NL8401595A

NL8401595A - Frequentievermenigvuldiger voor hoge frequenties.

Info

Publication number: NL8401595A
Application number: NL8401595A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1984-05-18
Filing date: 1984-05-18
Publication date: 1985-12-16
Also published as: US4642590A; JPS60254918A; EP0162516A1; DE3579040D1; CA1257340A; JP2573173B2; EP0162516B1

Description

- ' lb ,ί

EHN.11.043 T

N.V. Philips' Gloeilanpenfahrieken te Eindhoven "Erequentievennenigvuldiger voor hoge frequenties"

De uitvinding heeft betrekking op een vermenigvuldiger voor hoge frequenties voorzien van een ingang en een uitgang. Genoemde soort vermenigvuldigers wordt bijvoorbeeld toegepast in digitale transmissiesystemen van bijvoorbeeld 565 Mb/s cm een kloksignaal met frequen-ï tie f cm te zetten in een ander kloksignaal met frequentie n.f. Dit is bijvoorbeeld noodzakelijk wanneer van de ene lijncode in het transmissiesysteem wordt overgegaan naar een andere lijncode. Om dit te realiseren kan men bijvoorbeeld de grondharmonische van het inkomende kloksignaal vermenigvuldigen tot de gewenste frequentie van het 10 uitgaande kloksignaal. Gebruikelijk is het cm met behulp van actieve digitale circuits deze vermenigvuldiging te realiseren. Deze actieve digitale circuits worden tesamen met andere delen van het transmissiesysteem bijvoorbeeld op een halfgeleiderlichaam geïntegreerd. Door het gebruik van geïntegreerde actieve digitale circuits wordt de 15 totale dissipatie van het halfgeleiderlichaam verhoogd. Dit kan aanleiding geven tot ontwerpproblemen in verband met de maximaal toelaatbare dissipatie van het halfgeleiderlichaam.

De uitvinding beoogt een oplossing aan te geven voor bovengenoemd probleem en heeft als kenmerk, dat de ingang via een afsluit-20 impedantie verbonden is met de ingang van een kortgesloten transmis-sielijn net een lengte van Λ /4, waarin X de golflengte is van de gewenste uitgangsfrequentie, waarbij de ingang van de kortgesloten transmissielijn enerzijds via een eerste impedantie verbonden is met een punt van konstante potentiaal en anderzijds via een tweede 25 impedantie welke veel groter is dan de afsluitimpedantie, verbonden is met de uitgang en waarbij de uitgang verbonden is met de ingang van een open transmissielijn met een lengte van Λ/2.

Door de maatregelen volgens de uitvinding is bereikt, dat nu gebruik gemaakt wordt van passieve elementen om de gewenste ver-30 menigvuldiging te bewerkstelligen. Hierdoor is de toegevoegde dissipatie van de in het systeem werkzaam zijnde vermenigvuldigers aan de totale dissipatie van het systeem praktisch nihil.

De uitvinding zal beschreven aan de hand van de tekening.

8401595 i PHN.11.043 2

Fig. 1 geeft een eerste uitroer ingsvoorbeeld van een frequen-tievennenigvuldiger volgens de uitvinding weer, waarbij n = 3 gekozen is.

Fig. 2 geeft een tijddiagram weer ter verklaring van de 5 werking van de frequentievermenigvuldiger volgens de uitvinding.

Fig. 3 geeft een tweede uitroeringsvoorbeeld weer van een frequentievermenigvuldiger volgens de uitvinding, waarbij n = 2 gekozen is. ·

Fig. 4 geeft een tijddiagram weer ter verklaring van de 10 werking van de frequentievermenigvuldiger volgens fig. 3.

In de vermenigvuldiger volgens fig. 1 is 1 de ingangsklem, waaraan het te vermenigvuldigen ingangssignaal wordt aangeboden.

De ingang 1 is via een afsluitimpedantie 5 verbonden met de ingang van een kortgesloten transmissielijn 6. De ingang van de kortgesloten 15 transmissielijn 6 is enerzijds via de impedantie 7 verbonden net aarde en anderzijds via de impedantie 8 verbonden met de uitgang 3 van de vermenigvuldiger. De uitgang 3 van de vermenigvuldiger is verbonden met de ingang van een open transmissielijn 9. De grootte van de impedantie 7 wordt bij voorkeur gelijk gekozen aan de grootte 20 van de afsluitimpedantie 5. De grootte van de impedantie 8 dient veel groter gekozen te worden dan de grootte van de impedanties 5 en 7, opdat de transmissielijn 9 aan beide zijden open is en zich als resonator kan gedragen. De lengte van de transmissielijn 6 is gelijk aan \ /4, waarin λ de golflengte is van de gewenste uitgangs-25 frequentie. De lengte van de transmissielijn 9 is gelijk aan X /2.

Het aan de ingang 1 van de vermenigvuldiger aangeboden

V

ingangssignaal ziet er bijvoorbeeld uit, zoals in fig. 2a is aangegeven. Met behulp van de kortgesloten transmissielijn 6 wordt dit' ingangssignaal gedifferentiëerd. Hierdoor ontstaat aan het punt 10 30 van de vermenigvuldiger een signaal, dat ongeveer de vorm heeft, zoals in fig. 2b is aangegeven. Wordt dit signaal nu aan de transmissielijn 9 aangeboden, welke aan beide uiteinden open is, dan treedt deze transmissielijn op als resonator op de frequentie met de golflengte Λ . Het uitgangssignaal aan de uitgang 3 van de ver-35 menigvuldiger ziet er uit, zoals in fig. 2c is weergegeven. Vergelijking van fig. 2a en fig. 2c leert ons, dat de ingangsfrequentie met een faktor 3 vermenigvuldigd is.

Wenst men, dat de vermenigvuldigingsfaktor n even is, •84 0 1 5 9 5 * Λ EEN. 11-.043 3 bijvoorbeeld η = 2, dan moeten na de kortgesloten transmissielijn 6, de negatieve óf de positieve pulsen weggehaald worden. Dit kan bijvoorbeeld gerealiseerd warden op een wijze, zoals in fig. 3 is aangegeven. Tussen de ingang van de kortgesloten transmissielijn 6 5 en het verbindingspunt 10 van de impedanties 7 en 8 wordt een diode, bijvoorbeeld een Schottky diode, aangéhracht. Bij gelijkblijvend ingangssignaal volgens fig. 2a vertoont het aan het punt 10 optredende signaal een vorm, zoals in fig. 4b is weergegeven. Het uitgangssignaal aan de uitgang 3 van de vermenigvuldiger vertoont nu een vorm, zoals 10 in fig. 4c is weergegeven. Vergelijking van fig. 4a en fig. 4c leert ons, dat het uitgangssignaal nu net een faktor 2 vermenigvuldigd is.

De transmissielijnen 6 en 9 kunnen afhankelijk van het frequentiegebied, waar het digitale transmissiesysteem werkt, gerea-15 liseerd worden net behulp van elektrische geleidende sporen, kabeltjes, microstrips, enzovoorts.

20 25 30 35 «401595

Claims

5 ΕΒΝ.11.043 4

1. Vermenigvuldiger voor hoge frequenties voorzien van een ingang en een uitgang, met het kenmerk, dat de ingang via een afs luit impedantie verbonden is met de ingang van een kortgesloten transmissielijn met een lengte van /\ /4, waarin λ de golflengte is van de gewenste uitgangsfrequentie, waarbij de ingang van de kortgesloten transmissielijn enerzijds via een eerste impedantie verbonden is met een punt van konstante potentiaal en anderzijds via een tweede impedantie, welke wel groter is dan de afsluitimpedantie, 5 verbonden is met de uitgang en waarbij de uitgang verbonden is met de ingang van een open transmissielijn met een lengte van Λ /2.

2. Vermenigvuldiger volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de ingang van de kortgesloten transmissielijn via een diode verbonden is met het verbindingspunt van de eerste en tweede 10 impedantie.

3. Vermenigvuldiger volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de diode een Schottky diode is. 15 20 25 30 8401595