd 8 % der Leistung ist,
die dem Eingangsanschluß 36 zugeführt wird. Es sei angemerkt,
daß dann, wenn man sechs gleiche Dioden verwendet hätte, die
an eine einzige Übertragungsleitung gelegt worden wäre, die
durch jede Diode vernichtete Leistung 7 % der angelegten
Leistung gewesen wäre, also im wesentlich dasselbe. Betrachtet
man aber den Betriebsdämpfungseffekt bei der Verwendung der
Dioden 40a, 42a, 44a, 40b, 42b, 44b, im Nebenschluß mit jedem
der beiden Ausgangsübertragungsleitungsabschnitte 38a, 38b
unter Annahme einer Betriebsdämpfung von 0,1 dB für den
Leistungsteiler/Kombinierer 32, 48 und die Diode 56, so ist die
Betriebsdämpfung für den Begrenzer 30 1,3 dB im Vergleich zu
einer Betriebsdämpfung von 2,1 dB für einen Begrenzer nach
dem Stand der Technik mit sechs Dioden am selben
Anschlußpunkt einer einzigen Übertragungsleitung.
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Zur Vervollständigung des Begrenzers 30 enthält der
Eingangsimpedanzanpassungsabschnitt 34 folgendes: einen
Übertragungsleitungsabschnitt 60 von 60 Ohm und 90º
Phasenverschiebung (Viertelwellenlänge), der zwischen den Eingangsanschluß
36 und Erde gelegt ist; Übertragungsleitungsabschnitte 62
bzw. 64 von 50 Ohm und 90º bzw. 30 Ohm und 55º, die zwischen
den Eingangsanschluß 36 und dem Verbindungspunkt 66 am
eingangsseitigen Ende der Ausgangsübertragungsleitungsabschnitte
38a und 38b gelegt sind. Die
Ausgangsübertragungsleitungsabschnitte 38a und 38b sind hier Übertragungsleitungsabschnitte
von 50 Ohm und einer Viertelwellenlänge. Das Netzwerk 34
erzeugt hier für eine an den Eingangsanschluß 36 gelegte, nicht
dargestellte Leistungsquelle eine Eingangsimpedanz von
50 Ohm. Ein kapazitiver Schaltungszweig 64 und ein
Kurzschluß-Schaltungszweig 60 sind zum Abstimmen des Begrenzers
30 vorgesehen. Ein Paar von Übertragungsleitungsabschnitten
70a und 70b von einer Viertelwellenlänge und 100 Ohm sind
zwischen geeignete Zwischenverbindungspunkte der
Übertragungsleitungsabschnitte 50a, 50b und Erde geschaltet, um
einen Gleichstrompfad für Ladung zu schaffen, die in dem
intrinsischen Bereich der Dioden 40a, 42a, 44a, 40b, 42b und
44b während ihrer Leitungszustände gespeichert wurde, um sie
während der nichtleitenden Zustände dieser Dioden zur Erde
zurückzuleiten. Die Übertragungsleitungsabschnitte 70a und
70b können so als geerdete Induktivitäten betrachtet werden.
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Der Begrenzer 30 eignet sich zur Herstellung als
Mikrostreifen-Übertragungsleitungsschaltung, von der ein Teil
ausgebildet ist, wie in Fig. 3 gezeigt. Hier sind die Dioden
40a, 42a, 44a, 40b, 42b und 44b (nur Diode 40a ist in Fig. 3
gezeigt) an einem Sockelteil 72 einer Kupferpackung 74
befestigt, wobei ein Legierungs-Formverbindungsverfahren
verwendet wird, um die Wirkung des thermischen Widerstandes der
Dioden zu vermindern. Die Diode 40a hat demgemäß auf ihrer
Rückseite eine Goldelektrode 76, die eine
Legierungsverbindung zu dem Sockel 72 hat. Die Diode 40a sollte bei einer
hohen Temperatur (380ºC) mit Ultraschall durch Reibung an die
Packung 74 angesetzt werden. Nur die Goldelektrode 72 auf der
Rückseite der Diode 40a und auf dem Sockel 72 dient zur
Herstellung der metalurgischen Verbindung. Es sollen keine
zwischengelegten Lotformteile verwendet werden. Das Material der
Packung 74 ist hier Kupfer, so daß man einen niedrigen
thermischen Widerstand erhält. Zur Verbindung der Streifenleiter
82 bzw. 84 der Mikrostreifen-Übertragungsleitungsabschnitte
38a bzw. 50a dienen Golddrähte 78 und 80. Die Streifenleiter
82 und 84 sind vorliegend aus Gold und sind in herkömmlicher
Weise von den Erdungsebenen-Leitern 86 und 88 ebenfalls aus
Gold durch geeignete dielektrische Substrate 90 bzw. 92,
vorliegend aus Aluminiumoxid, getrennt.
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Nach Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ergibt sich für Fachleute, daß andere
Ausführungsformen, welche diese Grundgedanken beinhalten, verwendet
werden können. Beispielsweise können anstelle der 2:
1-Leistungsteiler auch andere Leistungsteiler verwendet werden.