DE2852120B2

DE2852120B2 - Korrekturschaltung für Laufzeitröhren

Info

Publication number: DE2852120B2
Application number: DE2852120A
Authority: DE
Inventors: Jean Pierre Sussy-en-Brie Bergero
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1977-12-02
Filing date: 1978-12-01
Publication date: 1981-03-26
Also published as: FR2410907B1; DE2852120C3; FR2410907A1; US4255724A; DE2852120A1

Description

Korrekturschaltung näherungsweise proportional zur Eingangsleistung,

Wenn die Eingangsleistung der Korrekturschaltung groß genug wird, um eine der Dioden 4 oder 5 leitend zu machen, nimmt der Widerstand des Längszweiges des Filters wesentlich ab, wodurch die Ausgangsleistung stärker als im vorher genannten Fall, in dem die Dioden ■ nicht leiteten, ansteigt,

Durch die Korrekturschaltung werden folglich die schwachen SignsUe gegenüber den starken komprimiert ι ο

Es können folglich Amplitudenfehler einer Laufzeitröhre, wie beispielsweise einer Wanderfeldröhre, in einem gegebenen Arbeitsfrequenzband korrigiert werden.

Bezüglich des Phasenfehler wird angemerkt, daß die is Korrekturschaltung ein Vorauseilen der Phase verursacht, die mit zunehmender Eingangsleistung ansteigt und die folglich entgegengesetzt zum Phasenfehler einer Wanderfeldröhre ist Die Phasenvorauseilung hängt von der Grenzfrequenz des Filters ab.

Die Schaltung gemäß der Erfindung gestattet folglich, sowohl die Amplitudenfehler als auch die Phasenfehler einer Laufzeitröhre wie beispielsweise einer Wanderfeldröhre in einem gegebenen Arbeitsfrequenzband zu korrigierea

Fig.2 zeigt eine andere Ausführungsform einer Korrekturschaltung der Erfindung, die analoge Ergebnisse liefert

Im Ausführungsbeispiel der Fig.2 besteht das Tiefpaßfilter aus einer T-förmigen Schaltung, die im Längszweig zwei Induktionsspulen 7 und 8 und im Querzweig einen Kondensator 6 enthält, der mit dem gemeinsamen Punkt der beiden Spulen verbunden ist Zwischen dem Filtereingang und dem Filterausgang ist eine Einheit geschaltet die aus zwei antiparallel geschalteten Dioden 40 und 50 besteht

In Fig.3 ist die Korrekturschaltung gemäß der Erfindung 10 zwischen ein Dämpfungsglied 20 und einen Verstärker 30 mit variabler Verstärkung geschaltet

Das Dämpfungsglied 20 und der Verstärker 30 sind handelsübliche Komponenten.

Das Signal F, das am Ausgang des Dämpfungsgliedes 20 erhalten wird, gelangt an die Korrekturschaltung 10.

Der Verstärker 30 soll die durch das Dämpfungsglied 20 hervorgerufene Abschwächung des Eingangssignales E kompensieren.

Bei der Schaltung nach F i g. 3 k6 inen mit Hilfe des Dämpfungsgliedes mit variabler Dämpfung Signale F mit unterschiedlicher Amplitude für ein Signal mit einer einzigen Amplitude E an den Eingang der Korrektur- so schaltung 10 gebracht "(erden, wodurch die Strom-Spannungscharakteristik der Dioden 4 und 5 bzw. 40 und 50 an verschiedenen Punkten ausgenützt werden kann, Es ist folglich möglich, fOr einen vorgegebenen Amplitudenwert des Signajes £die Amplitude und die Phase des Ausgangssignals der Korrekturschaltung 10 an die Laufzeitröhre in einem gegebenen Arbeitsfrequenzband anzupassen,

Fig,4 zeigt die Leistungsverbesserung einer Wanderfeldröhre, die durch Verwendung einer Korrekturschaltung gemäß F i g. 1 erzielt wird.

Die verwendete Wanderfeldröhre weist bei einer einzigen Trägerwelle eine Sättigungsleistung von ungefähr 1500 W auf,

Fig.4 zeigt die Änderungen des Verhältnisses CIin Dezibel, gemessen im Falle der Intermedulation zwischen zwei Trägerwellen mit gleicher Amplitude und einem Frequenzunterschied von 5 MHz (die verwendeten Trägerwellen sind in dem Beispiel 6100 und 6105 MHz) in Abhängigkeit der gesamten Ausgangsleistung der Wanderfeldröhre Ps in Kilowatt Das Verhältnis C/I wurde für die Wanderfeldröhre ohne Korrekturschaltung (Kurve X) und für die Wanderfeldröhre mit vorgeschalteter Korrekturschaltung (Kurve ^gemessen.

Das Verhältnis C/I stellt das Verh&itnis in einem Kanal zwischen der Nutzleistung der Trägerwelle C und der Summe I der Leistungen der Intermodulatiocsprodukte von dritter, fünfter... Ordnung dar.

Das Verhältnis C/I ist umso größer, je geringer die Intermodulation ist

In beiden Kurven X und Y nimmt das Verhältnis C/I ab, wenn die Ausgangsleistung zunimmt da die Intermodulation anwächst wenn sich die Wanderfeldröhre der Sättigung nähert

Für ein und dieselbe Ausgangsleistung ist der Wert C/I der Kurve Y größer als der Wert O7auf der Kurve X.

In einem gegebenen Arbeitsfrequenzband der Laufzeitröhre kann bei vorgegebener Ausgangsleistung mit der Korrekturschaltung die Intermodulation verringert werden oder kann für einen bestimmten Intermodulationsanteil die Ausgangsleistung vergrößert werden. Die Ausgangsleistung kann so praktisch verdoppelt werden, wobei ein Intermodulationsproduktverhältnis besser als 25 dB beibehalten wird.

Die Korrekturschaltung gemäß der Erfindung wurde zur Korrektur von Wanderfeldröhrenfehlern bei Röhren verschiedener Leistung und Betriebsfrequenzen sowie bei unterschiedlichsten Typen von Laufzeitröhren, wie beispielsweise Klystrons verwendet

Eine Korrekturschaltung gemäß der Erfindung kann beispielsweise zur Korrektur der Fehler von Wanderfeldröhren, die bei Erdfunkstationen zur Nachrichtenübertragung durch Satelliten verwendet werden, eingesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

ι * Chen, eräugt, so c|a(J diese Fehler sich gegenseitig Patentansprüche; aufheben. Eine Korrekturschaltung der einleitend angegebenen

1. Korrekturschaltung for Laufzeitröhren, die mit Art ist aus der PE-OS 23 52 569 bekannt, Sie umfaßt Hilfe eines Phasenschiebers und zwei als nichtlinea- 5 zwei Kanäle, denen d.as .vorzukorrigierende Eingangsres Dämpfungsglied wirkenden, aniiparalle! geschal- signal Über einen Koppler parallel, jedoch mit einer teten Dioden derart ausgebildet ist, daß Eingangssi- gegenseitigen Phasenverschiebung γοη 90° zugeführt gna|e mit kleinerer Spannungsamplitude gegenüber wird. Der erste Kanal besteht aus einem linearen Eingangssignalen mit größerer Spannungsamplitude Dämpfungsglied mit einer PIN-Diode, ,Der zweite am Ausgang stärker gedämpft und Eingangssignale 10 Kanal besteht aus zwei gegensinnig parallel gtschaltemit größerer Spannungsamplitude gegenüber Ein- ten Dioden, Er dämpft die Signale mit geringer gangssignalen mit kleinerer Spannungsamplitude Amplitude stärker als die Signale mit großer Amplitude, am Ausgang mit größerer Phasenvoreilung erschei- Eine Addierschaltung addiert die Ausgangssignale der nen, dadurch gekennzeichnet, daß ein beiden Kanäle zu einem einzigen Ausgangssignal, das eine GrenzFrequenz oberhalb des Arbeitsfrequenz- i5 die gewünschten Amplituden- und Phasenverzerrungen bandes der Laufzeitröhre aufweisendes Tiefpaßfilter Jn bezug auf das ursprüngliche Eingangssignal aufweist (1, 2, 3; 6, 7, 8) vorgesehen ist, das derart Für den Aufbau dieser zweikanaligen Korrekturdimensioniert ist, daß es im wesentlichen als schaltung sind verhältnismäßig viele Bauelemente Phasenschieber wirkt, und daß die antiparallel notwendig, desweiteren sind die Abgleicharbeiten geschalteten Dioden (4,5) den Eingang (E) und den 20 zeitraubend.

Ausganges.¹ des Tiefpaßfilters verbinden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

2. Korrekturschaltung nach Anspruch 1, dadurch Korrekturschaltung der gattungsgemäßen Art zu gekennzeichnet, daß das Tiefpaßfilter ein sr-Filter schaffen, die nur wenige passive Bauelemente erfordert ist, in dessen Querzweigen je ein Kondensator (1,2) Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des und in dessen Längszweig eine Induktionsspule (3) 25 Patentanspruches 1 angegeben, und hat den Vorteil, mit liegt einer geringen Zahl von passiven Bauelementen

3. Korrekturschaltung nach Anspruch 1, dadurch auszukommen.

gekennzeichnet, daß das Tiefpaßfilter ein T-Filter ist, Die Unteransprürhe betreffen vorteilhafte Ausfühin dessen Längszweig zwei Induktionsspulen (7, 8) rungsformen und Weiterbildungen,
und in dessen mit mit dem Verbindungspunkt der 30 Die Erfindung wird im folgenden an Hand der beiden Induktionsspulen (7, 8) verbundenen Quer- Schaltbilder beispielsweise gewählter Ausführungsforzweig ein Kondensator (6) liegt men und ein Diagramm umfassenden Zeichnung näher

4. Korrekturschaltung nach einem der Ansprüche erläutert Es zeigt

1 bis 3, dadurch geke&azeichK.'t, daß die Dioden (4, F i g. 1 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform,

5;40,50)Schottky-Diodcnsind 35 F i g. 2 eine andere Ausführungsform der Korrektur-

5. Korrekturschaltung nach ei em der Ansprüche schaltung,

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensa- Fi g. 3 ein Blockschaltbild für die Anwendung einer

toren (1,2; 6) aus offenen Leitungen variabler Länge Korrekturschaltung gemäß der Erfindung,

bestehen. Fig.4 zwei Kurven, die die Leistungsverbesserung

40 einer Wanderfeldröhre verdeutlichen, die durch eine

Korrekturschaltung gemäß der Erfindung erzielt wird.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 enthält die Korrekturschaltung gemäß der Erfindung ein π-förmig

Die Erfindung betrifft eine Korrekturschaltung für geschaltetes Tiefpaßfilter, in dessen Querzweigen zwei

Laufzeitröhren gemäß dem Gattungsbegriff des Patent- 45 Kondensatoren 1 und 2 liegen und in dessen Längszweig

anspruches 1. eine Drossel 3 Hegt Parallel zum Längszweig ist

Laufzeitröhren erzeugen folgende Fehler: zwischen den Filtereingang und den Filterausgang eine

- die Ausgangsamplitude, die zunächst proportional g?*«¹ geschaltet, die aus zwei antiparallel geschalteten

zur Eingangsamplitude anwächst, erreicht schließ- Dioden 4 und 5 besteht

Hch einen Sättigungswert; ^Μ , ^Im. .folgeren *ext ist das Signal E das zu

-die Phasenverzögerung des Ausgangssignales korrigierende Signal d.h. das Eingangssignal der

wächst mit der Einiangsamplitude. Korrekturschaltung, und das Signal 5 das korrigierte

Signal, das an die Laufzeitröhre weitergeleitet wird und

Diese Fehler sind insbesondere dann störend, wenn am Ausgang der Korrekturschaltung gewonnen wird.,

gleichzeitig Signale verschiedener Frequenzen ver- 55 Die Dioden 4 und 5 können beispielsweise Schottky-

stärkt werden, da in diesem Falle Störsignale oder Dioden sein.

Intermodulationsprodukte entstehen, deren Frequenzen Die Kondensatoren 1 und 2, die aus offenen

nahe den Frequenzen der Nutzsignale liegen und die auf Leitungen mit variabler Länge bestehen, werden so

diese Weise die Übertragungsqualität herabsetzen. eingestellt, daß die Grenzfrequenz des Filters oberhalb

Um diese Fehlereinflüsse zu vermindern, können die 60 des Arbeitsfrequenzbandes der Röhre liegt

Laufzeitröhren so betrieben werden, daß ihre Aus- Die Korrekturschaltungen gemäß der Erfindung

gangsleistung stets weit unterhalb des Sättigungswertes werden beispielsweise zur Korrektur von Nichtlineari-

bleibt Da die Leistungsaufnahme der Röhre im tätfehlern von Laufzeitröhren im Frequenzbereich von

wesentlichen konstant bleibt, führt dies zu einem 5925 bis 6425 MHz verwendet, welches das Nachrich-

schlechten Wirkungsgrad. Vorteilhafter ist es daher, der 65 tenband ist Wenn für eine gegebene Frequenz die an

Laufzeitröhre eine Korrekturschaltung vorzuschalten, die Korrekturschaltung gelangende Leistung nicht

die den gleichen Amplituden- und Phasenfehler wie die ausreicht, um eine der Dioden 4 oder 5 in den

Laufzeitröhre, jedoch mit entgegengesetztem Vorzei- Leitzustand zu bringen, ist die Ausgangsleistung der