Die Erfindung betrifft ein Modul zur Erzeugung eines gepulsten Mikrowellenausgangssignals und zur Ansteuerung eines Mikrowellenfestkörperleistungsverstärkermoduls, einen Mikrowellenfestkörperleistungsverstärker sowie einen Mikrowellenfestkörperleistungsgenerator. Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Erzeugen gepulster Mikrowellensignale unterschiedlicher Amplitude.

Bei der Herstellung von integrierten Halbleiterschaltungen (IC) werden Bauelemente wie z. B. Transistoren auf einem Halbleitersubstrat gebildet. Während des Herstellungsprozesses werden verschiedene Materialien auf verschiedene Schichten aufgebracht oder geätzt, um die gewünschte integrierte Schaltung herzustellen. Bei bestimmten plasmagestützten Verfahren kann sich Ladung auf der Oberfläche des Substrats ansammeln, die den Plasmaprozess negativ beeinflussen kann. Um derartige Aufladungen zu reduzieren, kann Hochfrequenz-Leistung dem Plasmaprozess gepulst zugeführt werden. Dies ist nur ein Beispiel neben vielen anderen Beispielen für die Notwendigkeit eines gepulsten Plasmas.

Bei bestimmten Anwendungen ist jedoch nicht nur ein einstufiges Pulsen, sondern ein mehrstufiges Pulsen in schnellem Wechsel erwünscht.

Besonders kurze Pulse sind insbesondere für die Erzeugung von „non-equilibrium plasma" bzw. "non-thermal plasma" bzw. „cold-plasma" und alle Prozesse, wo ein solches Plasma eingesetzt wird, wichtig. Diese Plasmaformen zeichnen sich dadurch aus, dass die Elektronen dem Feld folgen können, während die ionisierten Atomkerne den schnellen Feldänderungen nicht folgen können. Das Plasma bleibt ,kalt'. Eine Anforderung dabei ist, dass die Pulse zeitlich kürzer sind als die Zeitkonstante der Rekombination der Ionen mit den Elektronen. Diese Zeitkonstante ist abhängig von vielen Einflussgrößen wie Druck, Temperatur oder von der Elementen-Art der ionisierten Atome selbst.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Modul bereitzustellen, mit dem ein schnelles mehrstufiges Pulsen mit sehr kurzen Pulsdauern ermöglicht wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Modul zur Erzeugung eines gepulsten Mikrowellenausgangssignals und zur Ansteuerung eines Mikrowellenfestkörperleistungsverstärkermoduls mit a. Einem Eingangsglied, welches einen Mikrowellensignaleingang und zumindest einen ersten und einen zweiten Mikrowellensignalausgang aufweist, b. Einem Ausgangsglied, welches zumindest einen ersten und einen zweiten Mikrowellensignaleingang und einen Mikrowellensignalausgang aufweist, c. Einem ersten Signalpfad zwischen dem ersten Mikrowellensignalausgang des Eingangsglieds und dem ersten Mikrowellensignaleingang des Ausgangsglieds, d. Einem zweiten Signalpfad zwischen dem zweiten Mikrowellensignalausgang des Eingangsglieds und dem zweiten Mikrowellensignaleingang des Ausgangsglieds, e. Einem im zweiten Signalpfad vorgesehenen Dämpfungsglied, wobei i. das Eingangsglied einen Steuersignaleingang aufweist und konfiguriert ist, in Abhängigkeit eines am Steuersignaleingang eingehenden Pulssignals seinen Mikrowellensignaleingang mit seinem ersten oder zweiten Mikrowellensignalausgang zu verbinden und/oder ii. das Ausgangsglied einen Steuersignaleingang aufweist und konfiguriert ist, in Abhängigkeit eines am Steuersignaleingang eingehenden Pulssignals seinen ersten Mikrowellensignaleingang oder seinen zweiten Mikrowellensignaleingang mit seinem Mikrowellensignalausgang zu verbinden.

Unter einem Dämpfungsglied ist eine elektrische Komponente zu verstehen, die in der Lage und eingerichtet ist, ein elektrisches Signal um einen vorgegebenen Wert zu reduzieren, also z.B. eine Spannung, einen Strom, und/oder eine Leistung um einen Faktor zu reduzieren. Es kann sich dabei um einen Widerstand, einen Spannungsteiler, eine aktive Schaltung oder ein einzelnes Bauteil handeln. Es kann sich um ein Bauteil handeln, das manuell oder über ein elektrisches Signal einstellbar ist.

Mit Mikrowellensignal ist hier ein Signal mit einer Frequenz von 300 MHz bis 20 GHz gemeint.

Mit Mikrowellenausgangssignal ist hier ein Mikrowellensignal an einem Ausgang gemeint.

Mit gepulstem Mikrowellensignal ist hier ein Mikrowellensignal gemeint, das gepulst ist. Die Pulse können dabei sehr kurz sein. Mit „sehr kurz" sind hier Pulse im Bereich von 10 ns bis 500 ns gemeint. Die Pulse können insbesondere im Bereich von 10 ns bis 40 ns, vorzugsweise im Bereich von 15 ns bis 30 ns, liegen. Damit sind die Pulse zeitlich kürzer als die meisten Zeitkonstante der Rekombination der Ionen mit den Elektronen.

Weiterhin kann ein Puls eine Anstiegszeit und/oder Abstiegszeit von < 10 ns aufweisen. Damit weisen die Pulse eine ausreichend starke Intensität auf, die zur Erzeugung des Plasmas notwendig ist. Die Pulse können insbesondere mehrstufig sein, also zwischen wenigstens zwei Leistungswerten pulsen, von denen mindestens ein Wert ungleich null ist, wobei insbesondere beide ungleich null sind. Das wird weiter unten noch beschrieben.

Mit gepulstem Mikrowellenausgangssignal ist hier ein gepulstes Mikrowellensignal an einem Ausgang gemeint.

Mit Mikrowellenfestkörperleistungsverstärkermodul ist hier ein elektronischer Verstärker gemeint, der geeignet ist, ein Mikrowellensignal niedriger Leistung in ein Mikrowellensignal größerer Leistung zu verstärken. Dabei weist er als verstärkendes Element einen Festkörper (Solid State) auf, insbesondere einen Halbleiter-Festkörper, z.B. einen Transistor. Der Transistor kann z.B. ein HEMT, ein MOSFET oder LDMOS-Transistor oder ein Transistor basierend auf GaN oder SiC sein. Mit dieser Terminologie setzt man sich in der Mikrowellentechnologie von herkömmlichen nicht Festkörperbasierten Verstärkertypen ab, z.B. Röhren- und/oder Magnetron-Verstärkern, die deutlich unpräziser in Leistung und Frequenz zu steuern sind und einen hohen Verschleiß aufweisen. Solche Mikrowellenfestkörperleistungsverstärker sind z.B. in US 9,595,930 B2 oder US 11 ,222,770 B2 als , solid-state microwave power amplifier' oder , solid-state microwave power generator' beschrieben.

Mit einem solchen Modul zur Erzeugung eines gepulsten Mikrowellenausgangssignals kann in Abhängigkeit des Pulssignals das am Eingangsglied eingehende Mikrowellensignal gepulst werden. Über den ersten Signalpfad kann das Mikrowellensignal mit einer ersten, z.B. ungedämpften, Amplitude an das Ausgangsglied übertragen werden. Über den zweiten Signalpfad kann das Mikrowellensignal mit einer anderen/zweiten Amplitude an das Ausgangsglied übertragen werden.

Das Umschalten zwischen den mindesten zwei Pfaden kann durch das Eingangs- und Ausgangsglied durchgeführt werden, gesteuert durch das Pulssignal. Somit kann eine Pulsfunktion realisiert werden. Durch die mindestens zwei unterschiedlichen Pfaddämpfungen können die mindestens zwei Amplitudenstufen entstehen.

Somit kann eine zweistufige (dual level) Pulsfunktion realisiert werden. Eine solche Funktion ist besonders für Plasmaanwendungen und andere ähnliche dynamische Prozesse vorteilhaft. Somit ist es möglich, dass ein einziger Generator sowohl kleine Grundleistung als auch kurze Leistungsspitzen liefert.

Das Pulssignal kann beispielsweise durch einen Mikrocontroller generiert werden, der einen High- Resolution-Timer besitzt und so die Generierung sehr kurzer Pulse möglich macht. Mit , Timer' ist hier eine Schaltungskomponente gemeint, die ein Zeitsignal, z.B. einen Zeittakt mit vorgegebener Frequenz, ausgibt. Der Timer kann als PWM-Timer konfiguriert werden, sodass zur Erzeugung regemäßiger und/oder periodischer Pulse kein Eingreifen durch eine Software notwendig ist.

Die Signalleitungen von einem Pulssignalgenerator zu dem Eingangsglied und zu dem Ausgangsglied können die gleiche Länge aufweisen.

Beide, sowohl das Eingangsglied als auch das Ausgangsglied können auf viele unterschiedliche Arten aufgebaut sein. Sie sind geeignet ausgelegt, die Mikrowellensignale mit der Pulsfrequenz- Geschwindigkeit von einem Signalpfad auf den anderen Signalpfad schalten zu können. Bevorzugt weisen sie je zwei Transistoren, insbesondere zwei MOSFETs, auf. Bevorzugt ist der Steuersignaleingang des Eingangsglieds und/oder des Ausgangsglieds mit wenigstens einem dieser Transistoren an dessen Steuereingang, z.B. am Gate oder an der Basis, verbunden.

Das Eingangsglied und das Ausgangsglied können die gleiche Bauart aufweisen, insbesondere eine identische.

Sowohl das Eingangs- als auch das Ausgangsglied kann als sogenannter „single-pole, double-throw (SPDT) switch" ausgestaltet sein.

Das Eingangsglied und/oder das Ausgangsglied kann als insbesondere reflexionsfreie Hochfrequenzschalteinheit ausgebildet sein. Dabei kann es ausreichend sein, wenn das Eingangsglied oder das Ausgangsglied als Hochfrequenzschalteinheit ausgebildet ist. Das jeweils andere Glied kann beispielsweise als Signalweiche ausgebildet sein. Mit , Signalweiche' ist hier eine Schaltungskomponente gemeint, die eingerichtet ist, ein Signal von einem Eingangsanschluss entweder mit einem ersten oder mit einem zweiten Ausgangsanschluss zu verbinden bzw. eine Verbindung von einem Ausgangsanschluss zu entweder einem ersten oder einem zweiten Eingangsanschluss herzustellen. Neben den oben beschriebenen Signaleingängen und Signalausgängen kann die Hochfrequenzschalteinheit weitere Anschlüsse, z.B.

Versorgungsspannungs- und Erdungsanschlüsse aufweisen.

Wie oben bereits erwähnt, kann das Dämpfungsglied einstellbar sein, z.B. als einstellbarer Widerstand ausgebildet sein.

Das Dämpfungsglied kann als analoges Dämpfungsglied ausgebildet sein. Besondere Vorteile ergeben sich jedoch, wenn es als digitales Dämpfungsglied ausgebildet ist. Unter einem analogen Dämpfungsglied wird ein Dämpfungsglied verstanden, dass in einem Bereich kontinuierlich eingestellt werden kann, und zwar vorzugsweise über ein analoges Ansteuersignal. Unter einem digitalen Dämpfungsglied wird ein Dämpfungsglied verstanden, dass zwischen mehreren diskreten Dämpfungswerten einstellbar ist, und zwar vorzugsweise über eine digitale Ansteuerung. Der zweite Signalpfad kann ein zweites Eingangsglied mit einem Mikrowellensignaleingang und einem ersten und einem zweiten Mikrowellensignalausgang sowie einem Modussignaleingang aufweisen und konfiguriert sein, in Abhängigkeit eines am Modussignaleingang eingehenden Modussignals seinen ersten Mikrowellensignaleingang mit seinem ersten oder zweiten Mikrowellensignalausgang zu verbinden. Somit kann anhand des Modussignals ausgewählt werden, ob das vom ersten Eingangsglied empfangene gepulste Mikrowellensignal an den ersten oder zweiten Mikrowellensignalausgang des zweiten Eingangsglieds geleitet wird.

Das Modul kann eingerichtet sein, dass das Mikrowellensignal erst am Ausgang gepulst ist und nicht notwendigerweise schon an dem oder den Dämpfungsglieder(n). Das kann beispielweise der Fall sein, wenn am Eingang nur ein Teiler vorgesehen ist.

Der zweite Signalpfad kann ein zweites Ausgangsglied mit zwei Mikrowellensignaleingängen und einem Mikrowellensignalausgang sowie einem Modussignaleingang aufweisen und konfiguriert sein, in Abhängigkeit eines am Modussignaleingang eingehenden Modussignals seinen ersten Mikrowellensignaleingang oder seinen zweiten Mikrowellensignaleingang mit seinem Mikrowellensignalausgang zu verbinden. Somit kann anhand des Modussignals ausgewählt werden, welcher der Mikrowellensignaleingänge mit dem Mikrowellensignalausgang verbunden wird. Das Dämpfungsglied kann zwischen einem der Mikrowellensignalausgänge des zweiten Eingangsglieds und einem der Mikrowellensignaleingänge des zweiten Ausgangsglieds angeordnet sein.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass der zweite Signalpfad aufweist: a. Ein zweites Eingangsglied, welches einen Mikrowellensignaleingang und zumindest einen ersten und einen zweiten Mikrowellensignalausgang aufweist, b. Ein zweites Ausgangsglied, welches zumindest einen ersten und einen zweiten Mikrowellensignaleingang und einen Mikrowellensignalausgang aufweist, c. Einen dritten Signalpfad zwischen dem ersten Mikrowellensignalausgang des zweiten Eingangsglieds und dem ersten Mikrowellensignaleingang des zweiten Ausgangsglieds, d. Einen vierten Signalpfad zwischen dem zweiten Mikrowellensignalausgang des zweiten Eingangsglieds und dem ersten Mikrowellensignaleingang des zweiten Ausgangsglieds, e. Wobei das Dämpfungsglied im dritten Signalpfad vorgesehenen ist, und wobei i. das zweite Eingangsglied einen Modussignaleingang aufweist und konfiguriert ist, in Abhängigkeit eines am Modussignaleingang eingehenden Modussignals seinen Mikrowellensignaleingang mit seinem ersten oder zweiten Mikrowellensignalausgang zu verbinden und/oder ii. das zweite Ausgangsglied einen Modussignaleingang aufweist und konfiguriert ist, in Abhängigkeit eines am Modussignaleingang eingehenden Modussignals seinen ersten Mikrowellensignaleingang oder seinen zweiten Mikrowellensignaleingang mit seinem Mikrowellensignalausgang zu verbinden.

Einer der Mikrowellensignalausgänge des zweiten Eingangsglieds und einer der Mikrowellensignaleingänge des zweiten Ausgangsglieds kann mit einer Abschlussschaltung verbunden sein. Dadurch können Reflexionen an den Eingangs- bzw. Ausgangsgliedern verhindert werden. Die Abschlussschaltung kann einen Widerstand und ggfs. zusätzlich einen Kondensator in Serie aufweisen. Der Kondensator dient dabei dem Blockieren von Gleichstromanteilen.

Das zweite Eingangsglied und/oder das zweite Ausgangsglied können als Hochfrequenzschalteinheit ausgebildet sein. Somit kann mehrstufiges Pulsen eines Mikrowellensignals erreicht werden.

In den Rahmen der Erfindung fällt weiterhin ein Mikrowellenfestkörperleistungsverstärker (MW- SSPA) mit einem erfindungsgemäßen Modul, wobei dem Modul ein Mikrowellenfestkörper- Leistungsverstärkermodul nachgeschaltet ist. Ein Mikrowellenfestkörper-Leistungsverstärkermodul wird auch als Mikrowellen-Solid-State-Power-Amplifier Modul bezeichnet und mit MW-SSPA Modul abgekürzt.

Zwischen dem Modul und dem Mikrowellenfestkörperleistungsverstärkermodul kann ein Splitter vorgesehen sein. Im Anschluss an den Splitter können mehrere Verstärkerpfade mit jeweils mindestens einem Mikrowellenfestkörperleistungsverstärkermodul vorgesehen sein, die durch einen Combiner am Leistungsausgang wieder zusammengeführt werden.

Die Erfindung umfasst weiterhin einen Mikrowellenfestkörperleistungsgenerator. Bei einem solchen Mikrowellenfestkörperleistungsgenerator kann einem erfindungsgemäßen Modul ein Mikrowellenkleinsignalgenerator, auch Synthesizer genannt, vorgeschaltet sein. Mit Mikrowellenkleinsignalgenerator ist hier ein Mikrowellensignalgenerator gemeint, der eine Ausgangsleistung kleiner gleich 2 W liefern kann.

Zwischen dem Mikrowellenkleinsignalgenerator und dem Modul kann ein Splitter vorgesehen sein. Somit kann das vom Mikrowellenkleinsignalgenerator erzeugt Signal an mehrere Module geliefert werden. In einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen gepulster Mikrowellensignale unterschiedlicher Amplitude mit den Verfahrensschritten: a. Erzeugen eines Mikrowellensignals, b. Zuführen des Mikrowellensignals an ein Modul mit einem ersten und einem zweiten Signalpfad unterschiedlicher Dämpfung, c. Erzeugen eines Pulssignals, d. Übertragen des Mikrowellensignals über den ersten oder zweiten Signalpfad in Abhängigkeit des Pulssignals an einen Ausgang des Moduls.

Somit können auf einfache Art und Weise Hochfrequenzpulssignale mit unterschiedlicher Amplitude generiert werden.

Gemäß einer Verfahrensvariante kann ein Modussignal erzeugt werden und das Mikrowellensignal in Abhängigkeit des Modussignals über den zweiten Signalpfad übertragen oder in eine Abschlussschaltung geleitet werden. Über das Modussignal kann somit ausgewählt werden, ob ein gepulstes Hochfrequenzsignal übertragen wird und wenn ja, in welcher Leistungsstufe.

Das Pulssignal kann mit einer Pulslänge der Pulse von maximal 1 ps, insbesondere im Bereich von 10 ns bis 100 ns, vorzugsweise im Bereich von 15 ns bis 50 ns, erzeugt werden, und liegen insbesondere im Bereich von 30 ns.

Weiterhin kann das Pulssignal mit einer Anstiegszeit und/oder Abstiegszeit der Pulse von < 10 ns erzeugt werden.

Die Pulslänge des Pulssignals kann mit einer Schrittweite von < 1 ns eingestellt werden. Somit bestehen eine Vielzahl an feinen Einstellmöglichkeiten einer Pulsweitenmodulation.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen. Die dort gezeigten Merkmale sind nicht notwendig maßstäblich zu verstehen und derart dargestellt, dass die erfindungsgemäßen Besonderheiten deutlich sichtbar gemacht werden können. Die verschiedenen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.

In der schematischen Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in verschiedenen Stadien der Benutzung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Moduls;

Fig. 2 eine Darstellung eines Pulssignals und eines zweistufigen gepulsten Mikrowellensignals;

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Moduls;

Fig. 4 eine erste Ausführungsform eines Mikrowellenfestkörperleistungsverstärkers;

Fig. 5 eine Verwendung eines Moduls zur Ansteuerung einer Verstärkeranordnung;

Fig. 6 eine zweite Ausführungsform eines Mikrowellenfestkörperleistungsverstärkers;

Fig. 7 eine erste Ausführungsform eines Mikrowellenfestkörperleistungsgenerators;

Fig. 8 eine zweite Ausführungsform eines Mikrowellenfestkörperleistungsgenerators;

Fig. 9 eine Verstärkeranordnung.

Figur 1 zeigt ein Modul 10 zur Erzeugung eines gepulsten Mikrowellen-Ausgangssignals und zur Ansteuerung eines Mikrowellenfestkörperleistungsverstärkers. Das Modul 10 weist ein Eingangsglied S1 mit einem Mikrowellensignaleingang 12 und einem ersten und einem zweiten Mikrowellensignalausgang 14, 16 auf. Weiterhin weist das Modul 10 ein Ausgangsglied S2 mit einem ersten und einem zweiten Mikrowellensignaleingang 18, 20 und einem Mikrowellensignalausgang 22 auf. Ein erster Signalpfad 24 ist zwischen dem ersten Mikrowellensignalausgang 14 des Eingangsglieds S1 und dem ersten Mikrowellensignaleingang 18 des Ausgangsglieds S2 vorgesehen. Ein zweiter Signalpfad 26 ist zwischen dem zweiten Mikrowellensignalausgang 16 des Eingangsglieds S1 und dem zweiten Mikrowellensignalausgang 18 des Ausgangsglieds S2 vorgesehen. Im zweiten Signalpfad 26 ist ein einstellbares Dämpfungsglied 28 vorgesehen.

Das Eingangsglied S1 und das Ausgangsglied S2 weisen jeweils einen Steuersignaleingang 30, 32 auf. Das Eingangsglied S1 ist konfiguriert, in Abhängigkeit eines am Steuersignaleingang 30 eingehenden Pulssignals seinen Mikrowellensignaleingang 12 mit seinem ersten oder zweiten Mikrowellensignalausgang 14, 16 zu verbinden. Das Ausgangsglied S2 ist konfiguriert, in Abhängigkeit des am Steuersignaleingang 32 eingehenden Pulssignals seinen ersten Mikrowellensignaleingang 18 oder seinen zweiten Mikrowellensignaleingang 20 mit seinem Mikrowellensignalausgang 22 zu verbinden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind das Eingangsglied S1 und das Ausgangsglied S2 jeweils als Hochfrequenzschalteinheit ausgebildet. Es ist jedoch denkbar, dass entweder das Eingangsglied S1 oder das Ausgangsglied S2 als Teiler ausgebildet ist.

An den Steuersignaleingängen 30, 32 wird dasselbe Pulssignal zugeführt. Am ersten Mikrowellensignaleingang 12 wird ein Mikrowellensignal, welches von einem Mikrowellenkleinsignalgenerator stammen kann, zugeführt. Am Mikrowellensignalausgang 22 wird ein gepulstes Mikrowellensignal ausgegeben, wobei die Amplitude des gepulsten Mikrowellensignals davon abhängt, ob das Mikrowellensignal über den ersten Signalpfad 24 oder den zweiten Signalpfad 26 läuft.

Serielle Kondensatoren 33, 34, 35, 36, 37, 38 an den Eingängen und Ausgängen der Eingangs- und/oder Ausgangsglieder dienen der Abtrennung von Gleichstrom-Anteilen, die insbesondere durch die gesteuerten Eingangs- und/oder Ausgangsglieder eingekoppelt werden können. Diese Kondensatoren 33, 34, 35, 36, 37, 38 sind, abhängig vom Schalter, der verwendet wird, notwendig oder optional.

Die Figur 2 zeigt ein Pulssignal 40, welches an den Steuersignaleingängen 30, 32 anliegen kann. Die Pulslänge der Pulse beträgt typisch-maximal 1 ps, insbesondere im Bereich von 10 ns bis 100 ns, vorzugsweise im Bereich von 15 ns bis 50 ns, und liegen insbesondere im Bereich von 30 ns. Die Pulse weisen eine Anstiegszeit und/oder Abstiegszeit von < 10 ns auf. Die Pulslänge der Pulse des Pulssignals 40 kann mit einer Schrittweite von < 1 ns eingestellt werden.

Weiterhin ist in der Figur 2 ein zweistufiges gepulstes Mikrowellensignal 42 zu sehen, welches im Bereich 44 entsprechend dem Pulssignal 40 eine kleine Amplitude aufweist, also über den zweiten Signalpfad 26 gelaufen ist und im Bereich 46 eine größere Amplitude aufweist, was dem höheren Pegel des Pulssignals 40 entspricht.

Die Amplitude des Mikrowellensignals 46 im Bereich 44 ist durch das Dämpfungsglied 28 einstellbar. Denkbar ist es, auch im Signalpfad 24 ein einstellbares Dämpfungsglied vorzusehen. Dann ist auch die Amplitude des Mikrowellensignals 42 im Bereich 46 einstellbar.

Wenn im ersten Signalpfad 24 ebenfalls ein Dämpfungsglied vorgesehen ist, weisen die Dämpfungsglieder des ersten und zweiten Signalpfads 24, 26 vorzugsweise unterschiedliche Werte bzw. Dämpfungseigenschaften auf, sodass ein gepulstes Mikrowellensignal erzeugt werden kann, welches unterschiedliche Amplituden aufweist.

Die Figur 3 zeigt eine Ausführungsform eines Moduls 10.1, wobei Elemente, die denen der Figur 1 entsprechen, die gleichen Bezugsziffern tragen. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Figur 1 weist der zweite Signalpfad 26 ein zweites Eingangsglied S3 und ein zweites Ausgangsglied S4 auf. Das zweite Eingangsglied S3 weist einen Mikrowellensignaleingang 50 und einen ersten und zweiten Mikrowellensignalausgang 52, 54 auf. Entsprechend weist das zweite Ausgangsglied S4 einen ersten Mikrowellensignaleingang 56 und einen zweiten Mikrowellensignaleingang 58 auf. Weiterhin weist das zweite Ausgangsglied S4 einen Mikrowellensignalausgang 60 auf. Das zweite Eingangsglied S3 weist einen Modussignaleingang 62 und das zweite Ausgangsglied S4 weist einen Modussignaleingang 64 auf.

Der erste Mikrowellensignalausgang 52 ist über einen dritten Signalpfad 66, der Bestandteil des zweiten Signalpfads 26 ist, und der das Dämpfungsglied 28 enthält, mit dem ersten Mikrowellensignaleingang 56 des zweiten Ausgangsglieds S4 verbunden. Der zweite Mikrowellensignalausgang 54 ist mit einer Abschlussschaltung 68 verbunden. Der zweite Mikrowellensignaleingang 58 ist mit einer Abschlussschaltung 70 verbunden. Die Abschlussschaltungen 68, 70 weisen jeweils einen Widerstand 72, 74 und in Serie dazu einen optionalen Kondensator 76, 78 auf.

Das zweite Eingangsglied S3 ist konfiguriert, in Abhängigkeit von einem Modussignal, welches am Modussignaleingang 62 eingeht, den ersten Mikrowellensignaleingang 50 mit dem ersten Mikrowellensignalausgang 52 oder dem zweiten Mikrowellensignalausgang 54 zu verbinden. Entsprechend ist das zweite Ausgangsglied S4 konfiguriert, in Abhängigkeit von dem an dem Modussignaleingang 64 eingehenden Modussignal den ersten Mikrowellensignaleingang 56 oder den zweiten Mikrowellensignaleingang 58 mit dem Mikrowellensignalausgang 60 zu verbinden. Je nach Modussignal wird demnach das am Mikrowellensignaleingang 50 eingehende Signal über den dritten Signalpfad 66 und das zweite Ausgangsglied 64 an das Ausgangsglied S2 übergeben oder in die Abschlussschaltung 68 geführt. So besteht zusätzlich zu der in Figur 2 gezeigten Möglichkeit, ein Mikrowellensignal mit unterschiedlichen Amplituden auszugeben, die Möglichkeit, kein Signal am Mikrowellensignalausgang 22 auszugeben.

Die Figur 4 zeigt einen Mikrowellenfestkörperverstärker (Microwave Solid State Power Amplifier MW-SSPA) 100, der ein Modul 10, 10.1 gemäß der Figuren 1 oder 3 aufweist. Dem Modul 10, 10.1 ist ein Splitter 102 nachgeschaltet, der das gepulste Mikrowellensignal vom Modul 10, 10.1 im gezeigten Ausführungsbeispiel auf drei Verstärkerpfade 104, 106, 108 aufteilt. Jeder Verstärkerpfad 104, 106, 108 weist ein Mikrowellenfestkörperleistungsverstärkermodul 110, 112, 114 auf. Die in den Verstärkerpfaden 104, 106, 108 verstärkten Signale werden in einem Combiner 116 wieder zusammengeführt, sodass ein verstärktes gepulstes Mikrowellensignal am Ausgang 118 ausgegeben wird. Die Figur 5 zeigt die Verwendung eines Moduls 10, 10.1 zur Ansteuerung einer Verstärkeranordnung 120. Die Verstärkeranordnung 120 weist einen Splitter 122 auf, der das Ausgangssignal des Moduls

10. 10.1 im gezeigten Ausführungsbeispiel auf drei Verstärkerpfade für 124, 126, 128 aufteilt, wobei jeder der Verstärkerpfade 124, 126, 128 ein Mikrowellenfestkörperleistungsverstärkermodul 130, 132, 134 aufweist. Die Signale der Verstärkerpfade 124, 126, 128 werden in einem Combiner 136 zusammengeführt, sodass ein verstärktes gepulstes Mikrowellensignal am Ausgang 138 ausgegeben wird.

Die Figur 6 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Mikrowellenfestkörperleistungsverstärkers

100.1. Im Unterschied zum Mikrowellenfestkörperleistungsverstärker 100 der Figur 4 ist bei dem Mikrowellenfestkörperleistungsverstärker 100.1 der Figur 6 vor dem Splitter 102 kein Modul 10, 10.1 vorgesehen, sondern wird ein Mikrowellensignal dem Splitter 102 unmittelbar zugeführt. Module 10,

10.1 sind dafür in den Verstärkerpfaden 104, 106, 108 angeordnet und somit zwischen dem Splitter 102 und den Mikrowellenfestkörperleistungsverstärkermodulen 110, 112, 114. Die Signale der Verstärkerpfade 104, 106, 108 werden wiederum dem Combiner 116 zugeführt, sodass ein verstärktes gepulstes Mikrowellensignal am Ausgang 118 ausgegeben werden kann.

Die Figur 7 zeigt einen Mikrowellenfestkörperleistungsgenerator (Microwave Solid State Power Generator, MW-SSPG) 200. Dieser weist den Mikrowellenfestkörperleistungsverstärker 100 auf, dem ein Mikrowellenkleinsignalgenerator 202 vorgeschaltet ist.

Die Figur 8 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Mikrowellenfestkörperleistungsgenerators

200.1, der einen Mikrowellenfestkörperleistungsverstärker 100.1 aufweist, dem ein Mikrowellenkleinsignalgenerator 202 vorgeschaltet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Mikrowellenkleinsignalgenerator 202 unmittelbar am Splitter 102 angeordnet bzw. in diesen integriert.

Die in der Figur 9 gezeigte Anordnung zeigt, dass ein Mikrowellenkleinsignalgenerator 202 samt Splitter 102 sowie daran angeschlossenen Modulen 10, 10.1 einer Verstärkeranordnung 300, die Mikrowellenfestkörperleistungsverstärkermodule 110, 112, 114 und einem Combiner 116 aufweist, vorgeschaltet sein können.

Ein PWM Modul kann zwischen dem Mikrowellenkleinsignalgenerator 202 und den Mikrowellenfestkörperverstärkermodulen 110, 112, 114 angeordnet und angeschlossen sein.