DE69216531T2 - Mikrowellenoszillatoren und Sender mit Frequenzstabilisierung - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Mikrowellenoszillatoren mit einem Wellenleiterquellenhohlraum, in dem eine Oszillatoranordnung, insbesondere aber nicht ausschließlich eine Gunn-Diode, vorgesehen ist zum Erzeugen von Leistung mit einer gewünschten Mikrowellenfrequenz; die Erfindung bezieht sich auf die Stabilisierung der Oszillatorfrequenz. Eine solche Oszillationanordnung kann entworfen werden für den Gebrauch als Sendequelle in einer Mikrowellensendeanordnung (beispielweise in einem Video-Verteilungssystem) oder beispielweise bei Radar, oder sie kann entworfen sein für den Gebrauch in einer nicht-sendenden Mode (beispielweise für einen Ortsoszillatro in einem Instrument). Die Erfindung schafft ebenfalls einen einfachen Mikrowellensender mit einem solchen Oszillator als Mikrowellenquelle.
• Für viele Wellenleiterquellen, die in einem Frequenzbereich von 26 GHz bis 100 GHz arbeiten, gibt es ein Bedürfnis nach preisgünstigen Steueranordnung zur Verbesserung des Langzeit-Verhaltens der Quelle um 10 MHz oder mehr schwanken kann.
• Es ist dabei bekannt, das Ausgangssignal eines Mikrowellenoszillators über einen außerhalb des Oszillatorraumes vorgesehen Richtkoppler zu überwachen. Der Richtkoppler ist dazu vorgesehen, das Wellenleiterausgangssignal mit der Oszillatorfrequenz abzutasten und erfordert eine geeignete Anordnung außerhalb des oszillatorhohlraums. Insbesondere bei Oszillatoren in mm-Wellenbereich des Spektrums können solche Koppler aufwendig sein. Der Richtkoppler hat weiterhin einen endlichen festen Einfügungsverlust, der wesentlich mahr sein kann als die bei kleinen Kopplungswerten ausgekoppelte Abtastleistung. Für mm-Koppler kann dieser feste Verlust typisch etwa 0,5 dB sein und auf diese Weise kann die an der Quelle verfügbare Leistung un mehr als 10% reduziert werden.
• Solche Verluste lassen sich durch eine andere Annäherung der Frequenzstabilisierung vermeiden, wobei dann ein Hohlraumresonator verwendet wird, der mit dem Quellenhohlraum gekoppelt ist. In einem Beispiel dieser bekannten, abweichenden Form, wie vorgeschlagen in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Kokai JP-A-55-83304, bildet der Hohlraumresonator einen Detektorteil des Oszillators. Auf diese Weise weist der Mikrowellenoszillator der JP-A- 55-S3304 einen Wellenleiter auf, der einen durch eine reflektierende Wand von einem Detektorteil (dem Hohlraumresonator) getrennten Quellenhohlraum bildet, sowie eine in dem Quellenhohlraum vorgesehene Oszillatoranordnung zum Erzeugen einer gewünschten Mikrowellenfrequenz; wobei die Wand an einem Ende des Quellenhohlraums zum Reflektieren der von der Oszillatoranordnung erzeugten Mikrowellenleistung vorgesehen ist; wobei eine erste Öffnung in einem anderen Wandteil des Quellenhohlraums vorgesehen ist zum Liefern eines primären Ausgangs der Mikrowellenleistung; wobei eine Kopplungsöffnung in der Reflexionswand vorgesehen ist zum als zweiten Ausgang Liefern eines Abtastwertes der Mikrowellenleistung von dem Quellenhohlraum zu dem Detektorteil; wobei dem Detektorteil Detektormittel zugeordnet sind zum aus dem Abtastwert Erzeugen eines Signals, das eine Anzeige dafür ist, daß die gewünschte Mikrowellenfrequenz in dem Quellenhohlraum erzeugt worden ist; wobei eine Vorspannungsklemme an dem Quellenhohlraum dazu dient, ein Vorspannungssignal zuzuführen zur Steuerung der in dem Quellenhohlraum erzeugten Mikrowellenleistung.
• Bei diesem vorgeschlagenen Oszillator aus JP-A-55-83304 ist das Detektormittel eine außerhalb des Hohlraumresonators vorgesehene, aber durch einen in den Hohlraumresonator hineinragenden Kopplungsteil damit verbundene Detektionsdiode. Der Hohlraumresonator verstärkt den extrahierten Abtastwert mit der Resonanzfrequenz. Mit der Detektionsdiode ist ein Lastwiderstand verbunden und die an diesem Lastwiderstand entwickelte Spannung wird zur Überwachung von Abweichungen der Oszillatorfrequenz von der Resonanzfrequenz des Hohlraumresonators benutzt. An dem Widerstand wird keine Spannung erzeugt, wenn der Oszillator eine ungewünschte Wellenlänge erzeugt, die von der Resonanz abweicht;
• wenn dieser Umstand auftritt, wird das Vorspannungssignal zu dem Oszillator zum Unterdrücken der unerwünschten Wellenlänge durch Beendung der Oszillation verringert.
• Obschon die Anordnung einer solchen Detektionsanordnung mit dem Hohlraumresonator angibt, wenn die erzeugte Frequenz von der Resonanz abweicht, gibt sie nicht an, ob die Abweichung nach einer höheren oder nach einer niedrigeren Frequenz geht und die Schaltungsanordnung der Detektionsdiode und des Lastwiderstandes haben keine Vorkehrung zur automatischen Regelung des Vorspannungssignals zu dem Oszillator zum Korrigieren dessen Frequenzvorgangs. Weiterhin kann ein solcher Hohlraumresonator fertigungsaufwendig sein.
• Es ist nun eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung dennoch eine andere Annäherung zur Frequenzstabilisierung zu schaffen, bei der die festen Verluste, die bei dem Gebrauch eines Richtkopplers auftreten, vermieden werden, wobei eine Kopplungsöffnung benutzt wird (aber ohne erforderlichen Hohlraumresonator) zum Abtasten des in dem Quellenhohlraum erzeugten Abtastwertes, wobei eine einfache aber zuverlässige Vorkehrung geschaffen wird zur automatischen Regelung des Oszillators zum Korrigieren dessen Frequenzwirkung, und wobei es ebenfalls möglich ist, einen preisgünstigen Wellenleiter des Quellenhohlraums und des Detektorteils vorzusehen.
• Diese Aufgabe wird erfüllt durch einen Mikrowellenoszillator mit einem Wellenleiter, der einen Quellenhohlraum bildet, der durch eine Reflexionswand von einem Detektorteil getrennt ist, mit einer Oszillatoranordnung, die in dem Quellenhohlraum vorgesehen ist zum Erzeugen von Leistung mit einer gewünschten Mikrowellenfrequenz, wobei die Wand an einem Ende des Quellenhohlraums vorhanden ist zum Reflektieren der von der Oszillatoranordnung erzeugten Mikrowellenleistung, wobei eine erste Öffnung in einem anderen Wandteil des Quellenhohlraums vorgesehen ist zum Schaffen eines ersten Ausgangs der Mikrowellenleistung, wobei in der Reflexionswand eine Kopplungsöffnung vorhanden ist zum als zweiten Ausgang Schaffen eines Abtastwertes der Mikrwellenleistung von dem Quellenhohlraum zu dem Detektorteil, mit Detektormitteln, die dem Detektorteil zugeordnet sind zum Erzeugen eines Signals aus dem Abtastwert, das eine Anzeige dafür ist, daß die gewünschte Mikrowellenfrequenz in dem Quellenhohlraum erzeugt worden ist, und mit einer Vorspannungsklemme zu dem Quellenhohlraum zum Zuführen eines Vorspannungssignals Zur Regelung der in dem Quellenhohlraum erzeugten Mikrwellenleistung.
• Auf diese Weise weist ein erfindungsgemäßer Oszillator das Kennzeichen auf, daß das Detektormittel eine Mischstufe ist, die in dem Detektorteil des Wellenleiters vorgesehen ist zum Mischen einer stabilen Frequenz mit dem Abtastwert aus der Kopplungsöffnung, wodurch ein Frequenzsignal erzeugt wird, das alle Fehler in der Oszillatorfrequenz von der gewünschten Frequenz enthält und wobei ein Frequenzdiskriminator in einer Rückkopplungsschleife zwischen der Mischstufe und der Vorspannungsklemme vorgesehen ist zum Liefern eines korrektiven Vorspannungssignals, das die Frequenz des Oszillators entsprechend dem von der Mischstufe erzeugten Frequenzsignal regelt.
• Auf diese Weise schafft die vorliegende Erfindung ein einfaches alternatives Mittel zum Herleiten und Verwenden eines Abtastausgangssignals von einem Mikrowellen-Quellenhohlraum in einer vorteilhaften Rückkopplungsschleife, zum Stabilisieren der Mikrowellenfrequenz des primären Ausgangs des Oszillators. Das von der Mischstufe erzeugte Frequenzsignal stellt die Größe und die Richtung der Abweichung der Oszillatorfrequenz dar und auf diese Weise wird der Frequenzbetrieb des Oszillators durch das korrektive Vorspannungssignal von der Rückkopplungsschleife automatisch geregelt. Durch Abtastung mit einer Kopplungsöffnung an einem geeigneten Wandteil des Wellenleiters wird der feste Verlust, der bei einem Richtkoppler außerhalb des Quellenhohlraums auftritt, vermieden und die Größe des primären Ausgangssignals wird durch die bei geringen Kopplungswerten ausgekoppelte geringe Leistung gleichsam verringert. Weiterhin wird dies erreicht, ohne daß ein Hohlraumresonator erforderlich ist zum Verstärkern des Niederleistungspegels bevor er detektiert wird. Auf diese Weise hat Anmelderin gefunden, daß wenn benutzt mit einer Mischstufe in einer Rückkopplungsschleife nach der Erfindung, eine nur geringe Leistungsmenge (beispielsweise typisch weniger als 1 mW) erforderlich ist um über die Kopplungsöffnung für die Mischstufe extrahiert zu werden, und daß dies überraschenderweise auf befriedigende Weise dadurch erzielt werden kann, daß die Kopplungsöffnung in einer Reflexionswand vorgesehen wird, die an einem Ende des Wellenleiter-Quellenhohlraums vorhanden ist zum Reflektieren der von der Oszillatoranordnung erzeugten Mikrowellenleistung. Eine derartige Stelle für die Kopplungsöffnung bringt sehr wenig Störung der Quelle mit sich, so daß die primäre Ausgangsleistung und andere Hauptmerkmale nahezu ungeändert bleiben.
• Die über die erste Öffnung extrahierte Ausgangsleistung kann beispielsweise in dem Bereich von 5 mW bis 1W liegen. Ein einfacher Gunn-Oszillator kann eine Ausgangsleistung beispielsweise in der Größenordnung von 10 mW haben, wahrend die eines Doppler-Radars in der Größenordnung von 1W liegen kann. Wenn also beispielsweise zwischen 0,1 mW und 1 mW Leistung extrahiert wird als sekundärer Ausgang, kann die Einschließung der Kopplungsöffnung einen nicht wesentlichen Effekt auf den maximalen Leistungspegel haben, der aus der Quelle erhalten werden kann. Die betreffenden Stellen und Abmessungen der ersten Öffnung und Kopplungsöffnung können derart sein, daß (je nach den spezifischen Anforderungen des Systems) daß weniger als -13dB, und vorzugsweise -20 dB oder weniger der gesamten Ausgangsleistung der Quelle über die Kopplungsöffnung extrahiert wird.
• Weil die Kopplungsöffnung in einer reflektierenden Wand an einem Ende des Quellenhohlraums vorhanden ist, läßt sich ein bequemes, gedrängtes mechanisches Gebilde auf einfache Weise erzielen. Die Wand kann beispielsweise mit einer Schraubverbindung an dem Ende des Wellenleiterteils befestigt sein. Eine solche Montage der reflektierenden Wand ermöglicht die Einschließung der Wand zwischen dem Quellenhohlraum und dem weiteren Wellenleiterteil der Mischstufe. Ein gewöhrilicher Wellenleiterteil kann für die Mischstufe verwendet werden. Die erste Öffnung (primärer Ausgang) und die Kopplungsöffnung (sekundärer Ausgang) können auf beiden Seiten gegenüber dem Wellenleiter-Quellenhohlraum liegen, und Wellenleiterteile, die den Quellenhohlraum und die Mischstufe bilden, können nahezu denselben Querschnitt haben. Auf diese Weise können die Wellenleiterteile der Mischstufe und der Quellenhohlraum als grobe Langen einer einzigen Wellenleiterfortsetzung gebildet sein und können als "sandwich" durch eine Schraubverbindung in einem Gebilde mit der reflektierenden Wand miteinander verbunden werden. Weiterhin kann eine solche Montage auf angewandt werden für eine Mischstufe auf einer Schaltungsplatte in dem weiteren Wellenleiterteil.
• Auf diese Weise hat die Anmelderin gefunden, daß statt der Anordnung der Mischstufe auf herkömmliche Weise in dem weiteren Wellenleiter, eine entsprechende Mischleistung zur Rückkopplungsstabilisierung des Oszillators erhalten werden kann mit einer Mischstufe, die eine Schaltungsplatte aufweist, die über den weiteren Wellenleiter vorgesehen ist und auf der Trägerplatte einen induktiven Taster aufweist, durch den der sekundäre Ausgang des Quellenhohlraums mit wenigstens einer Mischerdiode auf dem Träger verbunden ist. Dieser weitere Wellenleiter kann in diesem Fall zwei Wellenleiterteile aufweisen, zwischen denen der Miscschaltungsträger als "sandwich" vorgesehen ist.
• Auf diese Weise wird nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung eine neue Mischstufe mit einem Schaltungsträger geschaffen, der zwischen zwei Wellenleiterteilen angeordnet wird, so daß sie sich über den Holhraum der Wellenleiterteile erstreckt. Ein solcher Schaltungsträger kann eine Bodenfläche haben auf einem Randgebiet des Trägers, so daß er sich angrenzend an die Wände der Wellenleiterteile erstreckt, wobei ein induktiver Taster sich über einen zentralen Bereich des Trägers erstreckt, der frei von der Bodenplatte ist, um ein Signalfeld in den Wellenleiterteilen zu Kopplungsn, und wobei wenigstens eine Mischdiode vorgesehen ist, die zwischen dem induktiven Taster und der Bodenplatte vorgesehen ist.
• Die Mischstufe kann auf vorteilhafte Weise als harmonische Mischstufe ausgebildet sein. Auf diese Weise kann die Mischstufe ein Paar Mischdioden aufweisen, die auf einem Schaltungsträger vorgesehen sind und die durch ein Tiefpaßfilter und einen induktiven Taster mit einem Anschluß des Schaltungsträgers verbunden sind. Der Anschluß kann einen Ausgangs der Mischstufe bilden und einen Eingang für ein Bezugssignal, während das Tiefpaßfilter dazu dient, Harmonische des Bezugssignals zu der Mischdioden zurückzuKopplungsn. Andere vorteilhafte Merkmale einer derartigen Mischstufe werden nachher anhand der spezifischen Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
• Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Mikrowellensender mit einem frequenzstabilisierten Oszillator nach dem ersten Aspekt der Erfindung geschaffen, der weiterhin das Kennzeichen aufweist, daß der primäre Ausgang des Quellenhohlraums mit einer Antenne des Senders gekoppelt ist, und daß der frequenzregelnde Vorspannungsanschluß des Quellenhohlraums einen Eingang von der Rückkopplungsschleife hat und einen anderen Eingang für ein Datensignal, das repräsentativ ist für die durch den Sender zu übertragende Information. Ein einfacher frequenzstabilisierter Sender dieser Form eignet sich beispielsweise für eine örtliche Übertragung von analogen Video-Signalen.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden naher beschrieben. Es zeigen:
• Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Mikrowellensenders mit einem Mikrowellenoszillator, der ein Ausgangssignal zu einer Antenne schafft und eine Rückkopplungsschleife mit einem analogen Dateneingang aufweist;
• Fig. 2 eine schematische Draufsicht eines Ausführungsbeispiels einer Wellenleiterkonstruktion für den Oszillator nach Fig. 1;
• Fig. 3 einen Schnitt durch die Seite der Wellenleiterkonstruktion nach Fig. 2, gemäß der Linie III-III in Fig. 2;
• Fig. 4 eine Draufsicht der primären Öffnung des Oszillator Wellenleiterhohlraums nach den Fig. 2 und 3 gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3;
• Fig. 5 eine explodierte isometrische Darstellung der Hauptwellenleiterteile des Oszillators nach den Fig. 2 und 3;
• Fig. 6 einen Schnitt durch die Seite einer geänderten Form der Wellenleiterkonstruktion nach den Fig. 2 und 3;
• Fig. 7 eine Draudfsicht der Vorderfläche eins Schaltungsträgers mit einer Mischstufe nach der vorliegenden Erfindung und geeignet zur Montage in den Oszillatoren nach den Fig. 1 und 6;
• Fig. 8 eine Draufsicht der Rückseite des Schaltungsträgers nach Fig. 7;
• Fig. 9 ein Schaltbild der Mischstufe nach dem Fig. 7 und 8, und
• Fig. 10 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines zweiten harmonischen Wellenleiteroszillators nach der Erfindung.
• Es sei bemerkt, daß alle Figuren schematisch und nicht maßgerecht gezeichnet sind. Relative Abmessungen und Verhältnisse von Teilen der Figuren sind deutlichheitshalber sowie bequemlichkeitshalber maßverkleinert gezeichnet. Für gleiche Teile sind in den Figuren entsprechende Bezugszeichen verwendet worden.
• Der Mikrowellenleiter in dem Sender nach Fig. 1 enthält eine Oszillatoranordnung 1(beispielsweise eine Oszillator-Diode mit einem negativen Widerstand), die Mikrowellenleistung erzeugt mit einer gewünschten Frequenz und die in einem Quellenhohlraum 10 eines Wellenleiters 30 angeordnet ist. Eine erste Öffnung 11 in einem leitenden Wandteil des Quellenhohlraums schafft einen primären Ausgang des Oszillators. Dieser primäre Ausgang wird einer Mikrowellenantenne 65 des Senders zugeführt. Vorzugsweise ist, wie in den Fig. 2, 3, 6 und 10 dargestellt, eine Abstimmdiode 2 ebenfalls in dem Quellenhohlraum 10 vorgesehen zur elektronischen Abstimmung der Frequenz des Oszillators. Wie nachstehend noch beschrieben wird, wird eine Rückkopplungsschleife (12, 21, 23, 24, 36) verwendet, die eine Mischstufe 21 in einem weiteren Wellenleiterteil 15 aufweist, zur Überwachung der Oszillatorfrequenz sowie zur Regelung der Vorpolung der Abstimmdiode 2 über den Anschluß 36 verwendet. Die Vorpolung der Abstimmdiode 2 wird auch durch ein Datensignal gesteuert, das repräsentativ ist für die mittels des Mikrowellensenders zu übertragende Information und das einem Eingang 64 der Rückkopplungsschleife zugeführt wird.
• Die Oszillatordiode 1 kann auf günstige Weise in Form einer Gunn-Diode sein, mit einem Varaktor als Abstimmdiode 2. Der Wellenleiter kann von jeder geeigneten Geometrie sein gegeignet für das System, in dem der Oszillator einverleibt ist. Aus diesem Grund ist der Wellenleiter 30 einfach durch ein gestricheltes Konturenblock schaltbild in Fig. 1 dargestellt. So ist beispielsweise ein rechteckiger Wellenleiter in den spezifischen Figuren 2 bis 8 dargestellt. Der Leistungspegel des primären Ausgangs durch die Öffnung 11 kann beispielsweise der Größenordnung von 100 mW sein. Die Frequenz des primären Ausgangs kann in dem Bereich von 26 GHz bis 100 GHz liegen, beispielsweise 29 GHz für ein persönliches Kommunikationsnetzwerk, oder um die 42 GHz herum, für ein Video-Verteilungssystem.
• Der Quellenhohlraum 10 ist durch eine Kurzschlußwand 32 von dem Mischerteil 15 des Wellenleiters 30 getrennt, wobei diese Wand an einem Ende des Quellenhohlraums 10 zur Reflexion der von der Oszillatoranordnung 1 erzeugten Mikrowellenleistung vorhanden ist In der Kurzschlußwand 32 ist eine Kopplungsöffnung 12 vorhanden zum Liefern eines Abtastwertes der Mikrowellenleistung von dem Quellenhohlraum 10 zu dem Mischerteil 15. Dieser Abtastwert ist ein sekundäres Ausgangssignal des Quellenhohlraums 10, ist phasenrichtig zu dem primären Ausgangssignal und wird zur Überwachung und Stabilisierung der Frequenzleistung des Oszillators über die Riickkopplungsschleife (12, 21, 23, 24, 36) benutzt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht diese Stabilisierung mit minimalem Leistungsverlust, durch den Gebrauch der Kopplungsöffnung 12 in der Rückkopplungsschleife (12, 21, 23, 24, 36) mit der Mischstufe 21.
• Der Mischstufe 21 in dem Wellenleiterteil 15 wird von einer stabilen Quelle 22 außerhalb des Wellenleiters 30 eine Ortsoszillator-Bezugsfrequenz, die zu der gewünschten Ausgangsfrequenz des Oszillators in einem Verhältnis steht, zugeführt. In den spezifischen Ausführungsformen nach den Fig. 2 bis 10 ist die Mischstufe 21 eine harmonische Mischstufe, welche die Ortsoszillatorfrequenz derart multipliziert, daß eine Quelle 22 für eine niedrigere Frequenz verwednet werden kann mit einer Harmonischen nahe bei der gewünschten Ausgangsfrequenz des Oszillators. Auf diese Weise kann eine preisgünstige stabile Quelle 22 benutzt werden.
• Die Fig. 2 und 3 zeigen eine bekannte Konstruktion einer harmonischen Mischstufe 21 mit einem anti-parallelen Paar Mischdioden 51, die vertikal über einen Wellenleiterhohlraum 15 auf Pfosten angeordnet sind. Der Mischhohlraum 15 hat eine reflektierende Rückwand 33. Einer der vertikalen Montagepfosten schafft einen Vorpolanschluß für die Dioden 51, und einen gemeinen Anschluß von dem Dioden- Paar 51 wird durch einen horizontalen Barren 35 gebildet, der sich durch die Seitenwände des Mischhohlraums 15 erstreckt. Der Anschluß 35 führt außerhalb des Wellenleiters 30 zu einer (nicht dargestellten) Trennweiche, über welche die Bezugsquelle 22 und der Frequenzdiskriminator 23 mit der Mischstufe 21 verbunden sind. Statt dieser Nach-Montageanordnung können die Bauelemente auf einem horizontalen Schaltungsträger, angeordnet in der E-Ebene des Mischhohlraums 15 vorgesehen werden. Eine vertikale Trägeranordnung ist ebenfalls möglich, wie bei einer nachfolgenden Ausführungsform noch beschrieben wird.
• Die harmonische Mischstufe 21, die in dem weiteren Hohlraum 15 gebildet ist, erfordert nur einen sehr niedrigen Leistungspegel von der zweiten Öffnung 12, beispielsweise etwa 0,3 mW. Also mit einer Gunn-Diode, die 100 mW erzeugt, sind etwa 99,7 mW an dem primären Ausgang 11 verfügbar. Dies ist eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem gebrauch eines Richtkopplers mit einem Verlust von 0,5 dB.
• Weil diese Mischstufe 21 einen sehr niedrigen Pegel der sekundären Ausgangsleistung erfordert zur Regelung der Abstimmdiode 2, ist die leicht kompatibel mit der Kopplungsöffnung 12, die an einer Stelle in dem Quellenhohlraum 10 liegt mit einer minimalen oder sehr niedrigen Feldintensität Die Kurzschlußwand 32 an einem Ende des Quellenhohlraums 10 ist eine solche Niedrigfeldstelle, die eine minimale Störung der Oszillatorleistung verursacht, sowohl für die primäre Ausgangsleistung als auch für die Abstiminkennlinie. Die Kopplung über die Öffnung 12 ist über das elektrische Feld. Die Wand 32 ist für die von der Gunn-Diode 1 erzeugte Mikrowellenleistung reflektiv und folglich ist die elektrische Feldstärke an der Wand virtuell Null. Anmelderin hat aber geflinden, daß die Einschließung einer Öffnung 12 eine gewisse Undichtigkeit in den Refelxionseigenschaften der Wand 32 verursacht, so daß ein sehr geringer Leistungspegel durch die Wand 32 an der Öffnung 12 wegleckt. Es wurde gefünden, daß dem Quellenhohlraum 10 eines Oszillators, der eine primäre Ausgangsleistung von etwa 100 mW erzeugt, zwischen 0,1 mW und 1 mW entnommen werden kann, wenn die Öffnung 12 md der Kurzschlußwand 32 einen Durchmesser von etwa 3 mm oder weniger hat. Anmelderin hat gefünden, daß es mit einem solchen Oszillator tatsächlich nicht leicht durchführbar ist, einen solchen niedrigen 30 Leistungspegel über eine Öffnung an einer anderen Stelle an der Wand des Hohlraums auszukopplungsn, wo das Feld viel höher ist als an der Kurzschlußwand 32, weil die Größe der Öffnung erforderlich an dieser anderen Stelle so klein sein wurde, daß es schwierig sein würde dies in dem Wellenleiter zu verwirklichen.
• Die Stelle der Öffnung 12 in der reflektierenden Endwand 32 ist auch bequem für die mechanische Anordnung einer harmonischen Mischstufe entsprechend der vorliegenden Erfindung. Mso, wie in den spezifischen Beispielen nach den Fig. 2 bis 6 dargestellt, können der Quellenhohlraum 10 und der Mischerhohlraum 15 aus groben Längen 30a, 30b (30c, 30d) einer einfachen Wellenleiterfortsetzung gebildet werden, die Ende-zu-Ende in einem gedrängten Gebilde mit der Kurzschlußwand 32 wie ein "Sandwich" zwischen denselben, durch eine Schraubverbindung zusammengefügt werden können. Geeignet gewählte Schraubenlöcher 34 durch die Wellenleiterteile 30a und 30b und durch die Wand 32 sind in Fig. 5 dargestellt. Die Hohlräume 10 und 15 werden durch die Kurzschlußwand 32 mit der Kopplungsöffnung 12 getrennt.
• Die Rückkopplungsschleife von dem Quellenhohlraum 10 enthält die Kopplungsöffnung 12, die Mischstufe 21, einen Frequenzdiskriminator 23, einen Operationsverstärker 24 und einen Vorspannungsanschluß 36 zu dem Quellenhohlraum 12. Durch Überlagerung des Abtastwertausgangssignals von der Öffnung 12 mit einer Harmonischen des Bezugswertes von der Quelle 22, erzeugt die harmonische Mischstufe 21 ein Zwischenfrequenzsignal. Die Frequenz dieses ZF-Signals enthält als Anteil die Frequenztrift in dem primären Ausgang 11 des Oszillators. Dieses Frequenzsignal (typisch in der Größenordnung von 100 MHz) wird von der harmonischen Mischstufe über beispielsweise ein Koaxkabel einem Frequenzdiskriminator 23 zugeführt. Ein kleiner NF-Verstärker kann an dem Eingang zum Frequenzdiskriminator 23 vorgesehen werden. Der Frequenzdiskriminator 23 erfordert nur eine niedrige Eingangsleistung von der Mischstufe 21 und verwandelt die Eingangsfrequenz auf bekannte Weise zu einer Ausgangsspannung. Der Frequenzdiskriminator 23 kann auf bekannte Weise konstruiert sein, beispielsweise als Foster Seeley Diskriminator oder als Verhältnisdiskriminator oder beispielsweise als Phasenverriegelungsschleife oder als eine voreingestellte programmierbare Vergleichsschaltung, die das Frequenzfehlersignal mit einem Bezugswert von einer stabilen Quelle vergleicht zum Erzeugen der Ausgangsspannung. Diese Ausgangsspannung wird danach als korrektives Signal über ein Tießpaßfilter 25 einem Eingang 63 des Operationsverstärkers 24 zugeführt. Die daten, die für die durch die Antenne 65 zu übertragende Information repräsentativ sind, werden in einem Vorspannungssignal V dem anderen Eingang 64 des Verstärkers 24 zugeführt, dessen Ausgang das einwandfreie Vorpolungssignal für die Abstimmdiode 2 in dem Quellenhohlraum 10 liefert. Diese Anordnung eignet sich insbesondere für einen stabilen aber relativ einfachen Mikrowellensender für Video-Signale, beispielsweise in einem Video-Verteilsystem für einen Ortsbereich. Die analogen Video-Daten werden durch den Verstärker 24 auf einfache Weise der Vorpolungsanordnung für die Abstimmdiode 2 zugeführt. Weiterhin ist für einen derartigen Anwendungsbereich nur Frequenzstabilisierung erforderlich, nicht aber Phasenstabilisierung, weil ein Gunn- Oszillator eine gute Phasenstörungskennlinie hat, die mit analoger Video-Übertragung völlig kompatibel ist. Die Rückkopplungsschleife hat eine sehr geringe Bandbreite (typisch etwa 1 Hz), und die Quelle 22 schafft eine stabile Bezugsfrequenz ohne daß eine Bezugsphasenstörungskennlinie erforderlich ist. Auf diese Weise kann die Quelle 22 relativ einfach und preisgünstig sein, beispielsweise ein dielektrischer Resonatoroszillator.
• Die Gunn-Diode 1 liegt in einem Abstand von einer Viertel-Wellenlänge oder von einer ungeraden Anzahl Male einer Viertel-Wellenlänge von der Kurzschlußwand 32. Die genaue Stelle der Dioden 1 und 2 in bezug auf die Wand 32 regelt den mit der Vorpolung der Abstimmdiode 2 erzielbaren Abstimmbereich. Der Ausgang 11 des Fortpflanzungswellenleiters 30 liegt an dem gegenüber liegenden Ende der Wand 32, beispielsweise auf einer halben Wellenlänge von der Gunn-Diode 1. Zwei Varianten einer derartigen Konstruktion sind in der Ausführungsform nach den Fig. 2 bis 4 und der nach Fig. 6 dargestellt.
• Der Oszillator nach den Fig. 2 bis 4 hat einen Pfosten-gekoppelten primären Ausgang. In dieser Form hat der Quellenhohlraum 10 eine Länge des fortpflanzenden Wellenleiters 30a an einem Ende 11 offen zum Liefern des primären Ausgangssignals, während der zweite Ausgang eine Öffnung 12 in der Kurzschlußwand 32 ist an dem gegenüberliegenden Ende. Fig. 4 zeigt ein Bild eines Einblicks in den Quellenhohlraum von der ersten Öffnung 11 aus, wobei die Gunn-Diode 1 zwischen den leitenden Montagepfosten 38 in dem Wellenleiter 30 sichtbar ist.
• In der Ausführungsform nach Fig. 6 werden das primäre und das sekundäre Ausgangssignal von den betreffenden Öffnungen 11 und 12 in einer ersten und einer zweiten leitenden Wand 31 und 32 geliefert, die an einander gegenüberliegenden Enden der Länge des Wellenleiters 30a angeordnet sind. Die Wand 31 mit der Öffnung 11 ist zwischen einander gegenüber liegenden Enden des Wellenleiter-Teile 30a und 30b vorgesehen sind. Der Mischhohlraum 15 ist zwischen einem geschlossenen gegenüberliegenden Ende 33 der Wellenlängenteile 30b und 30c und der Kurzschlußwand 32 vorgesehen, der die zweite Öffnung 12 aufweist. Die Öffnung 11 ist größer als die Öffnung 12.
• Die Fig. 2, 3, 5 und 6 zeigen beispielsweise eine kreisrunde Ausnehmung als Öffnung 12. Eine kreisrunde Ausnehmung kann auf einfache Weise, z.B. durch Bohrung, in der Wand 32 erhalten werden. Es können aber auch andere Formen für die Öffnung 12 gewählt werden, beispielsweise eine mehreckige oder eine quadratische oder aber eine rechteckige Form, deren Seiten sich beispielsweise parallel zu den Seiten des Wellenleiters erstrecken können.
• In der Ausführungsform nach Fig. 6 kann die Öffnung 12, die den primären Ausgang bildet, dieselbe Form haben wie die Öffnung 12, oder sie kann eine andere Form haben. Die Größe ist entsprechend der für den primären Ausgang gewählten maximal erwünschten Leistung, dies unter Berücksichtigung der Feldintensität an dieser Stelle in dem Hohlraum 10.
• In spezifischen Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 bis 6 können die Größen (und Formen) der Öffnungen 11 und 12 an ihren verschiedenen Feldstellen derart sein, daß höchstens weniger als -13 dB (beispielsweise etwa -20 dB) der gesamten Ausgangsleistung des Oszillators über die zweite Öffnung 12 entnommen wird. Der sekundäre Ausgang kan auf einem Pegel von etwa 0,1 bis 0,5 mW liegen, was (wie oben beschrieben) dennoch ausreicht zur Steuerung der Abstimmdiode 2 unter Verwendung der vorteilhaften Mischstufe 21 in der Rückkopplungsschleife 12, 21, 23, 24, 26. Dieser niedrige Pegel des sekundären Ausgangs hat nur einen geringen Effekt auf das Verhalten des Oszillators und auf dessen primären Ausgang über die Öffnung 11, sogar in dem Fall eines Oszillators, dessen maximaler Ausgang nur etwa 1-mW beträgt.
• Fig. 6 zeigt ebenfalls die Anordnung metallener Abstimmschrauben 41 und 42 außerhalb des Hohlraums 10 aber in der Nähe der betreffenden Öffnungen 11 und 12 zum Abstimmen der Ausgangsleistung, die aus dem Hohlraum 10 durch diese Öffnung 11 oder 12 ausgekoppelt wird. Dies schafft einen weiteren Steuergrad der Ausgangsleistung nachdem der Oszillator zusammengebaut ist und sogar während dessen Betriebes. Die Schraube 41 oder 42 kann in ausreichendem Maße ausgeschraubt werden, so daß die Ausgangsleistung durch die betreffende Öffnung 11 oder 12 nicht beeinträchtigt. Wenn die Schraube 41 oder 42 aus dieser Lage eingeschraubt wird, nimmt die Ausgangsleistung zunächst zu bis zu einer Spitze und danach ab, wenn die Schraube mehr von der betreffenden Öffnung 11 oder 12 bedeckt. Vorzugsweise werden die Schrauben 41 und 42 so nahe wie nur möglich bei der betreffenden Öffnung 11 oder 12 vorgesehen. Wie durch gestrichelte Linien in Fig. 6 angegeben, kann auf die Abstimmschraube 42 verzichtet werden, wen es nicht erwünscht ist (oder geeignet) den zweiten Ausgang auf diese Weise abzustimmen.
• In den beiden Ausführungsformen nach den Fig. 2 bis 5 und Fig. 6 kann der Varaktor 2 an jeder beliebigen Stelle dort in dem Oszillatorhohlraum 10 angeordnet werden, wo die Feldstärke für denjenigen Kopplungsgrad geeignet ist, der für den gewünschten Abstimmbereich des Oszillators erforderlich ist.
• Wie in den Fig. 2 bis 6 dargestellt, werden die Mikrowellenbauteile der harmonischen Mischstufe 21 in dem weiteren Wellenleiterhohlraum 15 unmittelbar hinter der Kurzschlußwand 32 des Quellenhohlraums 10 vorgesehen. Die Mischdiode (oder Dioden) 51 kann auf Wellenleiterpfosten in dem Hohlraum 15 angeordnet werden, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Die Fig. 6 bis 9 zeigen aber eine vorteilhaftere Ausführungsform, bei der die Mischstufe 21 Bauteile aufweist auf einem Mikrostreifenträger 50, der über den weiteren Hohlraum 15 vorgesehen ist.
• Diese Bauteile umfassen einen induktiven Taster 52, ein antiparalleles Paar Mischdioden 51, Tiefpaßfilter 53 und 54, und einen Überbrückungskondensator 55. Dabei gibt es eine Bodenfläche 56 und 57. Dieser Mischschaltungsträger 50 dient dazu, zwischen zwei Wellenleiterteilen 30b und 30c angeordnet zu werden und sich über den Hohlraum der Teile 30b und 30c zu erstrecken. Er kann durch eine Schraubverbindung durch die Löcher 34 befestigt werden. Diese Mischanordnung kann auch bei einer Abwandlung des Oszillators nach den Fig. 2 bis 5 angewandt werden.
• Der Träger 50 besteht aus einem geeigneten dielektrischen Material, beispielsweise aus dem Material, das kommerziell unter dem Handelsnamen RT duroid erhältich ist. Gebiete einer Metallisierung auf dem träger 50 sind in Fig. 7 und 8 schraffiert dargestellt. Die Rückseite des Trägers 50 (wie in Fig. 8 dargestellt) ist mit einer Bodenfläche 57 um das Umgebungsgebiet, das sich angrenzend an die Wände der Wellenleiterteile 30b und 30c erstreckt, metallisiert. Die Metallisierung auf der Vorderseite des Trägers 50 (wie in Fig. 7 dargestellt) hat eine Fortsetzung 56 der Bodenfläche, die durch eine metallisierte Durchverbindung 58 unmittelbar mit der Rückseite 57 verbunden ist. Ein weiteres Metallisierungsgebiet 55 auf der Vorderseite bildet mit der Rückseite 57 einen HF-Uberbrückungskondensator nach Erde bei Frequenzen der Signale von der Kopplungsöffnung 12, der Ortsoszillatorquelle 22 und der harmonischen und von dem ZF-Ausgang der Mischstufe. Ein zentraler Bereich des Trägers 50, der in dem Hohlraumbereich der Wellenleiterteile 30b und 30c liegt, liegt frei von der Bodenfläche und der Kondensatormetallisierung 55, 56 und 57.
• Ein durch einen Streifen 52 der Metallisierung gebildeter induktiver Taster erstreckt sich über dieses sonst freie zentrale Gebiet des Trägers 50 zum Kopplungsn zu dem Abtastfeld in dem Hohlraum 15 von der Öffnung 12. Eine Mischdiode 51 ist über einen Spalt zwischen der Bodenflächenmetallisierung 56 und einem Ende des Tasters verbunden. Die andere Mischdiode 51 ist über einen Spalt zwischen der Kondensatormetallisierung 55 und demselben Ende des Tasters 52 vorgesehen. Ein Spalt 59 zwischen den Metallisierungsgebieten 55 und 56 ermöglich eine Vorpolung dieser antiparallelen Dioden 51. Induktive und kapazitive Elemente, die durch die Metallisierung 54 gebildet sind (mit der Bodenfläche 57), bilden ein Tiefpaßfilter, das von einer Eingangsklemme 60 zu den Dioden 51 eine Gleichstromvorpolung herbeiführt. Die Klemme 60 schafft ebenfalls einen ZF-Ausgang von der Mischstufe und einen Eingang für das Bezugssignal von dem Ortsoszillator 22 und führt, aus diesem Grund, zu einer Trennweiche außerhalb des Wellenleiters 30 für die ZF- und LO-Signale. Auf diese Weise hat der Träger 50 einen einzigen Eingang/Ausgang- Verbindung 60.
• Das antiparallele Paar Mischdioden 51 ist durch einen induktiven Taster 52 und ein Tiefpaßfllter 53 mit der Klemme 60 verbunden. Dieses Tiefpaßfilter enthält induktive und kapazitive Elemente, die durch Metallisierung 53 (mit der Bodemläche 57) gebildet werden und schaffi einen Kurzschluß zu Frequenzen über der Basisfrequenz des Ortsoszillators 22. Die Harmonischen der Ortsoszillatorfrequenz, die in der Mischstufe erzeugt werden, werden auf diese Weise durch das Filter 53 zu den Mischdioden 51 reflektiert.
• Um Kurzschluß der Metallisierungsgebiete 53 bis 55 mit der darauf gerichteten Wand des Wellenleiterteils 30b oder 30c zu vermeiden, wird wenigstens dieses Umgebungsgebiet der Vorderfläche des Trägers 50 mit einem isolierenden Film oder einer isolierenden Schicht bedeckt. Ein solcher Isolierfllm oder eine solche Schicht kann die schraffierte Form der Rückmetallisierung aus Fig. 8 haben, damit das Hohlraumgebiet des Trägers 50 und dessen Tasters 52 nicht bedeckt wird. Die ganze Vorderfläche des Trägers 50 mit dem Gebiet dessen Tasters 52 kann aber mit dem isolierenden Film bzw. Der isolierenden Schicht bedeckt sein.
• Andere und modernere Formen des Oszillators können nach der Erfindung entworfen werden. Auf diese Weise zeigt beispielsweise Fig. 10 einen Oszillator, dessen primärer Ausgang bei der Öffnung 11 bei der zweiten Harmonischen der natürlichen Frequenz der Gunn-Diode 1 genommen wird. Dieser Zweite-Harmonische-Oszillator ist von demselben Grundtyp wie der, der beschrieben worden ist von R.N. Bates und S. Feeney in "Electronics Letters" (2. Juli 1987) Heft 23, Nr.14, Seiten 714 und 715, sowie in der veröffentlichten Europäischen Patentanmeldung EP-A-0 114 437 (unser Bezugszeichen PHB32947), dessen ganzen Inhalt als hierin aufgenommen betrachtet wird. In dem Fall enthält der Quellenhohlraum 10 einen primären Hohlraum 43 und einen sekundären Hohlraum 44, die miteinander gekoppelt sind, beispielsweise durch einen Taster 54 durch ein gemeinsame Teilungswand. Der primäre Hohlraum 43 schafft den primären Ausgang bei der Öffnung 11 und enthllt die Oszillatordiode 1, die mit der zweiten Harmonischen damit gekoppelt ist. Ein Schiebe-Kurzschluß 46 ist ebenfalls in dem Hohlraum 43 vorgesehen. Der sekundäre Hohlraum 44 enthält die Abstimmdiode 2 und schwingt bei der Grundfrequenz der Oszillatordiode 1. Ein Schiebe-Kurzschluß 46 befindet sich auch in dem Hohlraum 44.
• Nach der vorliegenden Erfindung ist der Oszillator nach Fig. 10 (gegenüber dem Basistyp aus EP-A-0 114437 und "Electronics Letters") durch die Anordnung einer Rückkopplungsschleife 12, 21, 23, 24, 36 (wie in Fig. 1 dargestellt), die sich von einem sekundären Mikrowellenausgang in Form einer Öffnung 12, die in jeder der Außenwände der Hohlräume 43 und 44 vorgesehen werden kann, geändert. Wenn ein solcher sekundärer Ausgang dem primären Hohlraum 43 entnommen wird, wird das bei der zweiten Harmonischen sein. Vorzugsweise aber wird der sekundäre Ausgang dem sekundären Hohlraum 44 entnommen, wie in Fig. 10 dargestellt, wobei die Öffnung 12 in einer reflektierenden Kurzschlußwand an einem Ende des Hohlraums 44 vorhanden ist. In deisem Fall schafft der sekundäre Hohlraum 44 den sekundären Ausgang bei der Grundfrequenz, d.h. bei der helben Frequenz des primaren Ausgangs, aber dennoch phasengleich zu dem primären Ausgang. Dieses sekundäre Ausgangssignal wird der Mischstufe 21 in einem weiteren Wellenleiterhohlraum 15 zugeführt, wo es mit einer Bezugsfrequenz (aus einer Quelle 22), die in einem Verhältnis zu der zweiten harmonischen steht, gemischt wird, zum Liefern eines korrektiven Steuersignals zur Vorpolung des Varaktors 2, d.h. in einer Weise, wie in Fig. 1.
• In den bisher dargestellten spezifischen Beispielen enthalten die Oszillatoren eine Gunn-Diode als Quellenanordnung 1. Aber andere Typen einer Negativ Widerstand-Oszillator-Diode können stattdessen verwendet werden, beispielsweise eine IMPATT-Diode. Auf alternative Weise kann ein Feldeffekttransistor verwendet werden, der auf bekannte Weise in einem Rückkopplungsabstimmnetzwerk vorgesehen ist zum Funktionieren als Oszillatoranordnung.
• Statt der Anordnung eines Varaktors oder einer anderen Abstimmanordnung 2 in dem Quellenhohlraum 10, kann die korrigierte Vorspannung von dem Verstärker 24 einer Vorspannungeklemme 36 der Oszillatoranordnung 1 zugeführt werden. In deisem Fall wird die Ausgangsfrequenz des Oszillators durch Regelung der Vorspannung an der Oszillatoranordnung 1 unmittelbar abgestimmt, aber diese Änderung der Vorspannung hat auch einen Effekt auf den Pegel der Ausgangsleistung von der Oszillatoranordnung 1. Im Gegensatz dazu ermöglicht die Verwendung der Abstimmdiode 2 eine Frequenzabstimmung ohne Anderung des Ausgangsleistungspegels, erfordert weniger Eingangsleistung für die Abstimmung und schafft einen breiteren linearen Abstimmbereich. Auf diese Weise schafft die Anordnung nach Fig. 1 mit einer geregelten Abstimmanordnung 2 eine feinere Abstimmung der Oszillatorfrequenz, und wird auf diese Weise bevorzugt, wenn eine hohe Leistung erforderlich ist.
• Statt der Verwendung einer harmonischen Mischstufe 21 kann in der Verbindung zwischen der Bezugsquelle 22 und einer nicht-harmonischen Mischstufe 21 in dem Wellenleiterhohlraum 15 ein harmonischer Multiplizierer verwendet werden. Die Basis des LO-Signals von der Quelle 22 kann auf diese Weise multipliziert werden (1,eispielsweise mit 10) bevor sie der Mischstufe 21 zugeführt wird zum Mischen mit dem Abtastwert von der Kopplungsöffnung 12.
• Aus dem Lesen der obenstehenden Beschribung können für den Fachmann andere Abwandlungen klar werden. Solche Abwandlungen können andere Eigenschaften haben, die an sich bereits bekannt sind und die statt der oder zusätzlich zu den bereits hierin beschriebenen Eigenschaften benutzt werden können.

Claims (11)

1. Mikrowellenoszillator mit einem Wellenleiter, der einen Quellenhohlraum bildet, der durch eine Reflexionswand von einem Detektorteil getrennt ist, mit einer Oszillatoranordnung, die in dem Quellenhohlraum vorgesehen ist zum Erzeugen von Leistung mit einer gewünschten Mikrowellenfrequenz, wobei die Wand an einem Ende des Quellenhohlraums vorhanden ist zum Reflektieren der von der Oszillatoranordnung erzeugten Mikrowellenleistung, wobei eine erste Öffnung in einem anderen Wandteil des Quellenhohlraums vorgesehen ist zum Schaffen eines primären Ausgangs der Mikrowellenleistung, wobei in der Reflexionswand eine Kopplungsöffnung vorhanden ist zum als einen sekundären Ausgang Schaffen eines Abtastwertes der Mikrowellenleistung von dem Quellenhohlraum zu dem Detektorteil, mit Detektormitteln, die dem Detektorteil zugeordnet sind zum Erzeugen eines Signals aus dem Abtastwert, das eine Anzeige dafür ist, ob die gewünschte Mikrowellenfrequenz in dem Quellenhohlraum erzeugt worden ist, und mit einer Vorspannungsidemme zu dem Quellenhohlraum zum Zuführen eines Vorspannungssignals zur Regelung der in dem Quellenhohlraum erzeugten Mikrowellenleistung, dadurch gekennzeichnet, daß das Detektormittel eine Mischstufe ist, die in dem Detektorteil des Wellenleiters vorgesehen ist zum Mischen einer stabilen Frequenz mit dem Abtastwert aus der Kopplungsöffnung, wodurch ein Frequenzsignal erzeugt wird, das alle Fehler in der Oszillatorfrequenz von der gewünschten Frequenz enthält und wobei ein Frequenzdiskriminator in einer Rückkopplungsschleife zwischen der Mischstufe und der Vorspannungsklemme vorgesehen ist zum Liefern eines korrektiven Vorspannungssignals, das die Frequenz des Oszillators entsprechend dem von der Mischstufe erzeugten Frequenzsignal regelt.

2. Oszillator nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Mischstufe einen Schaltungsträger mit einem induktiven Taster aufweist, durch den der Abtastwert von der Öffnung zu wenigstens einer Mischdiode auf dem Schaltungsträger gekoppelt wird, und daß der Detektorteil des Wellenleiters zwei Wellenleiterteile aufweist, zwischen denen der Mischstufenträger üner den Detektorteil angeordnet ist.

3. Oszillator nach Anspruch 2, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungsträger eine Bodenfläche an einem Randgebiet des Trägers hat, so daß er sich angrenzend an die Wände der Wellenleiterteile erstreckt, wobei der induktive Taster sich über einen zentralen Bereich des Trägers erstreckt, der frei von der Bodenfläche ist, um ein Signalfeld in den Wellenleiterteilen zu Koppeln, und wobei wenigstens die eine Mischdiode zwischen dem induktiven Taster und der Bodenfläche vorgesehen ist.

4. Oszillator nach Anspruch 3, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Mischstufe eine harmonische Mischstufe ist und ein Paar Mischdioden aufweist, die durch ein Tiefpaßfilter und den induktiven Taster mit einer Klemme des Schaltungsträgers verbunden sind, wobei die Klemme einen Ausgang von der Mischstufe und einen Eingang für das Bezugssignal schafft, und wobei das Tiefpaßfilter Harmonischen des Bezugssignnals zu dem Mischdioden reflektiert.

5. Oszillator nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die erste Öffnung und die Kopplungsausnehmung in bezug auf den Wellenleiter-Quellenhohlraum einander gegenüber liegen, und daß Wellenleiterteile, die den Quellenhohlraum bilden, und der Detektorteil nahezu denselben Querschnitt haben.

6. Oszillator nach Anspruch 5, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Quellenhohlraum ein Stück Wellenleiter hat, wobei die reflektierende Wand an einem Ende ist und wobei das andere Ende offen ist zum Schaffen eines primären Ausgangs.

7. Oszillator nach Anspruch 5, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Quellenhohlraum ein Stück Wellenleiter aufweist, wobei die reflektierende Wand an einem Ende ist und wobei in einem Abstand davon eine andere Wand am gegenüberliegenden Ende vorgesehen ist, wobei in der weiteren Wand eine weitere Öffnung vorgesehen ist zum Schaffen des primären Ausgangs, wobei diese weitere Öffnung gröber ist als die Öffnung, die den sekundären Ausgang schafft.

8. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenleiter-Quellenhohlraum primäre und sekundäre Hohlräume aufweist, die miteinander gekoppelt sind und den primären bzw, sekundären Ausgang schaffen, wobei der primäre Hohlraum die damit mit der zweiten harmonischen gekoppelte Oszillatoranordnung aufweist, und wobei der sekundäre Hohlraum mit der Basisfrequenz der Oszillatoranordnung schwingt und eine Abstimman ordnung aufweist zur elektronischen Abstimmung der Frequenz der Mikrowellenausgangsleistung der Quelle, wobei die Kopplungsöffnung in der reflektierenden Wand zwischen der sekundären Öffnung und dem Detektorteil vorhanden ist zum Liefern des Abtastwertes mit der Basisfrequenz der Oszillatoranordnung, wänrend die erste Öffnung des primären Hohlraums die primäre Ausgangsleistung mit der zweiten Harmonischen liefert.

9. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß in dem Quellenhohlraum eine Abstimmanordnung vorgesehen ist zur elektronischen Abstimmung der Frequenz der von dem Oszillator erzeugten Mikrowellenleistung, und daß die Vorspannungsklemme des Quellenhohlraums eine Vorspannungsklemme der Abstimmanordnung ist.

10. Oszillator nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die relativen Stellen und Abmessungen der ersten Öffnung und der Kopplungsöffnung derart sind, daß die durch die Kopplungsöffnung extrahierte Leistung kleiner ist als -13 dB der gesamt-Ausgangsleistung der Quelle und weniger ist als 1 mW.

11. Mikrowellensender mit einem Oszillator nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der primäre Ausgang des Quellenhohlraums einer Antenne zugeführt wird, und daß die frequenzregelnde Vorspannungsklemme des Quellenhohlraums einen Eingang von der Rückkopplungsschleife und einen anderen Eingang von einem Datensignal hat, das repräsentativ ist für die von dem Sender zu übertragende Information.