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DE1298590B - Microwave mixer head - Google Patents

Microwave mixer head

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Publication number
DE1298590B
DE1298590B DEV21160A DEV0021160A DE1298590B DE 1298590 B DE1298590 B DE 1298590B DE V21160 A DEV21160 A DE V21160A DE V0021160 A DEV0021160 A DE V0021160A DE 1298590 B DE1298590 B DE 1298590B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
waveguide
mixing head
conductor
field lines
oscillation
Prior art date
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Granted
Application number
DEV21160A
Other languages
German (de)
Other versions
DE1298590C2 (en
Inventor
Dye Robert Eugene
Mceuen Albert Harry
Heninger Grant Orlin
Oxner Edwin Story
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.)
Varian Medical Systems Inc
Original Assignee
Varian Associates Inc
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 Varian Associates Inc filed Critical Varian Associates Inc
Publication of DE1298590B publication Critical patent/DE1298590B/en
Application granted granted Critical
Publication of DE1298590C2 publication Critical patent/DE1298590C2/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D9/00Demodulation or transference of modulation of modulated electromagnetic waves
    • H03D9/06Transference of modulation using distributed inductance and capacitance
    • H03D9/0608Transference of modulation using distributed inductance and capacitance by means of diodes
    • H03D9/0616Transference of modulation using distributed inductance and capacitance by means of diodes mounted in a hollow waveguide

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)
  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)

Description

Die Patentanmeldung P 12 86161::9-35 (deutsche Auslegeschrift 1286 161) hat ein Wellenleiterverbindungsstück mit vier Anschlüssen zum Gegenstand, bei dem elektrische Energie von einem Anschluß nur jeweils an zwei der verbleibenden drei Anschlüsse abgegeben wird und das aus einem Hohlleiterabschnitt besteht, in dem zwei in Längsrichtung fortschreitende dominante orthogonale- Schwingungen unterhalten werden, von denen der Verlauf der elektrischen Feldlinien der einen Schwingung symmetrisch zu einer Äquipotentiallinie , der Feldlinie ist und bei dem die andere Schwingung so erzeugt wird, daß ihre elektrischen Feldlinien zu allen ihren Äquipotentiallinien a symmetrisch sind, und in dem Bereich, in dem die elektrischen Feldlinien beider potentiallinien asymmetrisch sind, und in dem Bereich, in dem die Feldlinien beider Schwingungen entgegengerichtet sind, Auskopplungsmittel vorgesehen sind.The patent application P 12 86161 :: 9-35 (German Auslegeschrift 1286 161) relates to a waveguide connector with four connections the electrical energy from one connection only to two of the remaining ones three connections is delivered and which consists of a waveguide section, in which are maintained by two dominant orthogonal oscillations progressing in the longitudinal direction of which the course of the electric field lines of one oscillation is symmetrical to an equipotential line, which is the field line and in which the other oscillation is generated in such a way that its electric field lines correspond to all of its equipotential lines a are symmetrical, and in the area in which the electric field lines of both potential lines are asymmetrical, and in the area in which the field lines of both Vibrations are directed in the opposite direction, decoupling means are provided.

Bei der dem Hauptanspruch entsprechenden Mikrowellenanordnung handelt es sich insbesondere um einen Mischkopf, bei dem die genannten Auskopplungsmittel als Gleichrichterdioden ausgebildet sind. Der Hohlleiterabschnitt selbst kann dabei von rundem oder von quadratischem Querschnitt sein, und es kann sich zur Festlegung der beiden orthogonalen dominierenden Schwingungsformen ein eine Unsymmetrie bedingender Leiter in den Hohlleiter hinein erstrecken.The microwave arrangement corresponding to the main claim is it is in particular a mixing head in which the said decoupling means are designed as rectifier diodes. The waveguide section itself can be of round or square cross-section, and it can be laying down of the two orthogonal dominant waveforms, one that causes an asymmetry Extend conductor into the waveguide.

Bei der Zusatzerfindung handelt es sich um einen Mikrowellenmischkopf, der auf den Grundprinzipien der Erfindung der Hauptpatentanmeldung aufbaut, bei dem jedoch die Einkopplung der einen der beiden zu mischenden Mikrowellenfrequenzen mittels eines Hohlleiters und der anderen Mikrowellenfrequenz mittels eines antennenartigen Leiters erfolgt, der in den den Mischkopf bildenden Hohlleiterabschnitt hineinragt.The additional invention is a microwave mixer head, which builds on the basic principles of the invention of the main patent application however, the coupling of one of the two microwave frequencies to be mixed by means of a waveguide and the other microwave frequency by means of an antenna-like one Conductor takes place, which protrudes into the waveguide section forming the mixing head.

Die Einkopplung der beiden zu mischenden Mikrowellenfrequenzen in einen aus einem Hohlleiterabschnitt bestehenden Mikrowellenmischkopf unter Anwendung eines Hohlleiters für die eine Mikrowellenfrequenz und eines in den Mischkopf selbst hineinragenden, als Antenne wirkenden Leiters ist bereits durch die französische Patentschrift 1241829 bekanntgeworden. Der zur Einkopplung der Überlagerfrequenz vorgesehene, antennenartig wirkende Leiter durchsetzt dabei die .eine schmale Seitenwandung der in Form eines einseitig abgeschlossenen Hohlleiteräbschnitts von schmalrechteckigem Querschnitt ausgebildeten Mischkopfes, während der zur Ableitung der Zwischenfrequenz dienende, vom Zusammenschlußpunkt der im. Mischkopf vorgesehenen Dioden ausgehende Leiter 'die Deckelwandung des den Mischkopf bildenden Hohlleiterahschnitts durchsetzt, also senkrecht zu dem die überlagerschwingung einkoppelnden antennenförmigen Leiter verläuft.The coupling of the two microwave frequencies to be mixed in using a microwave mixing head consisting of a waveguide section one waveguide for the one microwave frequency and one in the mixer head itself protruding conductor acting as an antenna is already through the French Patent 1241829 became known. The one for coupling the superimposition frequency provided, antenna-like acting conductor penetrates the .eine narrow side wall in the form of a waveguide section closed on one side of narrow rectangular Cross-section formed mixing head, during which to derive the intermediate frequency serving, from the merger point of the im. Mixing head provided outgoing diodes Head 'penetrates the top wall of the waveguide section forming the mixing head, that is, perpendicular to the antenna-shaped conductor coupling the superimposed oscillation runs.

Bei einem Mikrowellenmischkopf aus einem Hohlleiterabschnitt, der insbesondere einen im wesentlichen quadratischen Leitungsquerschnitt besitzt, in dem über axiale erste Einkopplungsmittel und an einer Seitenwand des Hohlleiterabschnitts vorgesehene zweite Einkopplungsmittel zwei fortschreitende dominute orthogonale Schwingungen unterhalten werden, von denen der Verlauf der elektrischen Feldlinien der einen Schwingung symmetrisch zu einer Äquipotentiallinie der Feldlinien ist und die elektrischen Feldlinien der anderen Schwingung zu allen ihren Äquipotentiallinien asymmetrisch sind, so daß ein Bereich, in dem die elektrischen Feldlinien beider Schwingungen gleichgerichtet sind, und ein Bereich, in dem die Feldlinien beider Schwingungen entgegengerichtet sind, ausgebildet wird, und bei dem in beiden Bereichen innerhalb des Hohlleiterabschnitts je eine Auskopplungsdiode in Längsrichtung miteinander fluchtend von den Wandungen des Hohlleiterabschnitts nach innen zu einem gemeinsamen Verbindungspunkt ragt, von dem der den Zwischenfrequenz-Strom abführende Leiter isoliert durch die Wandung des Hohlleiterabschnitts in einer Richtung herausgeführt ist, die senkrecht zu der Verbindungslinie der beiden Dioden liegt, nach Patentanmeldung P 12 86161.9-35 (deutsche Auslegeschrift 1286 161) ist erfindungsgemäß als Mittel zur Anpassung der Ankopplung der die asymmetrische Feldkoponente aufweisenden Schwingung .an den die gemischte Schwingung abführenden Stromkreis ein zusätzlicher, von der einen Seitenwandung ausgehender und auf die Mitte des Mischkopfes gerichteter, sich senkrecht zu der Mischdiodenanordnung erstreckender Leiter vorgesehen.In the case of a microwave mixing head consisting of a waveguide section, which in particular has an essentially square line cross-section, in which two progressive, dominant orthogonal oscillations are maintained via axial first coupling means and second coupling means provided on a side wall of the waveguide section, of which the course of the electric field lines of one oscillation is symmetrical is to an equipotential line of the field lines and the electric field lines of the other oscillation are asymmetrical to all of its equipotential lines, so that an area in which the electric field lines of both oscillations are in the same direction and an area in which the field lines of both oscillations are opposite is formed , and in both areas within the waveguide section one decoupling diode each in the longitudinal direction, aligned with one another from the walls of the waveguide section inward to form a common connection Extension point protrudes from which the intermediate frequency current dissipating conductor is isolated through the wall of the waveguide section in a direction that is perpendicular to the connecting line of the two diodes, according to patent application P 12 86161.9-35 (German Auslegeschrift 1286 161) is according to the invention as Means for adapting the coupling of the oscillation having the asymmetrical field component to the circuit carrying the mixed oscillation, an additional conductor extending from one side wall and directed towards the center of the mixing head and extending perpendicularly to the mixing diode arrangement is provided.

In der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren sind zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung näher angegeben. Von den Figuren zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise eines erfindungsgemäßen mit orthogoaalen Wellentypen arbeitenden Mikrowellenmischkopfes, F i g. 2 eine perspektivische, teilweise gebrochene Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, F i g. 3 einen Querschnitt entsprechend der Schnittlinie 3-3 der F i g. 2, F i g. 4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung.In the following description and the figures are appropriate Embodiments of the invention specified in more detail. Of the figures, FIG. 1 a schematic representation of the operation of an inventive with orthogoaalen Wave types of working microwave mixing head, FIG. 2 a perspective, partially broken representation of an embodiment of the invention, FIG. 3 shows a cross section corresponding to the section line 3-3 of FIG. 2, fig. 4 shows another embodiment the invention.

In F i g. 1 ist ein Hohlleiter von quadratischem Querschnitt mit 1 bezeichnet; derselbe wird in zwei zueinander senkrechten Wellentypen erregt, und zwar durch .eine vertikal polarisierte Welle, die von dem horizontal angeordneten Hohlleiter 2 rechteckigen Querschnitts zugeführt wird, während eine horizontal polarisierte von einem örtlichen Oszillator erzeugte Welle über den vertikal angeordneten Hohlleiter 3 rechteckigen Querschnitts der rechten Seite des Hohlleiters 1 zugeführt wird. Auf diese Weise hat jede der zugeführten Wellen einen bestimmten Wellentyp.In Fig. 1 is a waveguide of square cross section with 1 designated; it is excited in two mutually perpendicular wave types, and although by .a vertically polarized wave, that of the horizontally arranged Waveguide 2 rectangular cross-section is fed, while a horizontally polarized one Wave generated by a local oscillator via the vertically arranged waveguide 3 rectangular cross section of the right side of the waveguide 1 is supplied. In this way, each of the supplied waves has a certain wave type.

In dem Hohlleiter 1 sind zwei in Verlängerung zueinander angeordnete Dioden 4 und 5 vorgesehen, die an entgegengesetzten Polen miteinander in Verbindung stehen und mit einem horizontal verlaufenden Leiter 6 für das Ausgangssignal in Verbindung stehen. Das elektrische Feld der Signalwelle wird durch den Leiter 6 nicht gestört und wird mit den Kristalldioden 4 und 5 in der gleichen Richtung, wie durch die punktierten Pfeile angedeutet, gekoppelt. Die von dem örtlichen Oszillator erzeugte Welle dagegen wird durch den Leiter 6 in solcher Weise gestört, daß das elektrische Feld in entgegengesetzter Richtung mit den beiden Kristalldioden, wie durch die voll ausgezogenen Pfeile angedeutet, gekoppelt wird. Der Unterschied der Ströme in den beiden Gleichrichterdioden fließt über den Leiter 6 zu einer Tiefpaßtrenndrossel6' an der hinteren Wandung des Hohlleiters und zu dem Innenleiter eines Koaxialleiters, der eine durch Gegentaktschwebungs-Wellenbildung erzeugte Schwebungswelle führt, wobei die Stromkomponenten in den beiden Kristalldioden, die auf Störgeräusche des örtlichen Oszillators zurückgehen, einander in der Leitung 6 der Verzweigung aufheben.In the waveguide 1, two are arranged in extension to one another Diodes 4 and 5 are provided which are connected to each other at opposite poles stand and with a horizontal conductor 6 for the output signal in Connected. The electric field of the signal wave is transmitted through the conductor 6 not disturbed and is connected to the crystal diodes 4 and 5 in the same direction, as indicated by the dotted arrows, coupled. The one from the local oscillator generated wave, however, is disturbed by the conductor 6 in such a way that the electric field in opposite direction with the two crystal diodes, like indicated by the full arrows, coupled. The difference of Currents in the two rectifier diodes flows via conductor 6 to a low-pass isolating choke6 ' on the rear wall of the waveguide and to the inner conductor of a coaxial conductor, which carries a beat wave generated by push-pull beat wave formation, where the current components in the two crystal diodes that on Noise from the local oscillator declines, each other in line 6 of the Break branch.

Die durch die Erfindung zu lösende Aufgabe besteht darin, eine möglichst günstige Kopplung sowohl des örtlichen überlagerers als auch der Signalwelle mit den sich gegenseitig kompensierenden Dioden-Gleichrichtern zu erreichen. Betrachtet man zunächst die Signalwelle, so ergibt sich eine optimale Anpassung des die Signalwelle leitenden Hohlleiters 2 mit den Kristallgleichrichtern 4 und 5 dadurch, daß die Kristallgleichrichter in der Nähe der Sprungstelle zwischen dem rechteckigen Hohlleiter 2 und dem im wesentlichen quadratischen Hohlleiterabschnitt 1 angeordnet werden, so daß dort eine Zone hoher elektrischer Feldstärke liegt und die Signalwelle fest an die Kristallgleichrichter angekoppelt ist, da der Abstand zwischen den Gleichrichtern und der rechten Wandung des Hohlleiters 1 nur einen Bruchteil einer Wellenlänge beträgt und dieselbe eine Kurzschlußebene für die vertikal polarisierte Signalwelle darstellt, so daß sich für die Signalwelle eine starke Belastung ergibt. Nachdem auf diese Weise die Ankopplung an die Signalwelle möglichst gut gewählt ist, ergibt sich eine beträchtliche Fehlanpassung zwischen dem zum örtlichen überlagerer führenden Hohlleiter 3 und den Gleichrichtern 4 und 5. Dies ergibt sich aus folgenden Gründen: erstens ergibt sich eine Sprungstelle durch den stufenweisen übergang zwischen dem Hohlleiter 3 von rechteckigem Querschnitt und dem Hohlleiter 1 von quadratischem Querschnitt; zweitens ergibt sich eine Störung durch die Ausgangsleitung 6; drittens ist der örtlich vorgesehene Oszillator durch die Dioden 4 und 5 nicht sehr stark belastet, weil nur ein geringer Abstand zwischen den Dioden und der linken Seitenwandung .des Hohlleiters 1 vorliegt, wobei die linke Seitenwandung als Kurzschlußebene für die horizontal polarisierte überlagererwelle wirkt.The object to be solved by the invention is to provide a favorable coupling of both the local superimposed and the signal wave with to achieve the mutually compensating diode rectifiers. Considered one first of all the signal wave, so there is an optimal adaptation of the signal wave conductive waveguide 2 with the crystal rectifiers 4 and 5 in that the Crystal rectifier near the jump point between the rectangular waveguide 2 and the essentially square waveguide section 1 are arranged, so that there is a zone of high electric field strength and the signal wave is fixed is coupled to the crystal rectifier because of the distance between the rectifiers and the right wall of the waveguide 1 is only a fraction of a wavelength and the same is a short-circuit level for the vertically polarized signal wave represents, so that there is a heavy load on the signal wave. After this in this way the coupling to the signal wave is chosen as well as possible, results there is a considerable mismatch between the one leading to the local overlay Waveguide 3 and rectifiers 4 and 5. This is due to the following reasons: Firstly, there is a jump point due to the gradual transition between the Waveguide 3 of rectangular cross-section and the waveguide 1 of square Cross-section; secondly, there is interference from the output line 6; third the local oscillator due to the diodes 4 and 5 is not very strong loaded because there is only a small distance between the diodes and the left side wall .The waveguide 1 is present, the left side wall as a short-circuit level for the horizontally polarized superimposed wave acts.

In den F i g. 2 und 3 ist eine Anordnung gezeigt, bei der die erwähnte Fehlanpassung des Oszillatorzweiges weitgehend beseitigt ist. Der Hohlleiterabschnitt 1 quadratischen Querschnitts bildet eine öffnung in einem Metallblock 1', der Anschlußflansche 10 und 11 zum Anschluß an den die vertikal polarisierte Signalwelle bzw. die horizontal polarisierte überlagererwelle führenden Hohlleiter aufweist. Die Gleichrichterdioden 4 und 5 sind in abnehmbaren Kappen 12 angeordnet, die durch die obere Wandfläche und durch die untere Wandfläche eingeschraubt sind, und werden durch eine gespaltene Manschette 13 an ihren inneren Enden miteinander zusammengehalten. An der Manschette 13 ist der Leiter 6 befestigt, welcher das zwischenfrequente Ausgangssignal führt, wobei der Leiter 6 durch eine isolierende Tiefpaßdrossel6' in der Wandung des Hohlleiters geführt ist; der Leiter 6 bildet dabei den Innenleiter eines Koaxialleiterabschnitts 6' zur Weiterleitung der Zwischenfrequenz. Eine jede Kappe 12 .enthält ein Filternetzwerk, welches. die Wechselstromkomponenten der Kristalldioden zu dem auf Erdpotential gehaltenen Block 1' ableitet, so daß die Gleichstromkomponenten der Kristellgleichrichter an ..den Ausführungsstellen 14 überwacht werden können, ohne daß sich dadurch unerwünschte Streufelder ergeben.In the F i g. 2 and 3 an arrangement is shown in which the aforementioned Mismatching of the oscillator branch is largely eliminated. The waveguide section 1 square cross-section forms an opening in a metal block 1 ', the connecting flanges 10 and 11 for connection to the vertically polarized signal wave and the horizontally having polarized superimposed wave leading waveguide. The rectifier diodes 4 and 5 are placed in removable caps 12 which extend through the top wall surface and are screwed through the lower wall surface, and are split by a Cuff 13 held together at their inner ends. On the cuff 13 the conductor 6 is attached, which carries the intermediate-frequency output signal, the conductor 6 through an insulating low-pass choke 6 'in the wall of the waveguide is led; the conductor 6 forms the inner conductor of a coaxial conductor section 6 'for forwarding the intermediate frequency. Each cap 12 contains a filter network, which. the AC components of the crystal diodes to the one at ground potential held block 1 ', so that the DC components of the crystal rectifier at .. the execution points 14 can be monitored without thereby undesired Stray fields result.

Die Impedanzanpassung des zum örtlichen überlagerer führenden Hohlleiters geschieht in folgender Weise: erstens ist eine Rippe 20 an der rechten Seitenwandung des Hohlleiters 1 vorgesehen, die sich von der Außenfläche des Flansches 11 bis zu einer Stelle erstreckt, die in der Nähe des die Zwischenfrequenz führenden Leiters 6 liegt; zweitens erstreckt sich ein Stift 21 axial von der die Kristalldioden verbindenen Manschette 13 in einem Fortsatz 2' des rechteckigen, die Signalwelle führenden Hohlleiters, wobei dieser Hohlleiter in das linke Ende des Blocks 1' sich hinein erstreckt, damit der Stift 21 gegen Beschädigungen geschützt ist. Der Teil der Rippe 20, welcher in der Nähe des Flansches 11 liegt, paßt die zugeführte überlagererwelle an den Hohlleiterabschnitt 1 an; der Teil der Rippe 20, welcher in der Nähe des die Zwischenfrequenz führenden Leiters 6 liegt, paßt den gestörten Wellentyp des örtlichen Überlagerers an die Kristallgleichrichter 4 und 5 an. Die Rippe kann an dem rechten Ende abgeschrägt sein, so daß sich ein möglichst günstiger Übergang von dem zum örtlichen überlagerer führenden Hohlleiter ergibt, und es kann das linke Ende der Rippe ebenfalls abgeschrägt sein, um die Ankopplung an die Gleichrichter 4 und 5 möglichst günstig zu gestalten. Der Stift 21 bildet einen TEM-Resonator für die Welle des örtlichen überlagerers, so daß durch ihn die wirksame Kurzschlußebene in den die Signalwelle führenden Hohlleiter zurückverlegt wird und die Belastung der Welle durch die Kristelldetektoren 4 und 5 vergrößert wird. Bei einer Ausführungsform eines Mischkopfes gemäß den F i g. 2 und 3 ergab sich das stehende Wellenverhältnis zu weniger als 2: 1 innerhalb eines Frequenzbereiches von 4,9 bis 5,9 kMHz, ohne Abstimmungsänderung. Da die Anpaßvorrichtungen 20 und 21 im wesentlichen in einer horizontalen Ebene liegen, welche den Mittelpunkt des Hohlleiterabschnittes quadratischen Querschnitts durchsetzt und diese Ebene eine neutrale Ebene ist für die vertikal polarisierten Signalwellen, beeinflussen diese Anpaßvorrichtungen im wesentlichen gar nicht die Signalwelle.The impedance matching of the waveguide leading to the local superimposed waveguide takes place in the following way: firstly, a rib 20 is provided on the right side wall of the waveguide 1, which extends from the outer surface of the flange 11 to a point in the vicinity of the conductor carrying the intermediate frequency 6 lies; Secondly, a pin 21 extends axially from the cuff 13 connecting the crystal diodes in an extension 2 'of the rectangular waveguide guiding the signal wave, this waveguide extending into the left end of the block 1' so that the pin 21 is protected against damage . The part of the rib 20 which is in the vicinity of the flange 11 adapts the supplied superimposed shaft to the waveguide section 1; that part of the rib 20 which is in the vicinity of the conductor 6 carrying the intermediate frequency adapts the disturbed wave type of the local superimposed to the crystal rectifiers 4 and 5. The rib can be beveled at the right end so that the most favorable transition from the waveguide leading to the local superimposed result is obtained, and the left end of the rib can also be beveled in order to make the coupling to the rectifiers 4 and 5 as favorable as possible design. The pin 21 forms a TEM resonator for the wave of the local superimposed, so that through it the effective short-circuit level is moved back into the waveguide carrying the signal wave and the load on the wave by the crystal detectors 4 and 5 is increased. In one embodiment of a mixing head according to FIGS. 2 and 3, the standing wave ratio was found to be less than 2: 1 within a frequency range of 4.9 to 5.9 kMHz, with no change in tuning. Since the adapter devices 20 and 21 lie essentially in a horizontal plane which passes through the center of the waveguide section of square cross-section and this plane is a neutral plane for the vertically polarized signal waves, these adapter devices essentially do not affect the signal wave at all.

Es ist ferner zu beachten, daß an dem stufenweisen Übergang zwischen dem Hohlleiterabschnitt 2', der die Signalwelle führt, und dem Hohlleiterabschnitt 1 von rechteckigem Querschnitt ein nach innen gerichteter Absatz 22 vorhanden ist, der eine Blendenöffnung darstellt. Durch diese Blendenöffnung kann die Größe des Hohlleiterabschnitts quadratischen Querschnitts so eingestellt werden, daß eine möglichst günstige Anpassung an Kristalldioden üblicher Größe stattfindet. Diese Ausführungsform ist ökonomischer als eine solche, bei der spezielle kurzgeschlossene Dioden verwendet werden. Weiterhin gestatten die größeren Flächen der Anschlußklemmen dieser Kristalldioden die Anwendung einer einfachen gespaltenen zylindrischen Manschette, bei der, damit hinreichende Federwirkung stattfindet, eine beträchtliche Länge gegeben sein muß.It should also be noted that at the gradual transition between the waveguide section 2 ', which guides the signal wave, and the waveguide section 1 with a rectangular cross-section there is an inwardly directed shoulder 22, which represents an aperture. Through this aperture, the size of the Waveguide section of square cross-section can be adjusted so that a The most favorable possible adaptation to crystal diodes of normal size takes place. These Embodiment is more economical than one in which the special short-circuited Diodes are used. Furthermore, the larger areas of the terminals allow of these crystal diodes the use of a simple split cylindrical sleeve, in which, so that sufficient spring action takes place, given a considerable length have to be.

Bei einer anderen Ausführungsform eines Mischkopfes erfolgt der Anschluß des örtlichen Oszillators mittels eines koaxialen Stiftes, der die Vorderwand des Hohlleiters 1 durchsetzt, wobei der Stift 21 sich in den die Signalwelle führenden Hohlleiter erstreckt und die Ankopplung des örtlichen Oszillators an die Kristalldioden verbessert.In another embodiment of a mixing head, the local oscillator is connected by means of a coaxial pin which penetrates the front wall of the waveguide 1 , the pin 21 extending into the waveguide carrying the signal wave and improving the coupling of the local oscillator to the crystal diodes.

In F i g. 4 ist eine Anordnung dargestellt, bei der der erfindungsgemäße Mischkopf einen einstellbaren Stift 30 in Form einer Schraube zum Anpassen des Oszillators aufweist, wobei die Schraube 30 verschieden tief durch die linke Wandung eingeschraubt werden kann und ihre Längsachse in Verlängerung der Achse des das Ausgangssignal führenden Leiters 6 liegt. Die Schraube 30 ist soweit eingeschraubt, daß, bei einer Länge von ungefähr d/8, sich ein maxi, maler Strom durch die Kristalldioden ergibt, was an den Klemmen 14 festgestellt wird. Mit der so eingestellten Einstellschraube ergab sich eine gute Anpassung der Oszillatorwelle, nämlich ein Verhältnis der Amplitude der stehenden Wellen von weniger als 1,3, obwohl sich dies nur innerhalb eines geringen Frequenzbandes von ungefähr 1 % ergab. Die Ursache für diese Anpassung liegt offenbar darin, daß der die Zwischenfrequenz führende Leiter 6 eine hohe induktive Sprungstelle für die Welle des örtlichen überlagerers bildet, welche durch die kapazitive Reaktanz des Einstellstiftes kompensiert wird, indem sich eine Resonanz an den Kristalldioden 4 und 5 ergibt. Die Signalfrequenz wird durch diese Anpassungsvorrichtung wiederum nicht beeinflußt, da die Einstellvorrichtung in der neutralen Ebene liegt. Als praktisches Ergebnis einer Anordnung gemäß F i g. 4 kann angegeben werden, daß der Mischkopf mittels der Schraube 30 über ein Frequenzband von 20 % auf ein Verhältnis der Amplitude der stehenden Welle von weniger als 2 % eingestellt werden konnte. Bei einer anderen Ausführungsform wurde die Einstellschraube 30 zusätzlich zu den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Anpassungsvorrichtungen 20 und 21 verwendet, zu dem Zweck, eine Verbesserung der Kopplung der vom örtlichen Oszillator erzeugten Schwingung mit den Kristalldioden zu bewirken, ohne eine Verschlechterung der ausnutzbaren Bandbreite nach sich zu ziehen.In Fig. 4 shows an arrangement in which the inventive Mixing head an adjustable pin 30 in the form of a screw for adjusting the oscillator having, the screw 30 different deep through the left Wall can be screwed in and its longitudinal axis as an extension of the axis of the conductor 6 carrying the output signal is located. The screw 30 is screwed in so far, that, with a length of approximately d / 8, a maximum, painterly current flows through the crystal diodes results in what is determined at the terminals 14. With the adjusting screw set in this way there was a good match of the oscillator wave, namely a ratio of the amplitude the standing waves of less than 1.3, although this is only within a small one Frequency band of about 1%. The cause of this adjustment is apparently to be found in that the conductor 6 carrying the intermediate frequency has a high inductive jump point for the wave of the local superimposed, which forms by the capacitive reactance of the adjustment pin is compensated by creating a resonance on the crystal diodes 4 and 5 results. The signal frequency is in turn through this adjustment device not affected, as the adjustment device lies in the neutral plane. As practical Result of an arrangement according to FIG. 4 can be specified that the mixing head by means of the screw 30 over a frequency band of 20% to a ratio of the amplitude of the standing wave of less than 2% could be set. With another Embodiment was the adjusting screw 30 in addition to those in FIGS. 2 and 3 used adjustment devices 20 and 21, for the purpose of a Improvement of the coupling of the oscillation generated by the local oscillator with the crystal diodes without a deterioration in the usable bandwidth to draw on.

Zn Anbetracht der äußerst geringen Fehlanpassung, die sich an beiden Eingangshohlleitern ergibt, kann man vollständig das Empfangssignal und die Schwingung des örtlichen Oszillators vertauschen.Considering the extremely small mismatch exhibited by both Input waveguides results, one can fully understand the received signal and the oscillation of the local oscillator.

Es ist ferner zu beachten, daß eine Verzweigungsanordnung, die ähnlich der zuvor erörterten ist, als , Modulator verwendet werden kann, indem der :die Störung der Wellenformen bewirkende Stift als Eingangsklemme für die Modulationsfrequenz dient und die einander gegenüberliegenden Hohlleiter zur Zuführung der Trägerwelle und zur Abnahme der modulierten Ausgangsschwingung- verwendet werden. Eine erfindungsgemäße Anordnung ist auch als parametrischer Verstärker verwendbar, indem an Stelle der als Verbraucher wirkenden Diodengleichrichter durch Spannungen gesteuerte Diodenkapazität verwendet werden.It should also be noted that a branching arrangement that is similar that previously discussed, can be used as a, modulator by the: the Pin as an input terminal for the modulation frequency, causing disturbance of the waveforms serves and the opposite waveguide for feeding the carrier wave and to decrease the modulated output oscillation. An inventive The arrangement can also be used as a parametric amplifier by replacing the Diode rectifier acting as a consumer through voltage-controlled diode capacitance be used.

Claims (7)

Patentansprüche: 1. Mikrowellenmischkopf aus einem Hohlleiterabschnitt, der insbesondere einen im wesentlichen quadratischen Leitungsquerschnitt besitzt, in dem über axiale erste Einkopplungsmittel und an einer Seitenwand des Hohlleiterabschnitts vorgesehene zweite Einkopplungsmittel zwei fortschreitende dominante orthogonale Schwingungen unterhalten werden, von denen der Verlauf der elektrischen Feldlinien der einen Schwingung symmetrisch zu einer Äquipotentiallinie der Feldlinien ist und die elektrischen Feldlinien der anderen Schwingung zu allen ihren Äquipotentiallinien asymmetrisch sind, so daß ein Bereich, in dem die elektrischen Feldlinien beider Schwingungen gleichgerichtet sind, und ein Bereich, in dem die Feldlinien beider Schwingungen entgegengerichtet sind, ausgebildet wird, und bei dem in beiden Bereichen innerhalb des Hohlleiterabschnitts je eine Auskopplungsdiode in Längsrichtung miteinander fluchtend von den Wandungen des Hohlleiterabschnitts nach innen zu einem gemeinsamen Verbindungspunkt ragt, von dem der den Zwischenfrequenzstrom abführende Leiter isoliert durch die Wandung des Hohlleiterabschnitts in einer Richtung ausgeführt ist, die senkrecht zu der Verbindungslinie der beiden Dioden liegt, nach Patentanmeldung P 12 86161.9-35 (deutsche Auslegeschrift 1286 161), dadurch gekennzeichn e t, daß als Mittel zur Anpassung der Ankopp-Jung der die asymmetrische Feldkomponente aufweisenden Schwingung an den die gemischte Schwingung abführenden Stromkreis ein zusätzlicher, von der einen Seitenwandung ausgehender und auf die Mitte des Mischkopfes gerichteter, sich senkrecht zu der Mischdiodenanordnung erstreckender Leiter vorgesehen ist. Claims: 1. Microwave mixing head consisting of a waveguide section, which in particular has an essentially square line cross-section, in which two progressive dominant orthogonal oscillations are maintained via axial first coupling means and second coupling means provided on a side wall of the waveguide section, of which the course of the electric field lines of one The oscillation is symmetrical to an equipotential line of the field lines and the electric field lines of the other oscillation are asymmetrical to all of its equipotential lines, so that an area in which the electric field lines of both oscillations are in the same direction and an area in which the field lines of both oscillations are opposite, is formed, and in which in both areas within the waveguide section a decoupling diode in each case in the longitudinal direction aligned with one another from the walls of the waveguide section inward to form a common amen junction protrudes from which the conductor dissipating the intermediate frequency current is insulated by the wall of the waveguide section in a direction which is perpendicular to the connecting line of the two diodes, according to patent application P 12 86161.9-35 (German Auslegeschrift 1286 161), thereby marked that as a means for adapting the coupling-Jung of the oscillation having the asymmetrical field component to the circuit dissipating the mixed oscillation, an additional conductor extending from one side wall and directed towards the center of the mixing head and extending perpendicularly to the mixing diode arrangement is provided. 2. Mischkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpassungsleiter aus einem Stift (21) besteht. 2. Mixing head according to claim 1, characterized in that the matching conductor consists of a pin (21). 3. Mischkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpassungsleiter aus einem Schraubbolzen (30) besteht. 3. Mixing head according to claim 2, characterized in that that the matching conductor consists of a screw bolt (30). 4. Mischkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpassungsleiter aus einer flachen Rippe (20) mit einer zu den Dioden senkrecht liegenden Rippenebene besteht. 4. Mixing head after Claim 1, characterized in that the matching conductor consists of a flat rib (20) with a rib plane lying perpendicular to the diodes. 5. Mischkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da der als Anpassungsleiter vorgesehene Stift (21), von der Diodenzusammenschlußstelle ausgehend, sich in Längsrichtung des die eine Mikrowellenfrequenz zuführenden Hohlleiters erstreckt. 5. Mixing head according to claim 2, characterized in that the provided as a matching conductor Pin (21), starting from the diode junction, extends in the longitudinal direction of the waveguide that supplies a microwave frequency. 6. Mikrowellenmischkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (21) sich durch eine Abschlußblende (22) bis in den Mikrowellenhohlleiter (2') hinein erstreckt. 6. Microwave mixing head according to claim 5, characterized in that the pin (21) extends through a cover plate (22) extends into the microwave waveguide (2 '). 7. Mischkopf nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Anpassungsleiter (20) parallel zu dem die Mischfrequenz von der Diodenzusammenschlußstelle ableitenden Leiter (6) angeordnet ist.7. Mixing head according to claim 1 or one of the following, characterized in that the additional matching conductor (20) in parallel with the one deriving the mixing frequency from the diode junction Head (6) is arranged.
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