CH376970A - Geradeaus-Reaktanzverstärker mit Hilfskreis - Google Patents

Description

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    Geradeaus-Reaktanzverstärker   mit    Hilfskreis   Die Erfindung befasst sich mit einem    Reaktanzver-      stärker,   der nach dem Prinzip des    Geradeaus-Verstär-      kers   arbeitet und einen sogenannten Hilfskreis besitzt. 



  Unter einem    Geradeaus-Reaktanzverstärker   wird hierbei ein    parametrischer   Verstärker verstanden, bei dem eine nichtlineare    Reaktanz   mit der sogenannten    Pumpfrequenz      fp   variiert wird. Die Anordnung besitzt die Möglichkeit, bei zwei weiteren Frequenzen    (f1   und    f,)   zu schwingen, wobei    fp   =    fl+f2   gilt. Für die Frequenzen    f1   und    f2   werden also effektive negative Widerstände erzeugt. Beim Geradeaus-Verstärker ist dabei die Frequenz des zu verstärkenden und des verstärkten Signals gleich.

   Die    durchsteuerbare   nichtlineare    Reak-      tanz   kann sowohl eine    Induktivität   als auch eine Kapazität sein. Bei Mikrowellen wird solch eine    Induktivität   durch einen    Ferrit,   solch eine Kapazität durch eine vorgespannte Halbleiterdiode verwirklicht. 



  Bei einem solchen Verstärker, der jedoch ohne Hilfskreis arbeitet, wurde bereits vorgeschlagen, die    Pumpfrequenz   gleich der doppelten Signalfrequenz zu wählen. Hierbei muss die Bandbreite des    entdämpften   Signalkreises jedoch    grösser   sein als die der nachfolgenden    Verstärkerstufe,   und die    Pumpfrequenz   darf nur wenig von der doppelten Signalfrequenz abweichen. Dies ist für manche Anwendungsformen von Nachteil. 



  Ziel der Erfindung ist es deshalb, solch einen Verstärker derart auszubilden, dass die    Pumpfrequenz   von der zweifachen Signalfrequenz verschieden gewählt werden kann, wobei die Bandbreite der nachfolgenden    Verstärkerstufen   grösser sein darf als die Bandbreite des Signalkreises. 



  Bei einem    Geradeaus-Reaktanzverstärker,   bestehend aus einem Signalkreis, an den der Signalgenerator und die Last angekoppelt ist, sowie einem Hilfskreis, der auf die Differenzfrequenz von Pump- und Signalfrequenz abgestimmt ist, wobei der Signalkreis über eine    durchstimmbare   nichtlineare    Reaktanz,   z. B. Halbleiterdiode oder eine Anordnung mit    Ferrit   an den Hilfskreis angekoppelt ist, wird deshalb erfindungsgemäss vorgeschlagen, den    Pumpgenerator   so an diesen Hilfskreis anzukoppeln, dass die zur Parallelresonanz dieses Kreises erforderliche    Induktivität   und die erforderliche    Bedämpfung   des Hilfskreises in diesen hineintransformiert wird. 



  Dies soll an Hand eines    Ausführungsbeispieles   näher erläutert werden. 



     Fig.   1 zeigt das Ersatzschaltbild eines    Reaktanz-      verstärkers.   Mit 1 ist der Signalkreis bezeichnet, bestehend aus der    Induktivität      L1   und der Kapazität    Cl.   Der Signalgenerator    G1   und die Last La sind an diesen Kreis angekoppelt. Die    Ankopplung   ist variabel ausgeführt, um die Bandbreite des Kreises 1    einstellen   zu können. R ist die nichtlineare    Reaktanz,   die den Signalkreis 1 mit dem    Hilfskreis   2 verkoppelt. Im Ausführungsbeispiel ist die    Reaktanz   R eine Kapazität, die mit Hilfe einer Halbleiterdiode verwirklicht wird.

   Anstelle dieser Kapazität kann natürlich auch eine    Induk-      tivität   verwendet werden, die im Mikrowellengebiet beispielsweise mit Hilfe eines    Ferrites   erzeugt wird. Der Kopplungsgrad der Kreise 1 und 2 ist von der    Diodenkapazität   und damit von der    Diodenvorspan-      nung   abhängig. Die Kapazität des Hilfskreises 2 ist mit    C2   bezeichnet. Der    Pumpgenerator      G2   wird    trans-      formatorisch   an den Hilfskreis angeschlossen    mit   Hilfe des Transformators T.

   Der Kreis 2 wird dabei durch den an die Klemmen a und b transformierten Innenwiderstand des    Pumpgenerators   richtig    bedämpft.   Ausserdem wird die zur Parallelresonanz des Hilfskreises auf der Ausgleichsfrequenz auch     Idle-Frequenz    genannt, erforderliche    Induktivität   gleichzeitig an die erwähnten Klemmen transformiert. Unter     Idle-Fre-      quenz    wird hierbei die Frequenz    fp      fg   verstanden 

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    (fp   =    Pumpfrequenz,      f,   = Signalfrequenz). Für die    Pumpfrequenz   hat der Signalkreis einen kleinen Widerstand.

   Die    Reaktanzdiode   liegt damit praktisch parallel zum Hilfskreis und wird durch die über den Transformator T und den    Hilfskreis   angekoppelte    Pumpspan-      nung      durchgesteuert.   Damit kann auf einen getrennten    abstimmbaren   Kreis für die    Pumpfrequenz   verzichtet werden. 



  Die    Fig.   2 zeigt im Schnitt ein Beispiel der Erfindung, bei dem die einzelnen Kreise durch Leitungskreise verwirklicht sind. Die Leitungskreise werden durch    Paralleldrahtleitungen   gebildet, die mit Hilfe der    Kurzschlussschieber      S1,      S2   und    S3   abgestimmt werden.    G1   stellt wieder den Signalgenerator dar und mit La ist die angeschlossene Last bezeichnet.    Cl   ist eine variable Kapazität des Signalkreises 1. Dieser Signalkreis ist über die    Reaktanz   R mit dem Hilfskreis 2 gekoppelt.

   Als Transformator T wirkt hierbei die durch die Kurzschlussschieber    S2   und    S3      abstimmbare      Zweistichlei-      tung.   Der    Pumpgenerator   ist entsprechend der    Fig.   1 mit    G2   bezeichnet. 



  In der    Fig.   3 ist eine praktisch ausgeführte Anordnung gezeigt, die mit Hilfe von konzentrischen Leitungen aufgebaut ist. Die Bezeichnung der einzelnen Elemente ist die gleiche wie bei den vorhergehenden Figuren. Der Wellenwiderstand dieser Leitungen betrug hierbei Z = 60    r,   so dass der Lastwiderstand (Ra =    60.Q)   und der Innenwiderstand des Signalgenerators    (Ri   = 60    S2)   bis zum Punkt A nicht transformiert werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Geradeaus-Reaktanzverstärker, bestehend aus einem Signalkreis (1), an den der Signalgenerator (GI) und die Last (La) angekoppelt ist, sowie einem Hilfskreis, der auf die Differenzfrequenz von Pump- und Signalfrequenz abgestimmt ist, wobei der Signalkreis über eine durchstimmbare nichtlineare Reaktanz (R) an den Hilfskreis angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpgenerator (G2) so an diesen Hilfskreis (2) angekoppelt ist, dass die zur Parallelresonanz dieses Kreises erforderliche Induktivität und die erforderliche Bedämpfung des Hilfskreises in diesen hineintransformiert wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Geradeaus-Reaktanzverstärker nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Kreise Leitungskreise sind. 2. Geradeaus-Reaktanzverstärker nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Leitungskreise konzentrische Leitungen dienen. 3. Geradeaus-ReaktanZVerStärker nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtlineare Reaktanz durch eine Halbleiterdiode gebildet wird.