DE2944642C2 - Symmetrische Mischstufe - Google Patents

Description

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend und beispielsweise näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine bekannte Mischstufe mit einem Differentjalringübertrager,

F ig. 2 bis4 ein erstes bzw. ein zweites bzw. ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mischstufe,

Fig.5 ein bekanntes parallel angekoppeltes Bandsperrfilter,

F i g. 6 bis 8 ein viertes bzw. ein fünftes bzw ein sechstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mischstufe,

Fig.9 ein Ersatzschaltbild zur Erläuterung des Betriebs der erfindungsgemäßen Mischstufe, und

F i g. 10 bis 16 jeweils ein siebentes bis ein dreizehntes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mischstufe.

Im folgenden wird die Erfindung in Einzelheiten anhand verschiedener Ausffihrungsbeispiele näher erläutert.

In F i g. 2, die ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, ist eine Wellenleitung 11 mit einer Länge nahezu gleich einer Hälfte der Wellenlänge des Hochfrequenz-Eingangssignals bzw. des Oberlagerungssignals dargestellt Es soll ein Fall betrachtet werden, in dem das Hochfrequenz-Eingangssignal mit einer Frequenz /ι von 12 GHz und das Überlagerungssignal mit einer Frequenz h von 11,43 GHz verwendet werden, um ein Zwischenfrequenzsignal mit einer Frequenz f₃ von 570 MHz zu erzeugen, und in dem ein Aluminiumoxidsubstrat (nicht dargestellt) mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 10 benutzt wird. Die Halbwellenlänge des Hochfrequenz-Eingangssignales und die Halbwellenlänge des Überlagerungssignales betragen 5 mm bzw. 5,25 mm, wenn sich diese Signale in der Oberfläche des Aluminiumoxidsubstrates ausbreiten. Das heißt, die Differenz in der Halbwellenlänge zwischen diesen Signalen beträgt lediglich 0,25 mm. Dioden 12 und 13 liegen so zwischen beiden Enden der Wellenleitung 11 mit halber Wellenlänge, daß die Dioden die gleich« Polarität haben. Eine Eingangssignalleitung 15 zum Einspeisen des Überlagerungssignales, die aus zwei Teilen 15/4 und 15ß besteht und mit einem kapazitiven Glied 14 versehen ist, liegt an einem Ende der Weh&nleitung 11. Eine Eingangssignalleitung 16 zum Einspeisen des Hochfrequenz-Eingangssignales, die mit einer induktiven Impedanzeinrichtung 17 mit einer Kurzschlußimpedanz für das Zwischenfrequenzsignal ausgestattet ist, liegt am Verbindungspunkt der Dioden 12 und 13. Eine Ausgangssignalleitung 18 zum Abgeben des Zwischenfrequenzsignales, die eine Leerlaufimpedanz für das Hochfrequenz-Eingangsngnal und das Überlagerungssignal hat, ist an die Wellenleitung U angeschlossen. Da die Wellenleitung 11 eine Länge gleich einer Hälfte der Wellenlänge des Überlagerungssignales hat, liegt das in die Eingangssignalleitung 15 eingespeiste Überlagerungssignal derart an den Dioden 12 und 13, daß das der Diode 12 zugeführte Überlagerungssignal um 180° gegenüber dem der Diode 13 zugeführten phasenverschoben ist. Damit löschen sich die beiden Komponenten miteinander aus, d. h, der Verbindungspunkt der Dioden 12 und 13 ist kurzgeschlossen. Da ein derartiger Verbindungspunkt der Dioden 12 und 13 mit der Eingangssignalleitung 16 verbunden ist, um das Hochfrequenz-Eingangssignal einzuspeisen, tritt niemals ein Übersprechen des Überlagerungssignales auf die Eingangssignalleitung 16 auf. Das in die Eingangssignalleitung 16 eingespeiste Hochfrequenz-Eingangssignal liegt an den Dioden 12 und 13 in der gleichen Phase, Da dit Länge der Wellenleitung 11 nahezu gleich einer Hälfte der -Wellenlänge des Hochfrequenz-EmgangMignales ist, ist der Verbindungspunkt zwischen der WsUenleitung 11 und den Dioden 12 und 13 für das Hochfrequenz-Eingangssignal kurzgeschlossen. Das heißt, das an der Diode 12 liegende Überlagerungssignal ist um

ίο 180" mit dem an der Diode 13 liegenden Signal phasenverschoben, und das an der Diode 12 liegende Hochfrequenz-Eingangssignal ist in Phase mit dem ander Diode 13 liegenden Signal. Da die Dioden 12 und 13 gleichgepolt sind, erzeugt jede Diode der Dioden 12 und 13 das

is Zwischenfrequenzsignal, das die gleiche Phase für die Wellenleitung 11 aufweist und eine niedere Frequenz gleich der Differenzfrequenz zwischen dem Überlagerungssignal und dem Hochfrequenz-Eingangssignal hat Da dagegen der Verbindungspunkt der Dioden 12 und 13 eine Kurzschlußimpedanz für das Zwischenfrequenzsigna) aufgrund des auf der Einganijäsignalleitung 16 vorgesehenen induktiven Impedanzleituiig 17 besitzt und da die Eingangssignalleitung 15 eine Leerlaufimpedanz für das Zwischenfrequenzsignal aufgrund des kapazitiven Gliedes 14 aufweist werden die durch die Dioden 12 und 13 erzeugten Zwischenfrequenzsignale miteinander durch die Wellenleitung 11 gemischt und dann durch die Ausgangs-Signalleitung 18 geführt, um das Zwischenfrequenzsignal abzugeben. Die Ausgangssignalleitung 18 ist mit der Wellenleitung 11 über ein Tiefpaßfilter mit einer Leerlaufimpedanz für das Überlagerungssignal und das Hochfrequenz-Eingangssignal verbunden, um nicht den Betrieb dieser Signale zu stören. Wie aus den obigen Erläuterungen folgt, bringt der obige Aufbau eine Mischstufe mit kleinen Abmessungen, ohne eine Mehrlagenleitung zu benötigen, und ohne Übersprechen des Überlagerungssignales auf die Hochfrequenzsignal-Eingangsleitung. Da außerdem die Länge der Wellenleitung 11 weit kleiner als die Wellenlänge des Zwischenfrequenzsignales ist ist es möglich, die Ausgangs-Signalleitung 18 an einen gegebenen Punkt auf der Wellenleitung 11 anzuschließen. Nebenbei ist die Halbwellenlänge des Hochfrequenz-Eingangssignales mit einer Frequenz f\ von 12 GHz gleich mit 5 mm in der Oberfläche des Aluminiumoxidsubstrates mit einer relativen Dielektrizitätskonstanten von 10, wie dies oben erläutert wurde. Die Wellenlänge des Zwischenfrequenzsignales mit einer Frequenz h von 570 MHz ist gleich 210,5 mm in der Oberfläche des AIuminiumoxidsubstrates. Das heißt, die Länge der Wellenleitung 11 ist gleich einigen Prozent der Wellenlänge des ZwischenfrequenzsignaJes.

We'ierhin kann ein Aufbau, bei dem z. B. die Ausgangs-Signalleitung 18 mit dem Teil der Eingangs-Signalleitung 15 verbunden ist der an die Wellenlejtung 11 angeschlossen ist insbesondere der Teil VyA, die gleiche Wirkung wie der in F i g. 2 gezeigte Aufbau erzeugen.
F i g. 3 zeigt das zweite Ausfuhrungsbeispiel der erfin-

eo dungsgemäßen Mischstufe, wobei einander entsprechende oder gleichwertige Schaltungsglieder ader -teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 2 versehen sind. In der F i g. 3 ist die induktive Impedanzeinrichtung 17 mit einer Kurzschlußimpedanz für ein Niederfrequenzsignal an die Wellenleitung 11 oder an die Eingangs-Signalleitung 15 angeschlossen, um das Überlagerungssignal einzuspeisen; das kapazititve Glied 14 ist zwischen Teile 16/4 und \%B eingefügt, die die Eingangs-

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Signalleitung 16 bilden, um das Hochfrequenz-Ein- gungsleitung herangebracht, und die andere Hälfte wird

gangssignal einzuspeisen; und die Ausgangs-Signallei- von der Übertragungsleitung wegführend angebracht,

tung 18 zum Abgeben des Zwischenfrequenzsignales ist Das parallel angekoppelte Bandsperrfilter ist bereits be-

zwischen das kapazitive Glied 14 und die Dioden 12 und kannt (vgl. z. B. »IEEE Transactions on Microwave

13 angeschlossen. Das durch die Dioden 12 und 13 er- 5 Theory and Techniques«, Vol. MTT-22, Nr. 5, Mai 1974).

zeugte Zwischenfrequenzsignal wird wirksam von der F i g. 5 zeigt den Aufbau eines bekannten parallel an-

Ausgangs-Signalleitung 18 abgegeben, da die Wellenlei- gekoppelten Bandsperrfilters. In F i g. 5 ist eine Reso-

tung U durch die induktive Impedanzeinrichtung 17 für nanzleitung 29 mit offenen Enden, deren Länge gleich

das Zwischenfrequenzsignal kurzgeschlossen ist. Die einer Hälfte der Wellenlänge des Spiegelsignales ist,

übrigen Funktionen und Wirkungen des in F i g. 3 dar- 10 derart angeordnet, daß eine Hälfte der Resonanzleitung

gestellten Ausführungsbeispieles sind gleich wie die 29 nahe und parallel an eine Übertragungsleitung 30

Funktionen und Wirkungen des in F i g. 2 gezeigten herangebracht ist und die übrige Hälfte zweigt von der Ausführungsbeispieles. Übertragungsleitung 30 ab. Dieses parallel angekoppel- Die Form und der Aufbau jeder Einheit aus der in- te Bandsperrfilter weist eine Schmalband-Sperrkennli-

duktiven Impedanzeinrichtung, dem kapazitiven Glied 15 nie auf, um z. B. lediglich das Spiegelsesignal-Frequenz-

und der Ausgangs-Signalleitung zum Abgeben des Zwi- band ?u sperren. Die Kopplung zwischen der Resonanz-

schenfrequenzsignales sind nicht auf die Darstellungen leitung 29 und der Übertragungsleitung 30 besteht für

in den F i g. 2 und 3 beschränkt. Signale außerhalb des obigen Bandes nicht und daher

wie in F i g. 4 gezeigt ist, kann ein kapazitives Glied wird die Überirsgur.gskcnnUnie der Leitung 30 fOr derdurch einen Spalt 19 zwischen parallel gekoppelten Lei- 20 artige Signale unverändert gelassen. Weiterhin hat bei tungen gebildet werden; die induktive Impedanzeinrich- der Mittenfrequenz des obigen gesperrten Bandes die tung kann aus einer Reihenresonanzschaltung 20 beste- Übertragungsleitung 30 eine Kurzschlußimpedanz gehen, die eine Induktivität und eine Kapazität aufweist; sehen vom Anschluß 31 der Übertragungsleitung 30 und die Ausgangs-Signalleitung kann ein Tiefpaßfilter 21 eine Leerlaufimpedanz gesehen vom anderen Anschluß aufweisen, das aus einer Induktivität und einer Kapazi- 25 32. tat besteht F i g. 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Er-

Weiterhin können die obigen Ausführungsbeispiele findung. In F i g. 6 ist ein parallel angekoppeltes Banddie gleiche Wirkung erzeugen, wie diese oben erläutert sperrfK ir 33 entlang der Eingangsleitung 15 (aus Teilen wurde, selbst wenn das Hochfrequenz-Eingangssignal ISA und 15ß aufgebaut) vorgesehen, um das Überlage- und das Überlagerungssignal miteinander vertauscht 30 rungssignal des in Fig.2 gezeigten Ausführungsbeiwerden. Spieles derart einzuspeisen, daß die Impedanz der Ein-

Die obigen Ausführungsbeispiele der erfindungsge- gangs-Signalleitung 15 von jede» Diode aus gleich wird mäßen Mischstufe haben jedoch keine derartige Funk- einer Kurzschlußimpedanz bei der Spiegelfrequenz. Dation, daß ein Spiegelsignal mit einer Frequenz gleich der her werden die Spiegelsignale, von denen eines durch Differenz zwischen der Frequenz des Hochfrequenz- 35 die Diode 12 erzeugt wird und um 180" mit dem ande-Eingangssignales und der Frequenz unterdrückt wird, ren, durch die Diode 13 erzeugten Spiegelsignal phasendie doppelt so hoch wie die Frequenz des Überlage- verschoben ist. miteinander am Verbindungspunkt zwirungssignales ist. Wenn z. B. die Frequenzen f\ und h des sehen der Wellenleitung 11 und der Leitung 15 gemischt, Hochfrequenz-Eingangssignales bzw. des Überlage- aber sie werden dort durch das parallel angekoppelte rungssignales den Wert 12GHz bzw. 11,43GHz besit- 40 Bandsperrfilter 33 kurzgeschlossen. Als Ergebnis wird zen, hat das Spiegelsignal eine Frequenz U von die Erzeugung eines Spiegelsignales durch die Dioden 10,8OGHz. Wenn demgemäß das Hochfrequenz-Ein- 12 und 13 unterdrückt, und die Erzeugung eines Zwi-' gangssignal und das Überlagerungssignal an den Di- schenfrequenzsignales wird verstärkt, jedoch kann das öden 12 und 13 liegen, wird daj durc'i die Verzerrung parallel angekoppelte Bandsperrfilter 33 nicht die Stödritter Ordnung jeder Diode hervorgerufene Spiegelsi- 45 rung durch die Einwirkung des äußerer. Spiegeisignales gnal derart erzeugt, daß das durch die Diode 12 erzeug- unterdrücken. Daher ist es erforderlich, ein parallel ante Spiegelsignal um 180° mit dem durch die Diode 13 gekoppeltes Bandsperrfilter 34 zum Unterdrücken der erzeugten Signal phasenverschoben ist. Da die Wellen- obigen Störung vorzusehen. Wenn jedoch das parallel leitung 11 eine Länge nahezu gleich der Wellenlänge angekoppelte Bandsperrfilter 34 direkt mit der Eindes Spiegelsignales besitzt, werden die so erzeugten 50 gangs-Signalleitung 16 gekoppelt ist, um das Hochfrs-Spiegelsignale miteinander in der Leitung 15 gemischt, quenz-Eingangssignal einzuspeisen, entsteht ein Verlust die das Überlagerungssignal einspeist des Hochfrequenz-Eingangssignals durch die Einfügung

Als Ergebnis nimmt der Wirkungsgrad zur Bildung des Bandsperrfilters 34. Um einen derartigen Verlust zu

des Zwischenfrequenzsignales, der durch die Verzer- verringern, wird, wie in F i g. 7 dargestellt ist ein parallel

rung 2. Ordnung jeder Diode hervorgerufen ist ab. 55 angekoppeltes Bandsperrfilter 35 entlang der indukti-

Wenn weiterhin eine äußere Störwelle im Spiegelsignal- ven Impedanzeinrichtung 17 derart vorgesehen, daß die Frequenzband an der Eingangs-Signalleitung 16 zum Impedanz der Impedanzeinrichtung 17 von der Ein- Einspeisen des Hochfrequenz-Eingangssignales liegt gangs-Signalleitung 16 aus gleich einer Kurzschlußim-

wird eine Störwelle im Zwischenfrequenzband erzeugt pedanz für das Spiegelsignal wird. Dann ist der auf dem

d. h, die Mischstufen sind nachteilig durch ein äußeres 60 Einbau des parallel angekoppelten Bandsperrfilters be-

Spiegelsignal beeinflußt ruhende Verlust im Hochfrequenz-Eingangssignal ver- Die obigen Nachteile können ausgeschlossen werden, ringen, und außerdem kann die Störung aufgrund der

indem in geeigneter Weise ein parallel angekoppeltes Einspeisung eines äußeren Spiegelsignales verhindert

Bandsperrfilter vorgesehen wird. Das parallel angekop- werden.

pehe Bandsperrfuter wird in der folgenden Weise her- 65 Weiterhin ist, wie in F i g. 8 dargestellt ist die Aus-

gestellt Die Hälfte einer Leitung mit offenen Enden und gangs-Signalleitung 18 zum Abgeben des Zwischenfre-

mit einer Länge gleich der Hälfte der Wellenlänge des quenzsignales, die eine Leerlaufimpedanz für das Hoch-

Spiegelsignales wird nahe und parallel an eine Übertra- frequenz-Eingangssignal und das Uberlagerungssignal

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aufweist, mit dem Mittelpunkt der Wellenleitung 11 ver- gleich einer Kurzschlußimpedanz für das Spiegelsignal bunden. Ein parallel angekoppeltes Bandsperrfilter 37 wird, um die Erzeugung eines Spiegelsignales zu unterist entlang der Ausgangs-Signalleitung 18 derart vorge- drücken. Weiterhin muß das parallel angekoppelte sehen, daß die Impedanz der Ausgangs-Signalleitung 18 Bandsperrfilter 34 zum Unterdrücken der durch die Einvon der Wellenleitung 11 aus gleich einer Kurzschluß- 5 speisung eines äußeren Spiegelsignales hervorgerufeimpedanz für das Spiegelsignal wird. Mit dem obigen nen Störwelle entlang der Eingangs-Signalleitung IS Aufbau können das durch die Dioden 12 und 13 erzeug- vorgesehen werden. In ähnlicher Weise ist in der in F i g. te Spie«£Ssignal und die Störung aufgrund der Einspei- 7 gezeigten Mischstufe das parallel angekoppelte sung des äußeren Spiegelsignales unterdrückt werden. Bandsperrfilter .33 zum Unterdrücken der Erzeugung Dies beruht darauf, daß der Mittelpunkt der Wellenlei- 10 eines Spiegelsignales durch die Dioden entlang der Eintung 11 für das Spiegelsignal kurzgeschlossen ist und gangs-Signalleitung 16 oder der Impedanzeinrichtung somit die Impedanz der Wellenleitung 11 von den Di- 17 vorgesehen, und das parallel angekoppelte Bandoden aus gesehen einen hohen Wert für das Spiegclsi- Sperrfilter 35 zum Unterdrücken der durch die Einspeignal annimmt, d. h. darauf, daß das in F i g. 8 gezeigte sung eines äußeren Spiegelsignales hervorgerufenen Ausführungsbeispiel bei der Spiegelfrequenz durch die 15 Störwelle ist entlang der Eingangs-Signalleitung 15 anin Fig. 9 gezeigte Ersatzschaltung beschreibbar ist, geordnet. Wenn die obige Abwandlung in den in Fig.6 d. h., da ein Ende der Diode 12 leer läuft, wie die in und 7 dargestellten Ausführungsbeispielen vorgenom-F i g. 9 gezeigt ist, erzeugt die Diode 12 weder das Spie- men wird und wenn das Hochfrequenz-Eingangssignal gelüignal noch die Störung aufgrund der Einspeisung und das Überlagerungssignal miteinander vertauscht eines äußeren Spiegelsignales. Da weiterhin ein Ende 20 werden, haben die so abgeänderten Mischstufen die der Diode 13 über die Eingangs-Signalleitung 15 mit gleiche Wirkung wie die ursprünglichen Ausführungseiner eine Impedanz 38 aufweisenden Überlagerungssi- beispiele. Weiterhin haben die in den F i g. 8,10 und 11 gnal-Quelle verbunden ist, erzeugt die Diode 13 eine gezeigten Mischstufen die gleiche Wirkung, wie dies kleine Störwelle, wenn ein äußeres Spiegelsignal anliegt, oben erläutert wurde, selbst wenn das Hochfrequenz- und sie erzeugt das Spiegelsignal lediglich geringfügig, 25 Eingangssignal und die Überlagerungsschwingung miid. h, das in F i g. 8 gezeigte Ausführungsbeispiel unter- einander vertauscht werden.

drückt die Erzeugung des Spiegelsignales und der Stör- Fig. 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der

welle. Erfindung. In Fig. 12 ist ein parallel angekoppeltes

Wie aus dem Ersatzschaltbild der F i g. 9 zu ersehen Bandsperrfilter 43 entlang der Eingangs-Signalleitung ist, können die in den F i g. 10 und 11 dargestellten Aus- 30 15 des in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels derart führun^sbeispiele vollständig die Erzeugung des Spie- vorgesehen, daß die Impedanz der Eingangs-Signalleigelsignales und einer Störwelle unterdrücken, d. h., in tung 15 zum Einspeisen des Überlagerungssignales von dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein den Dioden aus gesehen gleich einer Kurzschlußimpeparallel angekoppeltes Bandsperrfilter 39 entlang der danz bei der Spiegelfrequenz wird. Dann sind die durch Eingangs-Signalleitung 16 vorgesehen, um das Hochire- 35 die Dioden 12 und 13 erzeugten Spiegelsignale, die um quenz-Eingangssignal derart einzuspeisen, daß die Im- 180° zueinander phasenverschoben sind, durch das parpedanz der Eingangs-Signalleitung 16 von der Diode 13 allel angekoppelte Bandsperrfilter 43 bei dem Verbinaus gesehen gleich einer Leerlaufimpedanz bei der Spie- dungspunkt zwischen der Wellenleitung 11 und der Eingelfrequenz wird. In dem in F i g. 11 dargestellten Aus- gangs-Signalleitung 15 kurzgeschlossen, wo die Spiegelführungsbeispiel ist dagegen ein parallel angekoppeltes 40 signale sich miteinander mischen. Als Ergebnis wird die Bandsperrfilter 40 entlang der Leitung 15 vorgesehen. Erzeugung eines Spiegelsignales durch die Dioden undie das Überlagerungssignal einspeist, so daß die Impe- terdrückt, und die Erzeugung eines Zwischenfredanz der Leitung 15 von der Diode 13 aus gesehen quenzssignales wird verstärkt Da jedoch das parallel gleich einer Leerlaufimpedanz bei der Spiegelfrequenz angekoppelte Bandsperrfilter 43 nicht die auf der Einwird Insbesondere weist das in F i g. 11 dargestellte 45 speisung eines äußeren Spiegelsignales beruhende Stör-Ausführungsbeispiele einen kleinen Verlust des Hoch- welle unterdrücken kann, ist es erforderlich, ein parallel frequenz-Eingangssignales auf, da das parallel angekop- angekoppeltes Bandsperrfilter 44 zum Unterdrücken pelte Bandsperrfilter 14 nicht entlang der Eingangs-Si- der Störwelle entlang der Eingangs-Signalleitung 16 gnalleitung 16 vorgesehen ist, und es kann außerdem die (hergestellt aus den Teilen 16Λ und t6B) vorzusehen. Erzeugung eines Spiegelsignales unterdrücken. Demge- 50 Wenn das parallel angekoppelte Bandsperrfilter 44 entmäß hat dieses Ausführungsbeispiel einen verbesserten lang der Eingangs-Signalleitung 16 angeordnet ist, wie Umsetzer-Wirkungsgrad und es unterdrückt außerdem dies in Fig. 12 gezeigt ist, wird eine Beeinträchtigung die Erzeugung einer Störwelle aufgrund der Einspei- des Hochfrequenz-Eingangssignals aufgrund des paralsung eines äußeren Spiegelsignales. IeI angekoppelten Bandsperrfilters 44 unvermeidlich.

Wenn das Hochfrequenz-Eingangssignal und das 55 Zur Verringerung eines derartigen Verlustes wird, wie Überlagerungssignal jeweils den Leitungen 15 und 16 in in F i g. 13 gezeigt ist, ein parallel angekoppeltes Bandden in F i g. 6 bis 8,10 und 11 dargestellten Ausführurigs- Sperrfilter 45 entlang der Ausgangs-Signalleitung 18 beispielen zugeführt wird, ist das durch die Diode 12 vorgesehen, um das Zwischenfrequenzsignal derart aberzeugte Spiegelsignal in Phase mit dem durch die Di- zugeben, daß die Impedanz der Ausgangs-Signallsitung ode 13 erzeugten Spiegelsignal, und diese Spiegelsigna- eo 18 von der Eingangs-Signalleitung 16 aus gesehen gleich Ie werden von der Eingangs-Signalleitung 16 abgege- einer Kurzschlußimpedanz bei der Spiegel- oder Bildben. In der in F i g. 6 gezeigten Mischstufe muß das par- frequenz wird Dann ist die Beeinträchtigung des Hochallel angekoppelte Bandsperrfilter 33, das entlang der frequenz-Eingangssignals aufgrund des parallel ange-Eingangs-Signalleitung 15 vorgesehen war, entlang der koppelten Bandsperrfilters herabgesetzt; außerdem Eingangs-Signalleitung 16 oder der induktiven 65 kann die oben erwähnte Störwelle unterdrückt werden. Impedanzeinrichtung 17 derart angeordnet werden, liaß In einem Fall, in dem die induktive Impedanzeinrichdie Impedanz der Eingangs-Signalleitung 16 oder der tung 17, die eine Leerlaufimpedanz für das Hochfre-Impedanzeinrichtung 17 von den Dioden aus gesehen quenz-Eingangssignal und das Überlagerungssignal auf-

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weist und eine niedere Impedanz für das Zwischenfre- stufe das parallel gekoppelte Bandsperrfilter 43 zum quenzsignal hat, mit dem Mittelpunkt der Wellenleitung Unterdrücken des durch die Dioden erzeugten Spiegel-11 verbunden, und in dem ein parallel angekoppeltes signales entlang der Eingangs-Signalleitung 16 oder der Bandsperrfilter 46 entlang der Impedanzeinrichtung 17 Ausgangs-Signalleitung 18 vorgesehen werden, und das derart vorgesehen ist, daß die Impedanz der Impedanz- 5 parallel gekoppelte Bandsperrfilter 45 zum Unterdrükeinrichtung 17 von der Wellenleitung 11 aus gesehen ken des äußeren Spiegelsignales muß entlang der Leigleich einer Kurzschlußimpedanz für das Spiegel- oder tung 15 angeordnet werden, um die gleiche Wirkung zu Bildsignal wiru, wie dies in F i g. 14 dargestellt ist, wer- erreichen, wie diese oben anhand der F i g. 13 beschrieden das durch die Dioden erzeugte Spiegelsignal und ben wurde. Weiterhin führen die in den F i g. 14,15 und die auf der Einspeisung eines äußeren Spiegelsignales 10 16 dargestellten Mischstufen den gleichen Betrieb und beruhende Störwelle unterdrückt Da in diesem Fall der die gleiche Wirkung aus, wie diese oben beschrieben Mittelpunkt der Wellenleitung 11 für das Spiegelsignal wurden, selbst wenn das Hochfrequenz-Eingangssignal kurzgeschlossen ist, wird die Impedanz der Wellenlei- und das Überlagerungssignal an der Eingangs-Signalleitung U von den Dioden aus gesehen bei der Spiegel- tung 15 bzw. an der Eingangs-Signalleitung 16 liegen, oder Bildfrequenz hoch, und daher ist das in Fig. 14 15 Wie oben in Einzelheiten erläutert wurde, hat die ergezeigte Ausführungsbeispiel bei der Spiegelfrequenz findungsgemäße Mischstufe kleine Abmessungen urd gleichwertig mit der in F i g. 9 gezeigten Schaltung. Ent- ist einfach aufgebaut; in dieser Mischstufe ist keine sprechend kann das in Fig. 14 dargestellte Ausfüh- Mehrlagenleitung erforderlich; die Anordnung der Einrungsbciäpic! das Spiegelsigna! und die oben erwähnte gangs Signs!- und Ausgangs-Signaüeitungen kann in ei-Störwelle aufgrund der Funktion unterdrücken, die 20 nem bestimmten Grad verändert werden; das Überoben anhand der in F i g. 9 gezeigten Schaltung erläutert sprechen des Überlagerungssignales auf die Eingangswurde. Signalleitung für das Einspeisen des Hochfrequenz-Ein-

Um vollständig das Spiegelsignal zu unterdrücken, gangssignales wird verhindert; die Erzeugung eines muß, wie aus der in F i g. 9 gezeigten Ersatzschaltung Spiegelsignales durch die Dioden wird unterdrückt und folgt, ein Ende der Diode 13 eine Leerlaufimpedanz für 25 der Umsetzer-Wirkungsgrad der Mischstufe ist hoch; das Spiegelsignal haben. Im Hinblick auf diese Tatsache außerdem ist die Störung aufgrund eines Spiegelsignaist in dem in F i g. 15 gezeigten Ausführungsbeispiel ein les vermieden.

parallel angekoppeltes Bandsperrfilter 48 entlang der Zusätzlich zu den oben erläuterten Ausführungsbei-Eingangs-Signalleitung 16 derart vorgesehen, daß die spielen können verschiedene Vorrichtungen in Überein-Impedanz der Eingangs-Signalleitung 16 von der Diode 30 Stimmung mit der Erfindung hergestellt werden. Zum 13 aus gesehen gleich einer Leerlaufimpedanz für das Beispiel kann ein Aufwärts-Umsetzer oder -Mischer ge-Spiegelsignal wird. In dem in F i g. 16 dargestellten Aus- bildet werden, der den gleichen Schaltungsaufbau wie führungsbeispiel ist ein parallel angekoppeltes Band- jedes der obigen Ausführungsbeispiele besitzt und in Sperrfilter 50 entlang der Eingangs-Signalleitung 15 vor- dem der Ausgangsanschluß zum Abgeben des Zwigesehen, um die Impedanz der Eingangs-Signalleitung 35 schenfrequenzsignales und der Eingangsanschluß zum 15 von der Diode 13 aus gesehen gleich einer Leerlauf- Einspeisen des Überlagerungssignales mit dem Hochimpedanz bei der Spiegelfrequenz zu machen. Damit ist frequenz-Eingangssignal bzw. mit dem Überlagerungsdie Unterdrückung des Spiegelsignales und der Stör- signal beaufschlagt sind, um vom Eingangsanschluß zum welle nahezu erreicht Weiterhin kann, wie dies in den Einspeisen des Hochfrequenz-Eingangssignales ein Fig. 15 und 16 dargestellt ist, eine Reihenresonanz- 40 Hochfrequenzsignal mit einer Frequenz höher als die schaltung 19, die aus einer Spule und einem Kondensa- Frequenz des Hochfrequenz-Eingangssign?!es zu erhaltor besteht und eine Kufzschlußimpedanz für das Zwi- ten. Weiterhin ist ein Betrieb als amplitudenmodulierter schenfrequenzsignal hat anstelle der induktiven Impe- Modulator möglich, der den gleichen Schaltungsaufbau danzeinrichtung 17 verwendet werden, wie jeder der Ausführungsbeispicle hat und in dem die

Wenn in den in den F i g. 12 bis 16 gezeigten Ausfüh- 45 Leitung, die sonst den Zwischenfrequenzausgang bildet

rungsbeispielen das Hochfrequenz-Eingangssignal und und die Leitung, die sonst zum Einspeisen des Überlage-

das Überlagerungssignal an der Leitung 15 bzw. an der rungssignales dient mit einem Niederfrequenzsignal

Leitung 16 liegen, sind die durch die Dioden 12 und 13 bzw. mit einem Hochfrequenzsignai beaufschlagt sind,

erzeugten Spiegelsignale in Phase miteinander und wer- um das durch das Niederfrequenzsignal modulierte

den von der Leitung 16 abgegeben. Um derartige Spie- 50 Hochfrequenzsignal auf der Leitung zu erhalten, die

gelsignale zu unterdrücken, muß ein parallel gekoppel- sonst zur Zuführung des Hochfrequenzsignals dient

tes Bandsperrfilter in der folgenden Weise angeordnet

werden, dh, in der in Fig. 12 gezeigten Mischstufe Hierzu4 Blatt Zeichnungen

muß das parallel angekoppelte Bandsperrfilter 13, das

entlang der Eingangs-Signalleitung 15 vorgesehen wur- 55 de, entlang der Eingangs-Signalleitung 16 oder der Ausgangs-Signalleitung 18 derart angeordnet werden, daß die Impedanz der Eingangs-Signalleitung 16 oder der Ausgangs-Signalleitung 18 von den Dioden aus gesehen gleich einer Kurzschlußimpedanz bei der Spiegelfre- 6O quenz wird, und das parallel angekoppelte Bandsperrfilter 44 zum Unterdrücken des äußeren Spiegelsignales muß entlang der Leitung 15 vorgesehen sein. Die so abgewandelte Mischstufe hat die gleiche Wirkung, wie oben anhand der Fig. !2 erläutert wurde, wenn das es Hochfrequenz-Eingangssignal und das Übe-!agerungsschwingungssignai an der Leitung 16 bzw. 15 liegen. In ähnlicher Weise muß in der in F i g. 13 gezeigten Misch-

Claims (6)

1 2 geführt ist und ein Hochfrequenzsignal (HF-Signal) in Patentansprüche: ein Zwischenfrequenzsignal (ZF-Signal) umsetzt, ist es üblich, daß ein Differentialringübertrager bzw. eine

1. Symmetrische Mischstufe zum Bilden eines Ringhybrid-Schaltung verwendet wird, wie dies in Mischsignals aus einem ersten und einem zweiten 5 F i g. 1 dargestellt ist Der Differentialringübertrager Eingangssignal, bei der für die Einkopplung der bei- selbst ist bereits aus der JP-PS 2 14 252 bekannt

den Eingangssignale und für die Auskopplung des In F i g. 1 ist ein Differentialringübertrager 1 gezeigt, Mischsignals je eine Signalleitung in Streifenleiter- dessen Läiige etwa drei Hälften der Wellenlänge des technik vorgesehen ist die mit zwei zwischen zwei Hochfrequenz-Eingangssignals bzw. des Üijerlage-Enden einer Wellenleitung eingefügten gleichgepol- io nmgssignals beträgt Wenn das Oberlagerungssignal an ten Dioden verbunden sind, dadurch gekenn- einem Einganganschluß 2 des Differentialringübertrazeichnet, gers 1 liegt, wird das Signal in zwei gleiche Teile geteilt, daß die Wellenleitung (11) U-förmig und mit etwa die jeweils an Dioden 3 und 4 mit einer Phasendifferenz der halben Wellenlänge eines der beiden Eingangssi- von 180° liegen. Das an einem Eingangsanschluß 5 liegnale entsprechender Länge ausgebildet ist, 15 gende Hochfrequenz-Eingangssigna] wird in zwei gleidaß eine erste Signalleitung (16; 16Λ, i6B) an den ehe Teile geteilt, die jeweils den Dioden 3 und 4 in Phase Verbindungspunkt der beiden in Reihe geschalteten miteinander zugeführt werden. Ein durch die Dioden 3 Dioden (12, 13) und eine zweite Signalleitung (15; und 4 erzeugtes Zwischenfrequenzsignal, das .eine Fre-15Λ, t5B) an das eine Ende der Wellenleitung (11) quenz gleich der Differenzfrequenz zwischen dem angeschlossen ist, 20 Hochfrequenz-Eingangssignal und dem Oberlagerungsdaß der Verbindungspunkt der beiden Dioden (12, signal besitzt, wird von einer Zwischenfrequenzsignal-13) mit einer dritten Signalleitung (18) und der Mit- Ausgangsleitung 9 abgegeben, die mit Blindleitungen 7 telpunkt der Wellenleitung (11) mit einer Impedanz- und 8 versehen ist, die eine Kurzschlußimpedanz für das einrichtung (17; 17Λ; 19; 20) oder der Verbindungs- Hochfrequenz-Eingangssignal und das Oberlagerungspunkt der beiden Dioden (12,13) mit der Impedanz- 25 signal besitzen, da die Differentialringübertrager-Seite einrichtung (17; 17Λ; 19; 20) upd der Mittelpunkt der der Dioden 3 und 4 über eine Schaltung oder ein Glied 6 Wellenleitung (11) mit der dritten Signalleitung (18) mit einer induktiver. Impedanz geerdet ist Obwohl die verbunden ist und obige, den Differentialringübertrager verwendende daß zwei von den drei genannten ersten (16), zweiten Mischstufe den Vorteil aufweist daß das Überlagerungs-(15) und dritten (18) Signalleitungen für die Ein- 30 signal nicht auf den Eingangsanschluß 5 gelangt der das gangssignalc und die verbleibende für das Aus- Hochfrequenzsignal zuführt hat die Mischstufe die gangssignal vorgesehen sind. Nachteile, daß eine Mehrlagenleitung 10 erforderlich ist,

2. Mischstufe nach Anspruch 1. dadurch gekenn- um die Zwischenfrequenzsignal-Ausgangsleitung 9 herzeichnet daß die erste Signalleiiung (16; 16A \6B) zustellen, daß die Abmessungen der Mischstufe groß zur Einkopplung des Hochfrequenzsignals, die zwei- 35 sind, da die Länge des Differentialringübertragers nahete Signalleitung (15; 15Λ, 15BJ zur Einkopplung des zu gleich drei Hälften der Wellenlänge des Eingangssi-Überlagerungssignals und die dritte Signalleitung gnals bzw. des Oberlagerungssignals ist, und daß es (18) zur Auskopplung des Zwischenfrequenzsignals nicht möglich ist die Eingangs- und die Ausgangsleitundient gen anders anzuordnen als es der vorbestimmten Form

3. Mischstufe nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 40 des Differentialringübertragers entspricht

zeichnet, daß die Impedanzeinrichtung (17), die mit Die bekannten, mit einem Differentialübertrager arder ersten Signalleitung (16) verbunden ist, bei drr beitenden Mischer (DE-AS 25 47 993) haben überdies Zwischenfrequenz eine niedrige Impedanz aufweist den Nachteil, daß die Signalleitungen unsymmetrisch

4. Mischstufe nach Anspruch 1, dadurch gekenn- sind. Für die Konstruktion bedeutet dies, daß Verbinzeichnet daß zur Unterdrückung der Spiegelfre- 45 düngen vor den auf dem Substrat befindlichen Leiterquenzsignale an die ersten, zweiten und dritten Si- bahnen zu der Rückseite des Substrats mit der dort gnalleitungen (16; 15; 18) sowie an die Impedanzein- befindlichen Masseverbindung durch Löcher im Subrichtung (17) Bandsperrfilter (33; 34; 35; 37) ange- strat hergestellt werden müssen. Durch die unsymmetrikoppelt sind. sehen Leitungen wird außerdem die nutzbare Bandbrei-

5. Mischstufe nach Anspruch 1, dadurch gelcenn- so te des Mischers verringert.

zeichnet, daß in die zweite (15) und dritte Signallei- Es ist aber auch eine weitgehend symmetrisch aufge-

tung (18) Hochfrequenzsignale eingekoppelt sind Laute Mischschaltung (GB-PS 14 88 552) bekannt, die

und mit der ersten Signalleitung (16) ein Mischsignal jedoch im Gegensatz zum Anmeldungsgegenstand in

ausgekoppelt ist Schlitzleitertechnik ausgeführt ist. Diese Mischstufe

6. Mischstufe nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 55 weist daher den Nachteil auf, daß Übergangsglieder von zeichnet, daß die Mischstufe als Amplitudenmodula- den Streifenleitern zu den Schlitzleitern erforderlich tor verwendet ist, wobei mit der dritten Signallei- sind. Auch müssen bei dieser Technik die beiden Seiten tung (18) die niederfrequente Modulationsfrequenz des Substrats zugänglich sein.

und mit der zweiten (15) der zu modulierende Hoch- Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung

frequenzträger zugeführt sind und mit der ersten 60 eine symmetrische Mischstufe zu schaffen mit geringen Signalleitung (16) die modulierte Hochfrequenz aus- räumlichen Abmessungen und mit großer ntuzbarer gekoppelt ist. Bandbreite und mit der Möglichkeit, weitgehend frei

über die Funktion der mit dem Mischer verbundenden Signalleitungen (Signalkoppeleinrichtungen) bestim-65 men zu können.

Die Erfindung betrifft eine symmetrische Mischstufe Gelöst wird diese Aufgabe durch die im kennzeich-

nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. nenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merk-

Für eine Mischstufe, die in Streifenleitertechnik aus- male.