[go: up one dir, main page]

DE1289561B - Parametric device, especially parametric amplifier - Google Patents

Parametric device, especially parametric amplifier

Info

Publication number
DE1289561B
DE1289561B DE1966S0106300 DES0106300A DE1289561B DE 1289561 B DE1289561 B DE 1289561B DE 1966S0106300 DE1966S0106300 DE 1966S0106300 DE S0106300 A DES0106300 A DE S0106300A DE 1289561 B DE1289561 B DE 1289561B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
resonator
waveguide
coaxial
parametric
resonators
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1966S0106300
Other languages
German (de)
Inventor
Garbrecht
Dr-Ing Kurt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DE1966S0106300 priority Critical patent/DE1289561B/en
Publication of DE1289561B publication Critical patent/DE1289561B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F7/00Parametric amplifiers
    • H03F7/04Parametric amplifiers using variable-capacitance element; using variable-permittivity element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine parametrische Einrichtung, insbesondere einen parametrischen Verstärker, für sehr kurze elektromagnetische Wellen mit einer variablen Reaktanz, insbesondere einer Kapazitätsdiode, bestehend aus einer Leitungsverzweigung, in deren Mittenbereich sich die variable Reaktanz befindet und bei der von einer Seite her die Zuführung für die Pumpenergie erfolgt und von einer anderen Seite her die Zuführung der Signalenergie und aus einem belasteten Resonanzkreis mit dem Impedanzverhalten eines mehrkreisigen Bandfilters für die Idlingfrequenz.The invention relates to a parametric device, in particular a parametric amplifier, for very short electromagnetic waves with a variable reactance, in particular a capacitance diode, consisting of a line branch, in the middle of which there is the variable reactance and in the case of one The supply for the pump energy takes place on the side and from another side here the supply of the signal energy and from a loaded resonance circuit with the Impedance behavior of a multi-circuit band filter for the idling frequency.

Bei solchen parametrischen Verstärkern kommt es vor allem darauf an, bei rauscharmer Verstärkung das Produkt aus Gewinn- und Bandbreite möglichst groß zu machen. Besonders wichtig ist es hierzu, die Bandbreite des Idlingkreises möglichst groß zu bemessen. Dazu ist es notwendig, für den Idlerkreis mehrkreisige Filter aufzubauen, die bei den bekannten Ausführungen aus unterteilten Hohlleiterresonatoren bestehen und ein Bandfilterverhalten zeigen. Jedoch ist es insbesondere bei solchen mehrkreisigen Filtern sehr schwierig, eine auch hinsichtlich der Anpassung an die Impedanz der variablen Reaktanz, z. B. der Kapazitätsdiode, günstige Bemessung zu berechnen und zu realisieren. Außerdem sind mehrkreisige Filter relativ schwierig abzugleichen.In the case of such parametric amplifiers, the most important thing is: with low-noise amplification, the product of the gain and bandwidth is as large as possible close. It is particularly important to use the bandwidth of the idling circle as much as possible large to measure. To do this, it is necessary to have multi-circuit filters for the idler circuit build up, which in the known designs from subdivided waveguide resonators exist and show a band filter behavior. However, it is particularly so with such multi-circuit filters very difficult, one also in terms of adaptation to the Impedance of the variable reactance, e.g. B. the capacitance diode, favorable rating too calculate and realize. In addition, multi-circuit filters are relatively difficult to match.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Umgehung dieser Schwierigkeiten einen parametrischen Verstärker, auch parametrischen Umsetzer od. dgl., zu verwirklichen, der in einem sehr breiten Frequenzband durchstimmbar ist und dabei eine praktisch konstante Verstärkung zeigt.The invention is based on the object of circumventing these difficulties to implement a parametric amplifier, also a parametric converter or the like, which can be tuned in a very wide frequency band and is practical at the same time shows constant gain.

Diese Aufgabe wird bei einer parametrischen Einrichtung, insbesondere parametrischen Verstärker, für sehr kurze elektromagnetische Wellen mit einer variablen Reaktanz, insbesondere einer Kapazitätsdiode, bestehend aus einer Leitungsverzweigung, in deren Mittenbereich sich die variable Reaktanz befindet und bei der von einer Seite her die Zuführung für die Pumpenergie erfolgt, von einer anderen Seite her die Zuführung der Signalenergie und aus einem belasteten Resonanzkreis mit dem Impedanzverhalten eines mehrkreisigen Bandfilters für die Idlingfrequenz, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Bandfilterverhalten für die Idlingfrequenz durch wenigstens einen entsprechend abgestimmten belasteten Hohlleiterresonator und einem aus dem sich an die Diode anschließenden Stück der Signalzuführungsleitung bestehenden Koaxialleitungsresonator erzeugt wird.This task is done with a parametric setup, in particular parametric amplifier, for very short electromagnetic waves with a variable Reactance, in particular a capacitance diode, consisting of a line branch, in the middle of which there is the variable reactance and in the case of one The supply for the pump energy takes place from the other side the supply of the signal energy and from a loaded resonance circuit with the impedance behavior a multi-circuit band filter for the idling frequency, according to the invention thereby solved that the band filter behavior for the idling frequency by at least one appropriately tuned loaded waveguide resonator and one from the itself to the diode adjoining piece of the signal feed line existing coaxial line resonator is produced.

Es ist vorteilhaft, wenn der Hohlleiter und/oder der Koaxialresonator, die zusammen das Bandfilterverhalten für die Idlingfrequenz hervorrufen, mehrkreisig ausgeführt sind.It is advantageous if the waveguide and / or the coaxial resonator, which together cause the band filter behavior for the idling frequency, multi-circuit are executed.

Eine besonders hinsichtlich Breitbandigkeit sehr vorteilhafte Anordnung besteht darin, daß der Koaxialleitungsresonator als 2/4-Resonator ausgebildet ist und daß der Hohlleiterresonator als 7./2-Resonator ausgebildet ist (wobei die Resonatoren auch verkürzt oder verlängert sein können), in dessen Mitte sich die Diode befindet, an die sich, senkrecht zum Hohlleiterresonator erstreckend, der Koaxialleitungsresonator anschließt.A very advantageous arrangement, particularly with regard to broadband consists in that the coaxial line resonator is designed as a 2/4 resonator and that the waveguide resonator is designed as a 7./2 resonator (the resonators can also be shortened or lengthened), in the middle of which the diode is located, to which, extending perpendicular to the waveguide resonator, the coaxial line resonator connects.

Insbesondere bei sehr kurzen Wellen, bei denen die Impedanz der Diode eine allzu große Verkürzung der Resonatoren hervorrufen würde, ist es vorteilhaft, wenn der Koaxialleitungsresonator als 2./2-Resonator ausgebildet wird und der Hohileiterresonator in zwei J/2-Resonatoren aufgeteilt wird, in deren Mitte die Diode angeordnet ist, und wenn hierbei die Resonanzfrequenzen der beiden 2/2-Hohlleiterresonatoren symmetrisch zu der Resonanzfrequenz des Koaxialresonators für die Idlingfrequenz abgestimmt wird. Dadurch läßt sich eine besonders breitbandige Ausführung erzielen, die einer dreihöckerigen Bandfilterkurve angenähert ist.Especially with very short waves where the impedance of the diode would cause the resonators to be shortened too much, it is advantageous to if the coaxial line resonator is designed as a 2./2 resonator and the hollow conductor resonator is divided into two J / 2 resonators, in the middle of which the diode is arranged, and if the resonance frequencies of the two 2/2 waveguide resonators are symmetrical matched to the resonance frequency of the coaxial resonator for the idling frequency will. This makes it possible to achieve a particularly broadband design, the one three-humped band filter curve is approximated.

Zur Absperrung der Pump- und Idlerfrequenz gegen die Signalleitung hin ist es vorteilhaft, wenn im Anschluß an den A/4- bzw. A/2-Resonator für die Idlingfrequenz Sperrkreise für die Pump- und die Idlingfrequenz angeordnet werden. Als besonders vorteilhafte Ausführungen für diese Sperrkreise haben sich im Außenleiter des Koaxialleiters eingearbeitete Nuten erwiesen, die eine Tiefe von etwa einem Viertel der zugehörigen Wellenlänge aufweisen.To block the pump and idler frequency from the signal line it is advantageous if following the A / 4 or A / 2 resonator for the Idling frequency blocking circuits can be arranged for the pumping and the idling frequency. Particularly advantageous designs for these trap circuits have been found in the outer conductor Grooves worked into the coaxial conductor proved to be about one deep Quarter of the associated wavelength.

Um auch den Signalkreis auf Resonanz abstimmbar zu machen, wird vorteilhaft auf den Innenleiter des Koaxialleiters nach den Sperrkreisen eine axial verschiebbare Scheibe oder ein axial verschiebbarer a/4-Transformator angebracht.In order to also make the signal circuit tunable to resonance, it is advantageous on the inner conductor of the coaxial conductor after the blocking circuits an axially displaceable Disc or an axially movable a / 4 transformer attached.

Für die Hohlleiterresonatoren haben sich variable Kurzschlußschieber zur leichteren Abstimmung als sehr günstig erwiesen.Variable short-circuit sliders have been used for the waveguide resonators proved to be very cheap for easier tuning.

Um die zur Energieabsorbtion für die Idlingfrequenz notwendige Dämpfung im Bandfilter unabhängig von allen anderen Einstellungen variieren zu können, hat sich eine Vorrichtung als sehr günstig erwiesen, die darin besteht, daß die variablen Kurzschlußkolben in der Mitte durchbohrt sind und durch diese Bohrungen von außen her axial verschiebbare Stäbe eingeführt sind, die zumindest an ihrem dem Resonator zugewandten Ende aus Dämpfungsmaterial bestehen. Durch mehr oder weniger tiefes Eintauchen dieser Stäbe mit dem Dämpfungsmaterial kann der Verlustwiderstand der Resonatoren je nach Bedarf eingestellt werden.About the damping necessary for energy absorption for the idling frequency to be able to vary the band filter independently of all other settings a device has proven to be very favorable, which consists in the fact that the variable Short-circuit pistons are pierced in the middle and through these holes from the outside axially displaceable rods are introduced, at least at their the resonator facing end consist of damping material. By more or less deep Immersing these rods with the damping material can reduce the loss resistance of the Resonators can be adjusted as required.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen und den F i g. 1 bis 5 näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to exemplary embodiments and the F i g. 1 to 5 explained in more detail.

In der F i g. 1 ist der Idlingkreis eines parametrischen Verstärkers mit einem Hohlleiterresonator schematisch dargestellt. Der Koaxialresonator besteht aus einem Teil der zur Signalzuführung vorgesehenen Koaxialleitung 1 mit dem Innenleiter 4. Der Innenleiter mündet unmittelbar auf der variablen Real,-tanz, in diesem Fall einer Varactordiode 5. Senkrecht zu dem Koaxialleiter für die Signalzuführung sind Hohlleiterrresonanzräume 2 und 3 angeordnet, die jeweils 2./4-Stücke darstellen und zusammen einen A./2-Hohlleiterresonator ergeben. Die Diode ist damit in Reihe zum Koaxialleiter und parallel zum Hohlleiter angeordnet. Die Zuführungsleitung -für die Pumpenergie ist in diesem Bild nicht eingezeichnet; sie kann über einen zu beiden Resonatoranordnungen senkrecht verlaufendem Hohlleiter erfolgen. Die ganze Anordnung bildet demzufolge eine Verzweigung, in deren Mittenbereich die Diode 5 angeordnet ist. Die Idlerfrequenz ist in diesem Beispiel so niedrig gewählt, daß die Diodenimpedanz sehr groß wird. Daher läßt sich die zur Resonanzabstimmung der Diode notwendige Impedanz sowohl mit einer kurzgeschlossenen a/4-Koaxialleitung als auch mit zwei parallelgeschalteten kurzgeschlossenen d/4-Hohlleitungen erreichen. Diese beiden Hohlleiterabschnitte 2 und 3 bilden also einen 2/2-Resonator. Wenn für beide Resonatoren gleiche Wellenwiderstände vorausgesetzt werden, ist die Bandbreite des A/4-Koaxialresonators um den Faktor 2 größer als die des A/2-Hohlleiterresonators. Physikalisch ist dies dadurch erklärbar, daß der A/2-Hohlleiterresonator eine wesentlich größere Energiespeicherung aufweist als der A/4-Koaxialresonator. Die beiden Resonatoren ergeben zusammen ein Bandfilterverhalten, wodurch die Bandbreite bei gleicher Leistungsverstärkung wenigstens um den Faktor 3 erhöht wird. Man kann die Bandbreite noch mehr erhöhen, dadurch, daß man sowohl den Koaxialleitungsresonator als auch den Hohlleiterresonator durch Einbringen von Schrauben, Blenden od. dgl. in mehrere Resonanzräume unterteilt und die einzelnen Resonatoren für sich so abstimmt, daß eine möglichst flache und breite Resonanzkurve für die Idlingfrequenz entsteht.In FIG. 1 is the idling circuit of a parametric amplifier shown schematically with a waveguide resonator. The coaxial resonator consists from a part of the coaxial line 1 provided for signal feed with the inner conductor 4. The inner conductor leads directly to the variable real dance, in this case a varactor diode 5. perpendicular to the coaxial conductor for the signal feed Waveguide resonance chambers 2 and 3 arranged, each representing 2./4 pieces and together result in an A./2 waveguide resonator. The diode is thus in series to the coaxial conductor and arranged parallel to the waveguide. The feed line -for the pump energy is not shown in this picture; she can have one to both resonator arrangements are carried out perpendicularly extending waveguide. The whole The arrangement consequently forms a branch, in the center area of which the diode 5 is arranged. In this example, the idler frequency is selected to be so low that the diode impedance becomes very large. Therefore, the resonance tuning of the Diode necessary impedance both with a short-circuited a / 4 coaxial line as well as with two short-circuited d / 4 hollow lines connected in parallel. These two waveguide sections 2 and 3 thus form a 2/2 resonator. if for both resonators equal wave resistances are assumed, the bandwidth of the A / 4 coaxial resonator is 2 times larger than that of the A / 2 waveguide resonator. Physically this can be explained by the fact that the A / 2 waveguide resonator has a much greater energy storage than the A / 4 coaxial resonator. The two resonators together result in a band filter behavior, which increases the bandwidth is increased by at least a factor of 3 with the same power gain. One can Increase the bandwidth even more by having both the coaxial line resonator as well as the waveguide resonator by introducing screws, diaphragms or the like. divided into several resonance chambers and tunes the individual resonators in such a way that that the flat and broadest possible resonance curve for the idling frequency is created.

Der untere Teil der F i g. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Anordnung, wobei mittels der gestrichelten Linien die Feldlinien, die zur Kopplung der beiden Resonanzräume beitragen, angedeutet sind. Vorteilhaft werden, wie in der F i g. 1 nicht besonders dargestellt, die beiden Hohlleiterresonatoren durch Kurzschlußschieber abstimmbar ausgeführt. Anschließend an den A/4-Koaxialresonator wird zweckmäßig in der Signalzuführungsleitung ein Tiefpaß für die Signalfrequenz angeordnet, der die Wellen von Idlerfrequenz und noch höheren Frequenzen absperrt. Es kann jedoch auch eine Anordnung Verwendung finden, wie sie bei der später erläuterten F i g. 5 ersichtlich ist.The lower part of FIG. 1 shows schematically a plan view the arrangement, by means of the dashed lines the field lines that are used for coupling of the two resonance spaces are indicated. Becoming beneficial, as in the F i g. 1 not particularly shown, the two waveguide resonators through Short-circuit slide designed to be tunable. Then to the A / 4 coaxial resonator a low-pass filter for the signal frequency is expediently in the signal feed line arranged, which blocks the waves of idler frequency and even higher frequencies. However, it is also possible to use an arrangement as explained later in the case of FIG F i g. 5 can be seen.

Da die Impedanz der Diode mit zunehmender Idlingfrequenz abnimmt und damit die Resonatoren mehr und mehr kürzer werden, bis sie sich schließlich nicht mehr realisieren lassen, ist man bei hohen Idlingfrequenzen gezwungen, die Resonatoren als A/2-Resonatoren auszuführen. Eine solche Anordnung ist in der F i g. 2 schematisch dargestellt. Der Koaxialresonator 1 ist als A/2-Resonator ausgeführt, und ebenso sind es die beiden Hohlleiterabschnitte 2 und 3, so daß sich in diesem Ausführungsbeispiel drei miteinander verkoppelte Resonanzkreise für die Idlingfrequenz ergeben. Die Resonatoren können natürlich auch elektrisch verkürzt oder verlängert sein. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die beiden Hohlraumresonatoren 2 und 3 symmetrisch zur Resonanz des Koaxialleitungsresonators 1 abzustimmen. Der untere Teil der F i g. 2 zeigt wieder das Feldfnienbild. Die Bandbreite des A/2-Koaxialresonators ist, wenn wiederum gleiche Wellenwiderstände vorausgesetzt werden, nicht größer als die der J/2-Hohlleiterresonatoren. Durch die erwähnte Dreifachabstimmung läßt sich eine Verstärkungscharakteristik erzielen, die der Resonanzkurve eines dreikreisiaen Bandfilters entspricht.Since the impedance of the diode decreases with increasing idling frequency and so that the resonators get shorter and shorter until they finally don't can realize more, one is forced to use the resonators at high idling frequencies designed as A / 2 resonators. Such an arrangement is shown in FIG. 2 schematically shown. The coaxial resonator 1 is designed as an A / 2 resonator, and likewise it is the two waveguide sections 2 and 3, so that in this embodiment result in three interconnected resonance circuits for the idling frequency. the Resonators can of course also be shortened or lengthened electrically. It has proved to be useful, the two cavity resonators 2 and 3 symmetrically to match the resonance of the coaxial line resonator 1. The lower part of the F i g. 2 again shows the field image. The bandwidth of the A / 2 coaxial resonator is, if again the same wave resistances are assumed, not greater than that of the J / 2 waveguide resonators. The aforementioned triple vote allows A gain characteristic can be achieved which corresponds to the resonance curve of a three-circle Corresponds to the band filter.

Die F i g. 3 zeigt zur Verdeutlichung dieses Sachverhaltes das elektrische Ersatzschaltbild dieses dreikreisiaen Idlinakreises nach der Fig.2. Z1 und Z2 bedeuten dabei die Impedanzen der Hohlleiterresonateren und Z3 die des Koaxialleitungsresonators. Da in Serie zum Koaxialresonator noch die variable Reaktanz, in diesem Fall eine Kapazitätsdiode. liegt, ist in der Figur das ungefähre Ersatzschaltbild dieser Diode innerhalb des gestrichelten Rechtecks dargestellt. Die Widerstände R 1 und R 2 sind die Belastungen, die die beiden Hohlleiterresonatoren 2 und 3 für die Idlingfrequenz aufweisen. Sie sind im Schema der F i g. 2 durch die ausgefüllten Dreiecke R 1 und R 2 angedeutet. In der F i g. 4 ist die zu dieser Anordnung gehörige dreikreisige Ortskurve der Impedanz dieser Anordnung für die Idlingfrequenz dargestellt. Die Impedanz wird von der Sperrschicht der Varactordiode aus gesehen und entspricht einer dreihöckerigen Verstärkungscharakteristik. Um eine maximal flache Einstellung zu erreichen, muß bei einer vorgegebenen Belastung der Hohlleiterresonatoren eine bestimmte Verstimmung der Resonatoren eingestellt werden. Die erreichbare Bandbreite wird dabei in gewissen Grenzen um so größer, je mehr die Hohlleiterresonatoren belastet sind. Allerdings nimmt dadurch auch der an der Sperrschicht der Kapazitätsdiode entstehende negative Widerstand ab, so daß letzten Endes das Rauschen des Verstärkers zunehmen würde.The F i g. To clarify this situation, 3 shows the electrical Equivalent circuit diagram of this dreikreisiaen Idlinakreis according to Fig.2. Z1 and Z2 mean the impedances of the waveguide resonators and Z3 that of the coaxial line resonator. Since there is also the variable reactance in series with the coaxial resonator, in this case one Capacitance diode. is the approximate equivalent circuit diagram of this diode in the figure shown within the dashed rectangle. The resistors R 1 and R 2 are the loads that the two waveguide resonators 2 and 3 for the idling frequency exhibit. They are in the scheme of FIG. 2 by the filled triangles R 1 and R 2 indicated. In FIG. 4 is the three-circle belonging to this arrangement Locus curve of the impedance of this arrangement for the idling frequency is shown. the Impedance is seen from and corresponds to the junction of the varactor diode a three-humped gain characteristic. To a maximally flat setting to achieve, must at a given load of the waveguide resonators certain detuning of the resonators can be set. The achievable bandwidth within certain limits, the greater the load, the more the waveguide resonators are loaded are. However, this also increases the rate at the junction of the capacitance diode resulting negative resistance, so that ultimately the noise of the amplifier would increase.

Die zu der Anordnung nach der F i g. 1 gehörige elektrische Ersatzschaltung erhält man, wenn in der F i g. 3 die Serienresonanzkreise durch Parallelresonanzkreise ersetzt werden. Die parallelgeschalteten Reaktanzen der beiden V4-Hohlleiterresonatoren in der F i g. 1 lassen sich dann zu einem Parallelkreis zusammenfassen, so daß nur ein zweikreisiger Idlingkreis entsteht.The to the arrangement according to F i g. 1 associated electrical equivalent circuit is obtained if in FIG. 3 the series resonance circuits through parallel resonance circuits be replaced. The parallel-connected reactances of the two V4 waveguide resonators in FIG. 1 can then be combined to form a parallel circle, so that only a two-circle Idling circle is created.

Eine Ausführung nach dem Schema der F i g. 2, die sich in der Praxis als besonders wirksam und breitbandig erwiesen hat, ist in der F i g. 5 dargestellt. Sie zeigt den Querschnitt durch einen parametrischen Verstärker für die Frequenz 6 GHz, der einen dreikreisigen Idlingkreis aufweist. Der Verstärker arbeitet mit einer Kapazitätsdiode, der eine Pumpfrequenz von 36 GHz zugeführt wird. Die Diode 1 ist in dem Verzweigungspunkt eines T-fönnigen Hohlleiters mit dem Querschnitt 3,5 X 7 mm montiert. Die Pumpenergie von der Frequenz 36 GHz wird über den nicht dargestellten dritten Hohlleiterarm der Verzweigung, der senkrecht zur Zeichenebene verläuft, zugeführt. In diesem Hohlleiter für die Pumpfrequenzzuleitung ist ein Filter angebracht, das nur die Pumpenergie passieren läßt, jedoch für die Idlingfrequenz, die ja um 6 GHz niedriger liegt als die Pumpfrequenz, praktisch einen Kurzschluß darstellt. Die Signalfrequenz f, wird über eine Koaxialleitung 2 zugeführt. Auf dem Innenleiter dieser Koaxialleitung befindet sich zur Abstimmung des Signalkreises eine längs der Leitung verschiebbare kapazitive Scheibe 3. Weiter gegen die Diode hin befinden sich im Koaxialleiter radiale Nuten 4, 5, die eine Tiefe von etwa 1/4 der zugehörigen Frequenz aufweisen. und die als Sperrkreise für die Pumpfrequenz (4) und für die Idlingfrequenz (5) dienen. Der der Diode am nächsten gelegene Idlingsperrkreis 5 bildet zusammen mit der Diode und dem kurzen zwischenliegenden koaxialen Leitungsstück einen Resonator für die Idlingfrequenz, der dem koaxialen i2-Resonator in der F i g. 2 entspricht.An embodiment according to the scheme of FIG. 2, which has proven to be particularly effective and broadband in practice, is shown in FIG. 5 shown. It shows the cross section through a parametric amplifier for the frequency 6 GHz, which has a three-circle idling circle. The amplifier works with a capacitance diode to which a pump frequency of 36 GHz is fed. The diode 1 is mounted in the branch point of a T-shaped waveguide with the cross section 3.5 X 7 mm. The pump energy at the frequency 36 GHz is supplied to the branch via the third waveguide arm, not shown, which runs perpendicular to the plane of the drawing. In this waveguide for the pump frequency feed line, a filter is attached that only allows the pump energy to pass, but practically represents a short circuit for the idling frequency, which is 6 GHz lower than the pump frequency. The signal frequency f 1 is fed in via a coaxial line 2. On the inner conductor of this coaxial line there is a capacitive disk 3, which can be displaced along the line, to tune the signal circuit. Further towards the diode there are radial grooves 4, 5 in the coaxial conductor, which have a depth of about 1/4 of the associated frequency. and which serve as blocking circuits for the pump frequency (4) and for the idling frequency (5). The idling trap circuit 5 closest to the diode, together with the diode and the short coaxial line section lying between them, forms a resonator for the idling frequency, which corresponds to the coaxial i2 resonator in FIG. 2 corresponds.

Die etwa A/2 langen Hohlleiterstücke 6 und 7 befinden sich mit der Diode bei der Idlingfrequenz ebenfalls in Resonanz. Ihre Resonanzfrequenzen sind symmetrisch zu der des koaxialen Resonators verschoben. Die Hohlleiterresonatoren 6 und 7 können durch Stifte aus Dämpfungsmaterial, die durch die Kurzschlußschieber 8 und 9 in die Resonatoren tauchen, zusätzlich belastet werden. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß mittels der Kurzschlußschieber die Resonanzlage verschoben werden kann und unabhängig davon durch Axialbewegung der Stifte 10 und 11 die notwendige Belastung der Resonatoren einstellbar ist. In der F i g. 6 ist die gemessene Verstärkungscharakteristik einer Anordnung nach der F i g. 5 dargestellt, bei der man deutlich die Resonanz des Koaxialresonators in der Mitte und symmetrisch dazu die Resonanzen der Hohlleiterresonatoren erkennt. Das Verstärkungs-Bandbreite-Produkt ist etwa 1500 MHz. Bei Abstimmung mit nur einem Hohlleiterresonator wurde dagegen ein Verstärkungs-Bandbreite-Produkt von 400 MHz und bei Abstimmung mit dem Koaxialresonator allein ein Produkt von 500 MHz gemessen. Es ist dabei zu berücksichtigen, daß die gemessenen Verstärkungs-Bandbreite-Produkte durch die Bandbreite des Signalkreises begrenzt wurden, so daß bei Erhöhung dieser Bandbreite mit der erfindungsgemäßen Anordnung noch größere Verstärkungs-Bandbreite-Produkte erzielbar sind.The waveguide sections 6 and 7, which are approximately A / 2 long, are also in resonance with the diode at the idling frequency. Their resonance frequencies are shifted symmetrically to that of the coaxial resonator. The waveguide resonators 6 and 7 can be additionally loaded by pins made of damping material, which dip through the short-circuit slide 8 and 9 into the resonators. This arrangement has the advantage that the resonance position can be shifted by means of the short-circuit slide and, independently of this, the necessary loading of the resonators can be adjusted by axial movement of the pins 10 and 11. In FIG. 6 is the measured gain characteristic of an arrangement according to FIG. 5, in which one can clearly see the resonance of the coaxial resonator in the middle and, symmetrically to it, the resonances of the waveguide resonators. The gain-bandwidth product is about 1500 MHz. In contrast, when coordinating with only one waveguide resonator, a gain-bandwidth product of 400 MHz was measured, and when coordinating with the coaxial resonator alone, a product of 500 MHz was measured. It must be taken into account that the measured gain-bandwidth products were limited by the bandwidth of the signal circuit, so that when this bandwidth is increased with the arrangement according to the invention, even larger gain-bandwidth products can be achieved.

Claims (7)

Patentansprüche: 1. Parametrische Einrichtung, insbesondere parametrischer Verstärker, für sehr kurze elektromagnetische Wellen mit einer variablen Reaktanz, insbesondere einer Kapazitätsdiode, bestehend aus einer Leitungsverzweigung, in deren Mittenbereich sich die variable Reaktanz befindet und ber der von einer Seite her die Zuführung für die Pumpenergie erfolgt, von einer anderen Seite her die Zuführung der Signalenergie und aus einem belasteten Resonanzkreis mit dem Impedanzverhalten eines mehrkreisigen Bandfilters für die Idlingfrequenz, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandfilterverhalten für die Idlingfrequenz durch wenigstens einen entsprechend abgestimmten belasteten Hohlleitungsresonator und einen aus dem sich an die Diode anschließenden Stück der Signalzuführungsleitung bestehenden Koaxialleitungsresonator erzeugt wird. Claims: 1. Parametric device, in particular parametric Amplifier, for very short electromagnetic waves with a variable reactance, in particular a capacitance diode, consisting of a line branch, in whose central area is the variable reactance and above that from one side the supply for the pump energy takes place here, the supply from another side the signal energy and from a loaded resonance circuit with the impedance behavior a multi-circuit band filter for the idling frequency, characterized in that that the band filter behavior for the idling frequency by at least one corresponding tuned loaded waveguide resonator and one from which to connect to the diode subsequent piece of the signal feed line existing coaxial line resonator is produced. 2. Parametrische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlleiter- und/ oder der Koaxialresonator, die zusammen das Bandfilterverhalten für Idlingfrequenz hervorrufen, mehrkreisig ausgeführt sind. 2. Parametric device according to claim 1, characterized in that that the waveguide and / or the coaxial resonator, which together the band filter behavior for idling frequency, are multi-circuit. 3. Parametrische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Koaxialleitungsresonator als A/4-Resonator ausgebildet ist und daß der Hohlleiterresonator als A/2-Resonator ausgebildet ist, in dessen Mitte sich die Diode befindet, an die sich, senkrecht zum Hohlleiterresonator erstreckend, der Koaxialleitungsresonator anschließt. 3. Parametric setup according to claim 1, characterized in that the coaxial line resonator is an A / 4 resonator is designed and that the waveguide resonator is designed as an A / 2 resonator, in the middle of which there is the diode, which is perpendicular to the waveguide resonator extending, the coaxial line resonator connects. 4. Parametrische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Koaxialleitungsresonator als A/2-Resonator ausgebildet ist und der Hohlleiterresonator aus zwei A/2-Resonatoren besteht, in deren Mitte die Diode angeordnet ist und senkrecht hierzu der Koaxialleitungsresonator. 4. Parametric setup according to claim 1, characterized in that the coaxial line resonator is an A / 2 resonator is formed and the waveguide resonator consists of two A / 2 resonators, in the center of which is the diode and perpendicular to this the coaxial line resonator. 5. Parametrische Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Koaxialleitung zur Zuführung der Signalenergie gegen die Quelle der Signalenergie hin Sperrkreise für die Pump-und für die Idlerfrequenz enthält, die vorzugsweise aus A/4-Resonatoren im Außenleiter des Koaxialleiters bestehen (A ist jeweils die der Pump- bzw. der Idlerfrequenz zugehörige Wellenlänge im Koaxialleiter). 5. Parametric device according to claim 4, characterized in that the coaxial line for supplying the signal energy towards the source of the signal energy blocking circuits for the pump and for the idler frequency, which are preferably made up of A / 4 resonators exist in the outer conductor of the coaxial conductor (A is the pump or the Idler frequency associated wavelength in the coaxial conductor). 6. Parametrische Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Innenleiter des zur Zuführung der Signalenergie dienenden Koaxialleiters eine axial verschiebbare Scheibe angebracht ist, mit der der Signalkreis auf Resonanz abstimmbar ist. 6. Parametric setup according to one of the preceding claims, characterized in that on the inner conductor of the coaxial conductor used to supply the signal energy is an axially displaceable one Disc is attached, with which the signal circuit can be tuned to resonance. 7. Parametrische Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenzen der beiden A/2-Hohlleiterresonatoren für die Indlingfrequenz symmetrisch zu dem Koaxialresonator für die Idlingfrequenz abgestimmt ist. B. Parametrische Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eine bzw. die beiden, gegebenenfalls noch unterteilten Hohlleiterresonatoren für die Idlingfrequenz durch variable Kurzschlußschieber abgeschlossen sind, in denen axial verschiebbare, wenigstens teilweise aus verlustbehaftetem Material bestehende Stäbe vorgesehen sind, mit denen durch mehr oder weniger tiefes Eintauchen in die Hohlleiterresonatoren die Belastung der Hohlleiterresonatoren einstellbar ist.7th Parametric device according to claim 5 or 6, characterized in that the Resonance frequencies of the two A / 2 waveguide resonators for the indling frequency is tuned symmetrically to the coaxial resonator for the idling frequency. B. Parametric Device according to one of the preceding claims, characterized in that one or the two, optionally subdivided waveguide resonators for the idling frequency are completed by variable short-circuit slide, in which axially displaceable, at least partially consisting of lossy material Rods are provided with which by more or less deep immersion in the Waveguide resonators the load on the waveguide resonators is adjustable.
DE1966S0106300 1966-09-30 1966-09-30 Parametric device, especially parametric amplifier Pending DE1289561B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1966S0106300 DE1289561B (en) 1966-09-30 1966-09-30 Parametric device, especially parametric amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1966S0106300 DE1289561B (en) 1966-09-30 1966-09-30 Parametric device, especially parametric amplifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1289561B true DE1289561B (en) 1969-02-20

Family

ID=7527310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1966S0106300 Pending DE1289561B (en) 1966-09-30 1966-09-30 Parametric device, especially parametric amplifier

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1289561B (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1178477B (en) * 1962-02-23 1964-09-24 Siemens Ag Parametric amplifier
DE1212599B (en) * 1963-10-17 1966-03-17 Siemens Ag Parametric device for very short electromagnetic waves

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1178477B (en) * 1962-02-23 1964-09-24 Siemens Ag Parametric amplifier
DE1212599B (en) * 1963-10-17 1966-03-17 Siemens Ag Parametric device for very short electromagnetic waves

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2816586C3 (en) Self-oscillating mixer circuit
DE2422991A1 (en) COMBAND PASS
DE3007580A1 (en) OSCILLATOR WITH A DIELECTRIC RESONATOR
DE2356445A1 (en) MICROWAVE WIDEBAND OSCILLATOR
DE1217518B (en) Filters made of coaxial components for the transmission of high ultra-short wave powers with constant and real input resistance
DE1303075C2 (en) COMPLEMENTARY FILTERS FOR MICROWAVES
DE1289561B (en) Parametric device, especially parametric amplifier
DE1416716B2 (en) Diplexer arrangement with a double bridge circuit and additional filter circuits that act as sideband filters
DE1591572C3 (en) Para metric device, especially parametric amplifier
DE950132C (en) Resonator built from a waveguide or a coaxial conductor with adjustable tuning
DE1241007B (en) Tunable filter circuit for very short electromagnetic waves
DE1108824B (en) Tunable, multi-circuit filter for very short electromagnetic waves
DE2431278A1 (en) BRANCH FILTER
DE1212599B (en) Parametric device for very short electromagnetic waves
DE1616678B1 (en) Tunable filter arrangement for very short electromagnetic waves
DE1293266B (en) Quarter-wave impedance transformer
AT228269B (en) Tunable parametric microwave amplifier mixer
DE1591572B2 (en) PARAMETRIC DEVICE, IN PARTICULAR PARAMETRIC AMPLIFIER
DE1791119C3 (en) Oscillator from which the output energy is taken in the event of a harmonic
DE1289141B (en) Parametric amplifier
DE924326C (en) Adaptation circuit for coupling a consumer to a high-frequency tube transmitter set up for wave change
DE1541079C3 (en) Microwave band filters
DE1491504C (en) Reflex klystron
DE1034225B (en) Circuit arrangement for frequency conversion of very high frequency vibrations
DE1184028B (en) Waveguide band filter