DE1145677B

DE1145677B - High frequency broadband amplifier

Info

Publication number: DE1145677B
Application number: DER30627A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Wagner
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 1961-06-28
Filing date: 1961-06-28
Publication date: 1963-03-21

Description

Hochfrequenz-Breitbandverstärker Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochfrequenz-Breitbandverstärker zur Speisung mehrerer Empfänger aus einer Antenne.High frequency broadband amplifier The invention relates to a High-frequency broadband amplifier for feeding multiple receivers from one antenna.

Es sind bereits Verstärker dieser Art bekannt, bei denen das Antennensignal z. B. durch Kettenverstärker verstärkt und die Entkopplung der Empfänger durch ein nachgeschaltetes. Spannungsteilernetzwerk aus ohmschen Längs- und Querwiderständen erfolgt. Bei diesen bekannten Anordnungen geht jedoch ein Hauptteil der durch die Verstärkung erzeugten Leistung in diesem Spannungsteilernetzwerk verloren, und es treten wegen der erforderlichen hohen Verstärkung störende Verzerrungen auf.There are already known amplifiers of this type in which the antenna signal z. B. amplified by chain amplifiers and the decoupling of the receiver by a downstream. Voltage divider network consisting of ohmic series and transverse resistances he follows. In these known arrangements, however, a major part of the goes through Gain generated power in this voltage divider network is lost, and it disturbing distortions occur because of the high gain required.

Es ist auch schon bekannt, den Quellwiderstand von Entkopplungsschaltungen beispielsweise durch Transformation oder durch Zuschalten von ohmschen Widerständen gegenüber den Empfängereingangswiderständen so klein zu machen, daß die Entkopplung der Empfängereingänge allein über dem Nennwert der Empfängereingangswiderständ'e entsprechende ohmsche Reihenwiderstände erfolgen kann. Eine derartige Verkleinerung des ohmschen Quellwiderstandes für die Entkopplungsschaltung bringt jedoch wegen der schlechten Leistungsanpassung stets auch eine Verschlechterung des Störabstandes mit sich, und die wegen des Leistungsverlustes notwendige größere Vorverstärkung bedeutet zusätzliche Signalspannungsverzerrungen, die ja bei Trennverstärkern wegen ihrer Breitbandigkeit besonders klein gehalten werden müssen.It is also already known the source resistance of decoupling circuits for example by transformation or by connecting ohmic resistors to make so small compared to the receiver input resistances that the decoupling of the receiver inputs alone above the nominal value of the receiver input resistances corresponding ohmic series resistances can be made. Such a reduction the ohmic source resistance for the decoupling circuit, however, brings about the poor power matching always leads to a deterioration in the signal-to-noise ratio with itself, and the larger pre-amplification necessary because of the loss of power means additional signal voltage distortion, which is because of isolation amplifiers their broadband must be kept particularly small.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen im Aufbau einfachen Hochfrequenz-Breitbandverstärker zur Speisung mehrerer Empfänger aus einer Antenne zu schaffen, mit dem einerseits eine optimale Entkopplung der einzelnen Empfänger ohne großen Leistungsaufwand und andererseits ein gutes Störabstandsverhältnis möglich ist.It is therefore the object of the invention to provide a high-frequency broadband amplifier with a simple structure to provide power to several receivers from one antenna, with the one hand an optimal decoupling of the individual receivers without great effort and on the other hand, a good signal-to-noise ratio is possible.

Bei einem Hochfrequenz Breitbandverstärker zur Speisung mehrerer Empfänger aus einer Antenne mit derart kleinem Ausgangswiderstand, daß die Entkopplung der Empfänger durch dem Nennwert der Empfängereingangswiderstände entsprechende ohmsche Reihenwiderstände erfolgt, wird gemäß der Erfindung der kleine Ausgangswiderstand durch den dynamischen Innenwiderstand einer gegengekoppelten Verstärkerschaltung gegebenenfalls unter Nachschaltung eines Transformators gebildet.With a high frequency broadband amplifier for feeding several receivers from an antenna with such a small output resistance that the decoupling of the Receiver by ohmic resistance corresponding to the nominal value of the receiver input Series resistances takes place, the small output resistance is according to the invention due to the dynamic internal resistance of a negative feedback amplifier circuit possibly formed with a downstream transformer.

Der erfindungsgemäß durch Verwendung einer an sich bekannten gegengekoppelten Verstärkerschaltung gebildete niedrige Quellwiderstand hat günstige Rauscheigenschaften, da ohmsche und daher rauschende und leistungsverzehrende Widerstände nicht zur Darstellung des niedrigen Widerstandes hinzugeschaltet werden müssen. Die gegengekoppelte Verstärkerschaltung hat weiterhin den Vorteil, daß der für die Speisung mehrerer Empfänger erforderliche Leistungsgewinn verzerrungsarm erzielt werden kann. Vorzugsweise ist die Verstärrkerschaltung ein. Kathodenverstärker bzw. ein Kollektor-Basis-Verstärker. Bei Verwendung eines Kathodenverstärkers nach einer Weiterbildung der Erfindung ist weiter vorteilhaft, daß der Eingangswiderstand dieser Schaltung bekanntlich einen so hohen Wert besitzt, däß nach einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung eine Spannungstransformation am Verstärkereingang anwendbar ist, welche die unvermeidbare Spannungsteilung (2: 1) an den Entkoppelwiderständen ausgleicht. Dadurch ergibt sich gegenüber den bisher bekannten Verstärkeranordnungen eine weitere Einsparung an Verstärkungsaufwand. Die Verstärkerschaltung ist zweckmäßig als Gegentaktverstärker ausgebildet, um in. an sich bekannter Weise gewisse Verzerrungen zu kompensieren. Zur Erhöhung der Betriebssicherheit ist gemäß einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung die Verstärkerschaltung aus mehreren über Schutzwiderstände parallel geschaltete Verstärkerröhren aufgebaut.According to the invention by using a counter-coupled device known per se The low source resistance formed by the amplifier circuit has favorable noise properties, because ohmic and therefore noisy and power-consuming resistances are not shown of the low resistance must be switched on. The negative feedback amplifier circuit has the further advantage that it is necessary to feed several receivers Performance gain can be achieved with little distortion. Preferably the amplifier circuit is a. Cathode amplifier or a collector-base amplifier. When using a Cathode amplifier according to a further development of the invention is further advantageous that the input resistance of this circuit is known to have such a high value, däß according to a further embodiment of the invention, a voltage transformation can be used at the amplifier input, which is the unavoidable voltage division (2: 1) at the decoupling resistors. This results in comparison to the previous known amplifier arrangements a further saving in amplification effort. The amplifier circuit is expediently designed as a push-pull amplifier to be used in. to compensate for certain distortions in a manner known per se. To increase operational safety according to a further embodiment of the invention, the amplifier circuit is off several amplifier tubes connected in parallel via protective resistors.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Prinzipschaltbildes an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is described below on the basis of a basic circuit diagram an exemplary embodiment explained in more detail.

Das Antennensignal gelangt über die Anschlüsse 1, 1' zu dem Eingangsübertrager 2. Durch diesen wird die Antennenspannung erhöht, wobei die Widerstände 3 nur dem wellenwiderstandsrichtigen Abschluß der Antennenzuleitung dienen. Über die mit den Kapazitäten 4 für das Signal überbrückten Widerstände 5 und die Widerstände 6 gelangt das Signal zu den Gittern der Röhren 7. Die Hochohmwiderstände 5 verhindern bei einem Elektrodenschluß einer der Röhren 7 eine Zerstörung des Widerstandes selbst und eine Beeinflussung des Arbeitspunktes der anderen Röhren über die Gitter-, spannungsquelle Ug. Bei Gitter-Kathoden-Schluß einer der Röhren 7 legt sich einer der Widerstände 6, vergrößert um den verbleibenden Gegenkopplungswert der Schaltung, parallel zur Hälfte der Sekundärwicklung des übertragers 2; ein Kurzschluß der Signalspannung wird dadurch verhindert. Aus den Kathoden der Röhren 7 gelangt das Signal über die für die Signalfrequenzen durch Kapazitäten 9 überbrückten Widerstände 8, die zur Einstellung des Arbeitspunktes der Röhren dienen, zu dem Übertrager 10. Seine Sekundärseite ist über Serienwiderstände 11, die (zusammen mit dem meist hiergegen vernachlässigbaren Quellwiderstand am Übertrager 10) den Nennwert der Verstärkerausgangswiderstände ergeben, direkt mit den Ausgängen 12 verbunden. Die Entkopplung der Ausgänge 12 gegeneinander wird dabei allein durch diese Widerstände 11, die mit dem Nennwert des Eingangswiderstandes annähernd Übereinstimmen, zusammen mit dem niederen Quellwiderstand am Übertrager 10 bewirkt. Bei einem Nennwert der Ausgangswiderstände von 60 Ohm und bei einer geforderten Entkopplung von z. B. 40 db werden beispielsweise ein Quellwiderstand von 1,2 Ohm und Serienwiderstände von 58,8 Ohm benötigt.The antenna signal reaches the input transformer 2 via the connections 1, 1 '. This increases the antenna voltage, the resistors 3 only serving to terminate the antenna feed line with the correct characteristic impedance. The signal reaches the grids of the tubes 7 via the resistors 5 and the resistors 6 bridged with the capacitances 4 for the signal via the grid, voltage source Ug. In the event of a grid-cathode connection of one of the tubes 7, one of the resistors 6, increased by the remaining negative feedback value of the circuit, is placed parallel to half of the secondary winding of the transformer 2; this prevents a short circuit in the signal voltage. The signal arrives from the cathodes of the tubes 7 via the resistors 8 bridged for the signal frequencies by capacitors 9, which are used to set the operating point of the tubes, to the transformer 10. Its secondary side is via series resistors 11 which (together with the mostly negligible Source resistance at the transformer 10) give the nominal value of the amplifier output resistances, connected directly to the outputs 12. The decoupling of the outputs 12 from one another is brought about solely by these resistors 11, which approximately match the nominal value of the input resistance, together with the low source resistance at the transformer 10. With a nominal value of the output resistances of 60 ohms and with a required decoupling of z. B. 40 db, for example, a source resistance of 1.2 ohms and series resistances of 58.8 ohms are required.

An Stelle der im Ausführungsbeispiel vorgesehenen Elektronenröhren können selbstverständlich auch Transistoren - vorzugsweise in Kollektorbasisschaltung - Anwendung finden.Instead of the electron tubes provided in the exemplary embodiment Of course, transistors can also be used - preferably in a collector base circuit - Find application.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. High-frequency broadband amplifier for feeding several receivers from one antenna with such a small output resistance that the decoupling of the receiver by the nominal value of the receiver input resistances corresponding ohmic series resistors takes place, characterized in that the small output resistance due to the dynamic internal resistance of a negative feedback Amplifier circuit formed if necessary with a downstream transformer is.

2. Amplifier according to claim 1, characterized in that the amplifier circuit is a cathode amplifier or a collector-base amplifier.

3. Amplifier after Claim 1 or 2, characterized in that in a manner known per se at the entrance the amplifier is equipped with a transformer to increase the antenna voltage,

4. Amplifier according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Amplifier circuit is designed as a push-pull amplifier.

5. Amplifier after one of claims ^ 1 to 4, characterized in that the "';; i @ ^ e @ r amplifier circuit made up of several amplifier tubes connected in parallel via protective resistors is. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1038 619; German Patent No. 717 065; French Patent No. 1253 266; USA Patent Specification No. 2,411565; "Electronic Rundschau", 1955, pp. 144 to 146.