DE1011478B

DE1011478B - UEberlagerungsempfangsschaltung fuer Ultrakurzwellen

Info

Publication number: DE1011478B
Application number: DEN4121A
Authority: DE
Inventors: Jan Wigbolt Edens; Jan Stolk
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1949-02-16
Filing date: 1951-07-03
Publication date: 1957-07-04
Also published as: GB668238A; CH279489A; BE493901A; CH294959A; FR61832E; NL88017C; NL147897B; US2662171A; BE504519A; GB683939A; NL83683C; NL144909B; FR1015619A; DE914397C; NL89165C; US2816222A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überlagerungsempfangsschaltung für Ultrakurzwellen mit einer als Mischröhre wirksamen Entladungsröhre, die wenigstens eine Kathode, eine Anode und zwei zwischen ihnen liegende Gitter enthält, bei der eine Signalschwingung und eine Oszillatorschwingung an dem der Kathode zunächst liegenden Gitter wirksam sind, wobei die Zwischenfrequenzschwingungen einer in den Anodenkreis eingefügten Impedanz entnommen werden, und weiter die Induktivität des die Oszillatorfrequenz bestimmenden Kreises, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Kondensators, zwischen den zwei Gittern eingeschaltet ist und die Enden dieser Induktivität mit der Kathode verbunden sind, und weiter die Signalschwingungen über einen Punkt der erwähnten Induktivität, vorzugsweise den Mittelpunkt, der Mischröhre: zugeführt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Schaltungsanordnung derart einzurichten, daß sich eine günstige Anpassung des Signalkreises an eine vorangehende Hochfrequenzverstärkerröhre oder an eine Übertragungsleitung ergibt, wobei auch die erzielbare Verstärkung größer ist.

Die Verbesserung bzw. der Gegenstand der Erfindung besteht darin, daß die Signalschwingungen dem Oszillatorkreis über ein Bandfilter zugeführt werden, an das der Ausgangskreis einer vorangehenden Hochfrequenzverstärkerröhre oder eine Übertragungsleitung angeschlossen ist und das wenigstens teilweise vom Qzsillatorkreis gebildet wird. Vorzugsweise ist der Eingangsteil des Bandfilters durch eine Abstimmimpedanz abstimmbar, die gleichzeitig mit der Abstimmimpedanz des Oszillatorkreises geändert wird. Diese Abstimmimpedanz dient außerdem der Abstimmung des Ausgangsteiles des Bandfilters.

Wenn die Osziilatorfrequenz die Signalfrequenz übersteigt, kann ein gewöhnliches Bandfilter verwendet werden, das aus zwei induktiv gekoppelten, abgestimmten Kreisen besteht. Wenn die Oszillatorfrequenz die Signalfrequenz unterschreitet, ist es im allgemeinen erforderlich, in Reihe mit den miteinander gekoppelten Spulen der abgestimmten Kreise des Bandfilters Kondensatoren zu schalten.

Bei der Schaltung nach der Erfindung ist es möglich, das Bandfilter zu vereinfachen. Bei einer Ausführungsform der vervollständigten Schaltung nach der Erfindung ist der Punkt des Oszillatorkreises, dem die Signalschwingungen zugeführt werden, über eine Induktivität mit der Anode der vorangehenden Hochfrequenzverstärkerröhre oder mit einer Ausgangsklemme der vorangehenden Übertragungsleitung verbunden. Dabei wird der mit der Anode verbundene Punkt über eine Abstimmimpedanz mit Erde verbunden. Wenn eine Übertragungsleitung verwendet Uberlagerungsempfangsschaltung
für Ultrakurzwellen

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 8. Juli 1950

Jan Wigbolt Edens und Jan Stolk, Eindhoven

(Niederlande),
sind als Erfinder genannt worden

wird, dann wird ein entsprechender Punkt der Induktivität und auch ein zwischen den Enden der Induktivität Hegender Punkt geerdet. Wenn die Oszillatorfrequenz niedriger als die Signalfrequenz gewählt wird, ist es möglich, den ersten Kreis des Bandfilters aus einem veränderlichen oder nicht veränderlichen Kondensator zu gestalten, zu dem die Reihenschaltung einer Induktivität und eines mit dem Punkt niedrigen Potentials des Kreises verbundenen festen Kondensators parallel gelegt ist, wobei der gemeinsame Punkt der zuletzt erwähnten Elemente mit einem Punkt der Induktivität des Oszillatorkreises verbunden ist. Auch in diesem Fall gestaltet sich das Bandfilter wesentlich einfacher, da keine induktive Kopplung zwischen den Kreisen erforderlich ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 stellt ein Ausführungsbeispiel der Schaltung nach der Erfindung dar, die eine Hochfrequenzverstärkerstufe und eine Mischstufe enthält, wobei die Oszillatorfrequenz höher als die Signalfrequenz gewählt ist;

Fig. 2 stellt eine verdreifachte Ausführungsform der Schaltung nach Fig. 1 dar;

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Fig. 3 stellt eine Ausführungsform· dar, bei der die ; Oszillatorfrequenz niedriger "ist als die'Sjgnal'frequenz;

Fig. 4 stellt eine vereinfachte Ausführungsform der Schaltung nach Fig.[3 daf.7, -'" " . " ... "^: '-'"''■■■

Bei der Schaltung- nach?-Figr 1 werden die von der Antenne -1; kommenden Hochfrequenzsignalschwingungen induktiv auf den auf,.die S^ignalfrequenz abgestimmten Eingangskreis 2 übertragen, der einerseits über einen Kondensator'3';mit dem;Steuergitter 6 einer als Pentode dargestellten .Hochfrequenzverstärkerröhre4 und andererseits, rmt Erde verbunden ist. Zwischen der Kathode* und "Erde kann die Parallelschaltung eines Widerstandes-27 und eines Kondensators 28 angeordnet sein, wodurch das Gitter 6 die richtige Vorspannung erhält. Statt dessen oder zusätzlich dazu kann dem Gitter 6 ^:eine Spannung zur selbsttätigen Regelung der Verstärkung zugeführt werden, die abhängig von der mittleren Trägerwellenamplitude ist.

Die Anodenspannung wird über eine Impedanz zugeführt, die hier als Widerstand 36 dargestellt ist. Die verstärkten S chwingungeucwerden über einen Kondensator 34 einem Kreis zugeführt, der aus einer Induktivität 30 und einem-ÄbstimmkondensatO'r 33 besteht und der andererseits an-Erde gelegt ist. Die Induktivität 30 ist mit der Induktivität 31 gekoppelt, deren unteres Ende auch geerdetist und die am oberen-Ende mit einem Punkt der Induktivität 10 verbunden ist. Letztere bildet einen Teil "des eigentlichen Oszillatorkreises, der weiter noch die untereinander gleichen und auf die gleiche 'Weise veränderlichen Abstimmkondensatoren 23 und 24 enthält. "Diese Kondensatoren sind in üblicher Weise mechanisch mit dem Abstimmkondensator 33 des ersten Kreises des Bandfilters und dem Abstimmkondensator des Kreises 2 gekuppelt. Der gemeinsame Punkt der "Kondensatoren 23 und 24 ist geerdet. Parallel zur Spule 10 ist ein Trimmerkondensator^ gelegt; "der'''den" Äbstimmbereich des Oszillatorkreises derart verkleinern soll, daß sich über den ganzen Abstimmbereich-annähernd - die richtige Differenzfrequenz ergibt. Die Oszillatorabstimmung selbst muß stets höher als die Abstimmung der Signalkreise liegen.

Bei dieser Schaltung ist der Kreis 10, 23, 24 zwischen dem ersten Gitter 17 und dem zweiten Gitter 18 einer als Pentode ausgebildeten Mischröhre 15 eingeschaltet, deren Anode^: 19 über einen Primärkreis 20 eines Zwischenfrequenzbandfilters 20, 21 mit der Speisespannungsquelle verbunden ist. Das Gitter 18 ist als Oszillatoranode· wirksam Und ist über einen hohen Widerstand 37 an - den Pluspol einer Speisequelle angeschlossen. Zwischen dem Oszillatorkreis und dem Gitter 18 ist ein Trennkondensator 35 eingeschaltet. Das Steuergitter 17 ist über einen Ableitwiderstand 29 mit der Kathode 16 und auch mit Erde verbunden. ...

Die Induktivität 31-bildet gemeinsam mit dem Oszillatorkreis· den Sekundärkreis eines Bandfilters für die Hochfrequenzschwingungen. Wenn die Oszillatorfrequenz höher als die Sigrialfrequenz ist, verhält sich der Oszillatorkreis zwischen dem oberen Ende der Induktivität 31 und Erde wie eine Kapazität, deren Wert sich mit der Einstellung der untereinander gleichen Kondensatoren 23 und 24 ändert. Auf diese Weise wird erzielt, das gleichzeitig mit der Abstimmung des Oszillatorkreises der zweite Kreis des Bandfilters, der aus der Spule 31. und ,dem Oszillatorkreis besteht, annähernd auf die Signalfrequenz abgestimmt wird. Die Größe des Kondensators 22 hat keinen Einfluß auf die

Frequenz,des "erwähnten zweiten Kreises des Bandfilters, so daß durch Einstellung dieses Kondensators die Oszillatorfrequenz derart nachgeregelt werden kann, daß^sich in dem zu bestreichenden Frequenzbereich annähernd die richtige Differenzfrequenz ergibt.:" Dadurch," daß die Elemente 30 und 31 auf die richtige Weise bemessen und gekoppelt werden, kanu die günstigste Anpassung der Ausgangsimpedanz der Röhre 4 atf diese Röhre erzielt werden.

Anstatt kapazitiver Abstimmung kann auch indufe¹' tive Abstimmung angewendet werden. In diesem Fall können die Spulen 30, 31 und 10 und die Selbstinduktion des Kreises 2 mit untereinander mechanisch gekuppelten, verschiebbaren ferromagnetischen Kernen" versehen sein. Wenn nur eine beschränkte Anzahl von Wellenlängen empfangen werden muß, können" die !erwähnten Spulen mit Anzapfungen versehen sein, ¹SQ daß Teile derselben unter Zuhilfenahme eines Wellen^ schalters kurzgeschlossen werden können. =

" Bei. der beschriebenen Schaltung ist es möglich^ durch Verwendung der Schaltung nach Fig. 2, dag: Bandfilter wesentlich zu vereinfachen. Dabei sind die Induktivitäten 30 und 31 durch eine einzige Induk^ tivität ersetzt, bei- der ein Punkt über einen Leitßjr_h40 geerdet ist. Zu diesem-Zweck können auch zwei,,in/ Reihe geschaltete Spulen verwendet werden, zw-i^fie» denen eine bestimmte Kopplung vorhanden ist. pie Schaltung entspricht im übrigen ganz derjenigen nadh Fig. 1. Der geerdete Punkt der erwähnten Induktiwk tat ist'vorzugsweise derart gewählt, daß der eine Teil Ig 39 eine bedeutend geringere Induktivität als- der,: andere Teil38 hat. Es kann z.B. bei einem Fernsehempfänger der Teil 38 aus sieben und der Teil. 39, aus zwei Windungen bestehen. Auch, bei dieser Schaltung ist es auf einfache Weise möglich, eine Abstimmung zu erzielen durch-Änderung der Induktivitäten der verschiedenen Kreise. Dies ist hier sogar noch ein^L fächer, da für den erwähnten Teil nur die Induktivität 38 gemeinsam mit der Induktivität 10 und derjenigen des Kreises 2 geändert werden müssen. Die ■ Afc passung der Ausgangsimpedanz der Röhre 4 ergibt

sich durch richtige Wahl des geerdeten Punktes der _ί:ί

Induktivität 38/ 39. - . , .- 'f^:

Fig. 3 stellt eine ähnliche Schaltung wie Fig. 1 .dar,.;* wobei jedoch angenommen ist, daß die Oszillajoih-;-!j frequenz niedriger ist als die Signalfrequenz, ,,pig^!| Schaltung ist darin verschieden von der nach Fig. If |^::^:; daß" der parallel zur Spule 10 gelegte Kondensaten;-·*! weggelassen ist und daß in Reihe mit den Spulen 30 |Ι; und 31 feste Kondensatoren 42 und 43 geschaltet sind. Γ;·:: Um auf einfache Weise einen guten Gleichlauf mit ;4;< Kreis 2 zu sichern, ist auch die Spule dieses letzteren ui in Reihe mit einem festen Kondensator 41 gelegt, Die ,ί| Kondensatoren 41, 42 und 43 verkleinern den Ab- 5¹I Stimmbereich der auf die Signalfrequenz abgestimmten >;| Kreise. Der Wert des Kondensators 43 übt keinen j|| Einfluß auf die Eigenfrequenz des Oszillatorkreises aus; der erwünschte Frequenzunterschied zwisjcheö dem Oszillatorkreis und den übrigen Kreisen kann¹1| unter Zuhilfenahme der Kondensatoren 41, 42 und.43' f;'';;i eingestellt werden. Vorzugsweise haben diese Kckiden- Ja satoren jedoch feste Werte, und der Frequenzuntser-|| schied wird mittels eines Trimmerkondensators ein- ', gestellt, der parallel zum Oszillatorkreis liegt. .·. ,.:",J

Fig. 4 stellt eine Schaltung dar, die als eine Vear^i einfachung derjenigen nach Fig. 3 angesehen weardealfl kann. Der erste Kreis des Bandfilters besteht; hie^ ¹I' nicht nur-aus der Abstimmkapazität .33, sondern aucäj,^') aus der Reihenschaltung einer Spule 45 und eineslKon-j densators 44, bei dem eine Klemme geerdet ist. Deaf

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gemeinsame Punkt dieser letzteren Elemente ist unmittelbar mit dem Anzapfpunkt der Spule 10 des Oszillatorkreises verbunden. In diesem Fall liegt eine kapazitive Kopplung zwischen dem Kreis 33, 44, 45 und dem Oszillatorkreis vor, die auf diese Weise gemeinsam das Bandfilter bilden. Der Kondensator 44 ist hier eine Doppelkapazität, durch die der richtige Frequenzunterschied einstellbar ist. Außerdem ist der Kopplungsgrad zwischen den zwei Teilen der Spule 10 von Belang, so daß es erwünscht ist, diese Spule derart auszubilden, daß die Kopplung zwischen den zwei Teilen einstellbar ist.

Es hat sich gezeigt, daß bei den beschriebenen Schaltungen ein guter Gleichlauf mit konstantem Frequenzunterschied zwischen dem Oszillatorkreis und den vorangehenden Hochfrequenzkreisen erzielbar ist.

Die Schaltungen eignen sich vorzüglich für den Hochfrequenzteil von Fernsehempfängern. Wenn hierbei die Signale über eine Übertragungsleitung in Form eines Hochfrequenzkabels zugeführt werden, ist es auch bei der beschriebenen Schaltung auf einfache Weise möglich, eine richtige Anpassung bzw. einen reflexionsfreien Abschluß des Kabels zu erzielen. Bei der Schaltung nach Fig. 1 kann hierbei die Übertragungsleitung an eine Anzapfung der Spule 30 angeschlossen werden. Bei der Schaltung nach Fig. 3 ist es im allgemeinen möglich, durch Anschluß der Übertragungsleitung an den Kondensator 42 eine günstige Anpassung zu bewerkstelligen. Bei den Schaltungen nach den Fig. 2 und 4 kann die Übertragungsleitung mittels einer an die Leitung angeschlossenen Spule transformatorisch mit der Spule 38 bzw. 45 gekoppelt werden.

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Schaltungen ist der, daß die Abstrahlung der Oszillatorschwingungen über die Antenne, die in der unvermeidlichen Toleranz an der Stelle des Anzapfungspunktes der Spule 10 ihre Ursache findet, infolge der größeren Trennschärfe eines Bandfilters im Vergleich zu einem einzigen Kreise besonders gering ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Überlagerungsempfangsschaltung für Ultrakurzwellen mit einer als Mischröhre wirksamen Entladungsröhre, die wenigstens eine Kathode, eine Anode und zwei zwischen ihnen liegende Gitter enthält, bei der die Signalschwingung und die örtliche Oszillatorschwingung gemeinsam an dem der Kathode zunächst liegenden Gitter wirksam sind, wobei die Zwischenfrequenzschwingung einer in den Anodenkreis eingefügten Impedanz entnommen wird und weiter die Induktivität des die Oszillatorfrequenz bestimmenden Kreises, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Kondensators, zwischen den zwei Gittern eingeschaltet ist und die Enden dieser Induktivität über Kapazitäten mit der Kathode verbunden sind und weiter die Signalschwingungen über einen Punkt der erwähnten Induktivität der Mischröhre zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalschwingungen dem Oszillatorkreis über ein Bandfilter zugeführt werden, an das der Ausgangskreis einer vorangehenden Hochfrequenzverstärkerröhre oder eine Übertragungsleitung angeschlossen ist und das wenigstens teilweise vom Oszillatorkreis gebildet wird.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsteil des Bandfilters durch eine Abstimmimpedanz abstimmbar ist, die gleichzeitig mit einer Abstimmimpedanz des Oszillatorkreises geändert wird, die außerdem der Abstimmung des zweiten Kreises des Bandfilters dient.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Punkt des Oszillatorkreises, dem die Signalschwingung zugeführt wird über eine Induktivität mit der Anode der vorangehenden Hochfrequenzverstärkerröhre verbunden oder mit einem Punkt der Übertragungsleitung gekoppelt ist, wobei dieser Punkt außerdem über eine Impedanz, vorzugsweise eine Abstimmimpedanz, geerdet ist und auch ein zwischen den Enden der Induktivität liegender Punkt mit Erde verbunden ist.

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandfilter aus zwei induktiv gekoppelten Kreisen besteht und in Reihe mit den untereinander gekoppelten Spulen feste Kondensatoren gelegt sind.

5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kreis des Bandfilters aus einem vorzugsweise als Abstimmkondensator wirksamen Kondensator und aus einer zu ihm parallel gelegten Reihenschaltung einer Induktivität und eines mit dem Punkt niedrigen Potentials des Kreises verbundenen festen Kondensators besteht und der gemeinsame Punkt dieser letzteren Elemente mit dem Anzapfungspunkt der Spule des Oszillatorkreises verbunden ist, der auf diese Weise den mit dem ersten Kreis kapazitiv gekoppelten zweiten Kreis des Bandfilters bildet.

6. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillatorkreis mittels zweier untereinander gleicher, in Reihe gelegter Kondensatoren abgestimmt wird, deren gemeinsamer Punkt geerdet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen