<Desc/Clms Page number 1>
IIoelhfrequenzkopplungselenment.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Hoehfrequenzkopplungselement. das sich dazu eignet, ver- schiedene Stromkreise miteinander zu koppeln. das derart eingerichtet ist. dass eine sehr feste Kopplung erzielt wird und bei dem die Verluste auf ein Minimum beschränkt sind.
Die Resonanzschärfe eines aus Selbstinduktion, Kapazität und Widerstand bestehenden abgestimmten Kreises ist bekanntlich von der Grösse des Verhältnisses des Widerstandes zu der Selbst-
EMI1.1
Verhältnis möglichst klein zu machen.
Massgebend für den Hochfrequenzwiderstand einer Spule ist nicht nur deren Widerstand, der mit Gleichstrom gemessen werden kann, sondern auch die Widerstanderhöhung, die durch das Auftreten von Wirbelströmen in den Drähten selbst und in gegebenenfalls vorhandenen, in der Nähe der Spule befindlichen Metallteilen herbeigeführt wird.
Soll mit dem Schwingungskreis ein anderer Stromkreis induktiv gekoppelt werden, so kann das bekanntlich dadurch erfolgen, dass die Spulen des Schwingungskreises mit einer zweiten Spule gekoppelt werden, die in dem zweiten Stromkreis ganz oder. falls sie mit einer Anzapfung versehen ist, zum Teil eingeschaltet ist. Damit eine genügend feste Kopplung erzielt wird, ist es bekannt, die Windungen der beiden Spulen sehr nahe beieinander anzuordnen, beispielsweise dadurch, dass man die Spulen unmittelbar übereinander wickelt. Eine solche Anordnung hat aber den Nachteil, dass wegen der Ungleichheit der Stromdichte in beiden Spulen die Wirbelstromverluste gross werden, wodurch die Dämpfung des Schwingungskreises erhöht wird.
Dies ist besonders nachteilig bei Radioempfangsgeräten, bei denen der Anoden-
EMI1.2
gekoppelt wird, da durch die zusätzlichen Verluste die Abstimmschärfe des Schwingungskreises im Gitterkreis der zweiten Röhre abnimmt.
Die in dieser bekannten Weise erhaltene Kopplung hat den weiteren Nachteil, ziemlich lose zu sein, so dass die Streuinduktivität gross wird und daher die Streuresonanz bei einer zu niedrigen Frequenz zu liegen kommt, wodurch störende Interferenzerscheinungen auftreten können.
Es ist ferner bekannt, dass eine zweite Spule in der Nähe der ersten überflüssig ist, wenn die beiden Kreise durch einen Autotransformator gekoppelt werden, so dass also die Spule, die mit einem Kondensator einen abgestimmten Kreis bildet, gleichzeitig zum Teil als Kopplungsspule dient.
Es kann auf diese Weise zwar ein grosser Kopplungskoeffizient erhalten werden, aber bei Anwendung in miteinander gekoppelten Verstärkerstufen zeigt diese Kopplung den Übelstand, dass in der Schaltung Mittel, wie z. B. Kondensatoren und Widerstände, erforderlich sind, die das konstante positive Potential der Anode einer Verstärkerröhre von dem Gitter der folgenden Verstärkerröhre fernhalten und die wieder eine zusätzliche Dämpfung des abgestimmten Kreises zur Folge haben.
Die Erfindung hat den Zweck, die obenerwähnten Nachteile zu beseitigen.
Erfindungsgemäss wird dieses Ziel erreicht durch Verwendung eines Hoehfrequenzkopplungselementes, das mit einem in mehrere Adern unterteilten Draht, z. B. Litzendraht, gewickelt ist und bei dem eine oder mehrere der Adern nur über einen Teil der ganzen aufgewickelten Drahtlänge parallel zu einem entsprechenden Teil der aufgewickelten Drahtlänge der übrigen Adern geschaltet sind und mit diesen zusammen eine Spule bilden, während über den übrigen Teil diese Adern eine besondere Spule bilden, die mit der erstgenannten induktiv gekoppelt ist.
<Desc/Clms Page number 2>
Zum richtigen Verständnis wird der Grundgedanke der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnung in einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 stellt den obenerwähnten bekannten Fall dar, in dem zwei Röhren 1 und ? mittels eines Autotransformators miteinander gekoppelt sind. Der Autotransformator besteht aus den zwei miteinander gekoppelten Selbstinduktionen L1 und L2. die zusammen mittels eines Kondensators C abgestimmt werden. Dieser abgestimmte Kreis liegt in dem Gitterkreis der Röhre 2. Die als Kopplungs-
EMI2.1
und L2 sind mit Litzendraht von z. B. 20 Adern gewickelte Spulen. so dass, wenn man sich beide in einer Ebene abgewickelt denkt, das in Fig. 2 dargestellte Bild erhalten wird, wobei die Spule Li von 11-7 und die Spule L2 von 7-12 reicht. Wird die Spule LI'wie in Fig. 2 angegeben, von einem Strom von z.
B. 20 mA durehflossen, so fliesst in jeder der 20 Adern ein Strom von 1 mA.. Durch die Selbstinduktion L,
EMI2.2
22-22 In jeder der Adern der Spule L2 fliesst also ein Strom von =20 = 1#11 mA. In jeder Adel'der Spule L1 herrscht die gleiche Stromdichte, desgleichen in jeder Ader der Spule L2, so dass die Verluste auf ein Minimum beschränkt sind. Diese Schaltung hat jedoch den Nachteil, dass Mittel, wie z. B. der Korden- sator 3 und der Widerstand 4 in Fig. 1, vorhanden sein müssen, die verhindern, dass das positive Potential der Röhre 1 das Gitter der Röhre 2 beeinflussen kann. Einmal verursachen diese Mittel stets eine besondere
EMI2.3
EMI2.4
Spule, z. B. bei 7, wird eine Anzahl von Adern, z.
B. zwei, aufgeschnitten und nach aussen geführt : die übrigen Adern, d. h. die 20 in diesem Punkt ankommenden Adern und die 18 von diesem Punkt fortgehenden Adern werden miteinander verbunden. Die zwei nach aussen geführten Adern bilden also eine Spule. die in der Fig. 3 durch L2 dargestellt ist. Die übrigen 18 Adern sind bei 12 wieder vereinigt und mit der Kathode der Röhre 6 über eine Vorspannungsbatterie verbunden.
Denkt man sich die Spule in einer Ebene abgewickelt, wie in Fig. 4 dargestellt, und wird wieder angenommen, dass in dem abgestimmten Kreis und in der Verbindungsleitung mit der Anode die gleichen
EMI2.5
bestimmte Stromverteilung die in Fig. 3 dargestellte erfindungsgemässe Schaltung keine grösseren Verluste.
Letztere Schaltung bietet den weiteren wesentlichen Vorteil. dass keine besonderen Mittel erforderlich sind. um das positive Potential der Anode der Röhre 5 von dem Gitter der Röhre 6 abzuhalten. Es
EMI2.6
die übrigen Adern zu isolieren. Die erfindungsgemässe Kopplung bietet noch den weiteren Vorteil. dass der Kopplungskoeffizient sehr gross ist. Die Streuung hat also einen Mindestwert, so dass die Streuresonanz auf sehr hohe Frequenzen zu liegen kommt.
Das in Fig. 4 angenommene Verhältnis der Ströme in der Anodenleitung und in dem abgestimmten
EMI2.7
ungünstigste Frequenz gewählt, so ist dieser Nachteil sehr gering. Durch Anwendung der in Fig. 5 dargestellten Schaltung können diese Zusatzverlnste für alle Frequenzen der Wechselströme bis auf Null herabgesetzt werden.
Der Unterschied zwischen dieser Schaltung und der in Fig. 4 dargestellten besteht darin. dass bei der letzteren zwischen dem Abzweigpunkt 7 auf der Spule L1 und dem mit der Anode verbundenen Ende 8 der Kopplungsspule L2 ein Kondensator C% angeordnet ist. Die Kapazität dieses Kondensators ist derart bemessen, dass sein kapazitiver Widerstand für alle vorkommenden Frequenzen praktisch vernachlässigt werden kann. so dass also die Punkte 7 und 8 sowie die Punkte 9 und 10. dasselbe Hoeh- frequenzpotential aufweisen. Es ist einzusehen, dass in jeder der zwischen 8 und 9 und zwischen 7 und 10 liegenden Adern für alle Frequenzen die gleiche Stromdichte besteht und mithin auch keine Zusatzverluste auftreten können.
Ist die Frequenz der Wechselströme sehr hoch, so ist die Kapazität der Adern untereinander häufig schon genügend, so dass sieh die Anordnung eines besonderen Kondensators für diese Frequenzen erübrigt. Die in Fig. 5 dargestellte Schaltung kann auch mit Vorteil angewendet werden, falls die Litze nicht fein genug verteilt ist. z. B. wenn ein Verhältnis von 2 zu 18 Adern erforderlich wäre und im ganzen nur 2 oder 3 Adern vorhanden sind.
Die erfindungsgemässen Spulen haben den grossen Vorzug, dass sie sieh. obgleich sie aus zwei besonderen Spulen bestehen, die in bezug auf Gleichspannungen voneinander vollkommen isoliert sind.
<Desc/Clms Page number 3>
in bezug auf Hochfrequenzwechselströme dennoch derart verhalten, als ob nur eine einzige mit einer Abzweigung versehene Spule vorhanden wäre.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Hochfrequenzkopplungselement, das mit einem in mehrere Adern unterteilten Draht, z. B.
Litzendraht, gewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Adern nur über einen Teil der ganzen aufgewickelten Drahtlänge parallel zu einem entsprechenden Teil der aufgewickelten Drahtlänge der übrigen Adern geschaltet sind und mit diesen zusammen eine Spule bilden, während iiber den übrigen Teil diese Adern eine besondere Spule bilden. die mit der erstgenannten induktiv gekoppelt ist.