DE1092136B - Cathode ray tubes used for frequency change - Google Patents

Description

Pat. Bl.Pat. Bl.

NeuesNew

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 3. NOVEMBER 1960NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL: NOVEMBER 3, 1960

Die Erfindung betrifft eine zur Frequenzänderung dienende Kathodenstrahlröhre mit einer in den Strahlengang vor die Auffangelektrode eingeschalteten, mit mehreren Durchlaßstelleii versehenen Blende, wobei der Elektronenstrahl der Röhre unter dem Einfluß einer Kreisfrequenz so abgelenkt wird, daß er quer zu seiner Fortpflanzungsrichtung auf der Blende eine periodische Bahn beschreibt.The invention relates to a cathode ray tube which is used to change the frequency and has one in the beam path in front of the collecting electrode, provided with several passageways diaphragm, wherein the electron beam of the tube is deflected under the influence of an angular frequency so that it is transverse describes a periodic trajectory for its direction of propagation on the diaphragm.

Es ist bekannt, zur Frequenzvervielfachung eine Kathodenstrahlröhre zu verwenden, bei der die Blende als eine Kreisscheibe mit regelmäßig angeordneten Sektorlöchern ausgebildet ist. Der Kathodenstrahl beschreibt auf dieser Blende eine konzentrische Kreisbahn. Dabei ergibt sich durch die fortlaufende Unterbrechung des Kathodenstrahls bei seinem Umlauf eine Vervielfachung seiner Umlauffrequenz. Der Vervielfachungsfaktor ist gleich der Zahl der Öffnungen der Blende und damit konstant.It is known to use a cathode ray tube in which the diaphragm is used for frequency multiplication is designed as a circular disk with regularly arranged sector holes. The cathode ray describes a concentric circular path on this diaphragm. This results from the continuous interruption of the cathode ray during its revolution a multiplication of its revolution frequency. The multiplication factor is equal to the number of openings in the diaphragm and is therefore constant.

Um eine Röhre zu schaffen, mit der sich nicht nur eine bestimmte konstante Frequenzvervielfachung erzielen läßt, sondern bei welcher der Vervielfachungsfaktor selbst geändert werden kann, ist erfindungsgemäß die gegenseitige Lage der Durchlaßstellen der Blende einerseits und der Bahn des Elektronenstrahls andererseits veränderbar. Man kann hierdurch zunächst eine Vervielfachung beliebiger wählbarer Größe erhalten. Ferner ergibt sich der weitere Vorteil, daß man den Vervielfachungsfaktor fortlaufend, z. B. periodisch, ändern und damit eine Frequenzmodulation erhalten kann. Schließlich läßt sich die beschriebene Röhre außerdem zur Frequenzverringerung verwenden. Durch diese Möglichkeit wird das Anwendungsgebiet der Röhre erweitert.To create a tube with which not only a certain constant frequency multiplication can be achieved can, but at which the multiplication factor itself can be changed, is according to the invention the mutual position of the passage points of the diaphragm on the one hand and the path of the electron beam on the other hand changeable. In this way, you can first multiply any of the selectable Size received. Furthermore, there is the further advantage that the multiplication factor is continuously, z. B. periodically, and thus can receive a frequency modulation. Finally, the described Also use the tube to reduce the frequency. This possibility becomes the area of application the tube expanded.

Zu diesem Zweck können entweder die Durchlaßstellen der Blende gegenüber der Bahn des Kathoden-Strahls bewegt werden, oder es kann die Bahn des Kathodenstrahls als ganzes gegenüber der Blende bewegt oder in ihrer Form verändert werden.For this purpose, either the passage points of the diaphragm opposite the path of the cathode beam be moved, or the path of the cathode ray can be moved as a whole relative to the diaphragm or changed in shape.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist demnach darin zu sehen, daß als Blende eine Scheibe mit einem zum unabgelenkten Elektronenstrahl konzentrischen Kranz von Öffnungen dient, daß die Scheibe mit beliebig wählbarer Geschwindigkeit und Richtung um eine in den unabgelenkten Elektronenstrahl fallende Achse drehbar ist und daß der Elektronenstrahl eine auf den Öffnungskranz fallende Kreisbahn beschreibt. Wird die Scheibe in Umlaufrichtung des Elektronenstrahls angetrieben, so wird die Frequenz verringert Wird sie in Gegenrichtung angetrieben, so wird die Frequenz vervielfacht. Wird dagegen die Antriebsgeschwindigkeit laufend variiert, so erhält man eine Frequenzmodulation. An embodiment of the invention is therefore to be seen in the fact that a disc with a diaphragm for the undeflected electron beam concentric ring of openings that the disc with any selectable speed and direction around a falling in the undeflected electron beam Axis is rotatable and that the electron beam describes a circular path falling on the opening ring. If the disk is driven in the direction of rotation of the electron beam, the frequency is reduced If it is driven in the opposite direction, the frequency is multiplied. If, on the other hand, the drive speed continuously varied, a frequency modulation is obtained.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist darin zu sehen, daß als Blende ein Mehrfachkonden-Zur Frequenzänderung dienende
KathodenstrahlröhreA particularly advantageous embodiment is to be seen in the fact that a multiple condenser serves as a diaphragm for changing the frequency
cathode ray tube

Anmelder:Applicant:

Olof Erik Hans Rydbeck, Gothenburg,Olof Erik Hans Rydbeck, Gothenburg,

und Carl Marten Eugen Stenhardt,and Carl Marten Eugen Stenhardt,

Vällingby (Schweden)Vällingby (Sweden)

Vertreter: Dr.-Ing. Dr. jur. F. Lehmann, Patentanwalt, München 5, Papa-Schmid-Str. 1Representative: Dr.-Ing. Dr. jur. F. Lehmann, patent attorney, Munich 5, Papa-Schmid-Str. 1

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 2. Mai 1956Claimed priority:
Sweden from May 2, 1956

Olof Erik Hans Rydbeck, Gothenburg,
und Carl Marten Eugen Stenhardt, VällingbyOlof Erik Hans Rydbeck, Gothenburg,
and Carl Marten Eugen Stenhardt, Vällingby

(Schweden),
sind als Erfinder genannt worden(Sweden),
have been named as inventors

sator mit einem kreisringförmigen, zum unabgelenkten Elektronenstrahl konzentrischen Luftspalt dient, daß der Elektronenstrahl ohne Beeinflussung durch den Kondensator eine in den Ringspalt fallende Kreisbahn beschreibt, daß die eine Belegung des Kondensators einstückig ausgebildet ist, während die andere in eine Anzahl von gegeneinander isolierten Sektoren unterteilt ist, die zur Erzeugung von Ablenkfeldern im Ringspalt mit den Polen einer außerhalb der Röhre angeordneten Mehrphasenspannungsquelle verbunden sind.Sator with an annular air gap concentric to the undeflected electron beam is used that the electron beam follows a circular path falling into the annular gap without being influenced by the capacitor describes that the one assignment of the capacitor is formed in one piece, while the other in one Number of mutually isolated sectors is divided, which are used to generate deflection fields in the Annular gap connected to the poles of a multi-phase voltage source arranged outside the tube are.

Mit dieser Ausführungsform lassen sich dieselben Vorteile wie mit der vorgenannten erreichen. Außerdem ergibt sich aber der Vorteil, daß innerhalb der Röhre keine bewegbaren Teile vorgesehen zu werden brauchen.With this embodiment, the same advantages as with the aforementioned can be achieved. aside from that but there is the advantage that no movable parts have to be provided within the tube to need.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung liegt darin, daß zur Erzielung einer Amplitudenmodulation der geänderten Frequenz rechtwinkelig und konzentrisch zum unabgelenkten Elektronenstrahl eine feststehende Blende mit im Kreis angeordneten, gleichmäßig verteilten sektorförmigen Öffnungen angeordnet ist und daß der Elektronenstrahl durch entsprechende Steuerung der Ablenkmittel eine elliptische, zum Blendmittelpunkt symmetrische Bahn oder eine exzentrische Kreisbahn beschreibt. Bei dieser Aus-Another embodiment of the invention is that to achieve an amplitude modulation the changed frequency at right angles and concentric to the undeflected electron beam a fixed one Aperture with evenly distributed sector-shaped openings arranged in a circle is and that the electron beam by appropriate control of the deflection an elliptical, Describes a path that is symmetrical to the center of the glare or an eccentric circular path. With this out

009 630/332009 630/332

führungsform wird also die Bahn des Elektronenstrahls gegenüber der ruhenden Blende verformt oder exzentrisch verschoben.The path of the electron beam is thus the form of guidance deformed or eccentrically displaced in relation to the stationary diaphragm.

Eine weitere Ausführungsform liegt darin, daß zur Erzielung einer Frequenzmodulation der geänderten Frequenz eine ruhende Blende mit dicht benachbarten geraden parallelen Schlitzen rechtwinkelig zum unabgelenkten Elektronenstrahl angeordnet ist, daß der Elektronenstrahl eine gerade Bahn im wesentlichen quer zur Schlitzrichtung beschreibt und daß der Winkel zwischen Bahn- und Schlitzrichtung veränderbar ist. Je nach der Größe des Winkels zwischen Bahn und Schlitzrichtung ändert sich hierbei die Größe des Multiplikationsfaktors der Frequenz.Another embodiment is that to achieve a frequency modulation of the changed Frequency a stationary diaphragm with closely spaced straight parallel slits at right angles to the undeflected one Electron beam is arranged so that the electron beam essentially follows a straight path describes transversely to the slot direction and that the angle between the web and slot direction can be changed is. Depending on the size of the angle between the web and the slot direction, the size of the changes Multiplication factor of the frequency.

Eine weitere Ausführungsform liegt schließlich darin, daß die Blende zur Änderung des Multiplikationsfaktors öffnungen aufweist, die in kreisförmigen und zum unabgelenkten Elektronenstrahl konzentrischen Kränzen unterschiedlicher öffnungszahlen angeordnet sind, und daß der Elektronenstrahl eine Kreisbahn beschreibt, deren Öffnungswinke! auf einen beliebigen Öffnungskranz einstellbar ist. Der Multiplikationsfaktor ändert sich hier mit der Öffnungszahl der einzelnen Kränze. Zur Steuerung wird der öffnungswinkel der Bahn geändert.Finally, another embodiment is that the diaphragm is used to change the multiplication factor has openings in circular and undeflected electron beam concentric rings of different numbers of openings are arranged, and that the electron beam describes a circular path whose opening angle! can be adjusted to any opening wreath. Of the The multiplication factor changes here with the number of openings of the individual wreaths. The control becomes the opening angle of the path changed.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der beschriebenen Anordnung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele. Es zeigtFurther details and advantages of the described arrangement emerge from the following description several embodiments. It shows

Fig. 1 eine elektronische Frequenzvervielfachungseinrichtung einer bekannten Konstruktion,1 shows an electronic frequency multiplier device of a known construction,

Fig. 2 eine Anordnung, mit welcher die Frequenzvergrößerung oder Frequenzverkleinerung erreicht werden kann,Fig. 2 shows an arrangement with which the frequency increase or frequency decrease is achieved can be,

Fig. 3 eine Einzelheit aus Fig. 2 in vergrößertem Maßstab,3 shows a detail from FIG. 2 on an enlarged scale,

Fig. 4 einige Einzelheiten einer Anordnung, welche für sehr hohe Frequenzen geeignet sind,4 shows some details of an arrangement which are suitable for very high frequencies,

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Einzelheit der Anordnung nach Fig. 4,FIG. 5 shows a cross section through a detail of the arrangement according to FIG. 4,

Fig. 6 ein Diagramm zur Darstellung der Arbeitsweise der in Fig. 5 gezeigten Einzelheit,FIG. 6 is a diagram showing the mode of operation of the detail shown in FIG. 5;

Fig. 7 eine Draufsicht auf das in Fig. 5 dargestellte Teil, welches die Verteilung des entstehenden magnetischen Feldes zeigt,Fig. 7 is a plan view of the part shown in Fig. 5, which the distribution of the resulting magnetic Field shows

Fig. 8 eine Ablenkplattenanordnung für sehr hohe Frequenzen,8 shows a deflection plate arrangement for very high frequencies,

Fig. 9 eine andere Form einer Ablenkanordnung für sehr hohe Frequenzen,9 shows another form of a deflection arrangement for very high frequencies,

Fig. 10 eine Einzelheit einer elektronischen Vorrichtung, mittels welcher eine amplitudenmodulierte Zeichenabgabe ermöglicht wird,10 shows a detail of an electronic device by means of which an amplitude-modulated Character delivery is enabled,

Fig. 11 ein Detail einer Anordnung, die es ermöglicht, eine schnelle Änderung des Multiplikators durch Frequenzvervielfachung zu bewirken, und11 shows a detail of an arrangement which makes it possible to effect a rapid change in the multiplier by multiplying the frequency, and

Fig. 12 eine Auffangelektrode für eine Anordnung, mittels welcher die Frequenzmodulation zusammen mit Frequenzvervielfachung in sehr einfacher Weise ermöglicht werden kann.12 shows a collecting electrode for an arrangement by means of which the frequency modulation is combined with frequency multiplication can be made possible in a very simple manner.

In Fig. 1 bezeichnet El das Elektronenstrahlerzeugungssystem der Röhre 100 mit einer Kathode K, einem Steuergitter G und Beschleunigerelektroden A1 und A2. Danach folgen zwei Paar Ablenkelektroden Dl und D 2, eine Lochplatte 5Ί und eine Auffangelektrode 52. Es wird angenommen, daß an die zwei Paar Ablenkplatten Spannungen der gleichen Frequenz angelegt sind, aber mit einer Phasenversetzung um 90°.In Fig. 1 El denotes the electron gun of the tube 100 with a cathode K, a control grid G and accelerator electrodes A1 and A2. This is followed by two pairs of deflection electrodes Dl and D 2, a perforated plate 5Ί and a collecting electrode 52. It is assumed that voltages of the same frequency are applied to the two pairs of deflection plates, but with a phase shift of 90 °.

Der Elektronenstrahl B wird dabei in eine Kreisspur in der einen oder anderen Richtung abgelenkt.The electron beam B is deflected in a circular track in one direction or the other.

Mittels der Potentiometer P1 und P2, angeschlossen an die Eintrittsklemmen 5 und 6 bzw. 8 und 9 für die Ablenkspannung, kann diese Spannung passend einreguliert werden. Zwei Kondensatoren Cdi und Cd2 werden benutzt, um eine Gleichspannung an je eine Ablenkplatte eines jeden Ablenkplattenpaares zwecks Einstellung des Mittelpunktes der Kreisspur zu legen.Using the potentiometers P1 and P2, connected to the input terminals 5 and 6 or 8 and 9 for the deflection voltage, this voltage can be adjusted accordingly. Two capacitors Cdi and Cd2 are used to apply a DC voltage to one deflector plate of each deflector plate pair for the purpose of setting the center point of the circular track.

Die Platte Sl ist mit Öffnungen H versehen und so in der Röhre angebracht, daß der Elektronenstrahl auf seiner Kreisspur diese öffnungen eine nach der anderen durchläuft, wobei diese öffnungen gleichmäßig verteilt und gleichweit vom Mittelpunkt der Platte 5"I angeordnet sind. Wenn der Strahl durch eine der öffnungen H tritt und auf die Auffangelektrode S2 auftrifft, so wird ein Stromstoß von der Platte Sl zur Auffangelektrode S 2 fließen.The plate S1 is provided with openings H and is mounted in the tube in such a way that the electron beam passes through these openings one after the other on its circular track, these openings being evenly distributed and equidistant from the center of the plate 5 "I. When the beam passes through If one of the openings H and impinges on the collecting electrode S2, a current surge from the plate Sl to the collecting electrode 2 S will flow.

Wenn die Kreisfrequenz der Ablenkspannung ω 1 ist und die Zahl der öffnungen in der Platte Pl gleich n, so wird eine Wechselspannung mit einer Kreisfrequenz gleich η-toi zwischen den Platten Sl und S 2 auftreten.If the angular frequency of the deflection voltage is ω 1 and the number of openings in the plate P1 is equal to n, then an alternating voltage with an angular frequency equal to η-toi will occur between the plates S1 and S 2 .

Zwischen den Platten Sl und 52 ist ein Speisestromkreis eingeschaltet mit einem Umformer T 3 mit Primärwindung Ll und Sekundärwindung L2, wobei letztere mittels eines Kondensators C2 abgestimmt ist. In Reihe mit der Primärwindung Ll ist ein Kondensator CS geschaltet, welcher als Sperrkondensator bestimmt ist.Between the plates S1 and 52, a feed circuit is connected with a converter T 3 with primary winding L1 and secondary winding L2, the latter being tuned by means of a capacitor C2. A capacitor CS , which is intended as a blocking capacitor, is connected in series with the primary winding L1.

Wenn man annimmt, daß die Lochplatte 5* 1 gemäß Anordnung nach Fig. 1 drehbar ist, und wenn die Kreisfrequenz der Rotation gleich der Kreisspurfrequenz des Elektronenstrahls ist und die Rotation in derselben Richtung wie die Kreisspur erfolgt, so wird die auf der Auffangplatte erhaltene Frequenz gleich Null sein.Assuming that the perforated plate 5 * 1 according to Arrangement according to Fig. 1 is rotatable, and if the angular frequency of the rotation is equal to the circular track frequency of the electron beam and the rotation is in the same direction as the circular track, then becomes the frequency obtained on the receiving plate will be zero.

Wenn die Lochplatte in der entgegengesetzten Richtung rotiert, jedoch mit der gleichen Kreisfrequenz wie die Kreisspurfrequenz oj 1, so wird eine Spannung mit einer Kreisfrequenz 2n ■ ωΐ zwischen den Platten Sl und S2 auftreten.If the perforated plate rotates in the opposite direction, but with the same angular frequency as the circular track frequency oj 1, a voltage with an angular frequency of 2n ■ ωΐ will occur between the plates S1 and S2 .

Wenn die Kreisfrequenz der Rotation der PlatteSl oj 2 ist, so wird die Kreisfrequenz der Spannung zwischen Sl und S2 n(ojl — a>2), wenn die Rotationsrichtung die gleiche ist wie die Richtung der Kreisspur, und w(oj1 + oj2), wenn die relativen Drehrichtungen entgegengesetzt sind.If the angular frequency of the rotation of the disk Sl is oj 2, then the angular frequency of the voltage between Sl and S2 becomes n (ojl - a> 2) if the direction of rotation is the same as the direction of the circular track, and w (oj1 + oj2) when the relative directions of rotation are opposite.

Die rotierende Platte 51 kann als Bremsmittel betrachtet werden mit η fangenden und η nicht bremsenden Teilen, die entlang der Kreisspur des Elektronenstrahls regelmäßig verteilt sind, wobei das Bremsmittel sich mit einer Periodizität mit Kreisfrequenz oj 2 bewegt.The rotating plate 51 can be regarded as a braking means with η catching and η non-braking parts, which are regularly distributed along the circular track of the electron beam, the braking means moving with a periodicity with an angular frequency oj 2.

Es kann von Vorteil sein, mechanisch bewegte Teile innerhalb einer luftleeren Röhre zu vermeiden, und deshalb kann die rotierende Platte S1 durch ein rotierendes Ablenkfeld ersetzt werden, welches als Bremsmittel dient, wie beschrieben.It can be advantageous to avoid mechanically moving parts inside an evacuated tube, and therefore the rotating plate S1 can be replaced by a rotating deflection field which serves as a braking means, as described.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung, in welcher Mittel zur Herstellung eines solchen Ablenkfeldes vorgesehen sind. An Stelle der Platten 51 und 52 bei der Anordnung gemäß Fig. 1 wird ein Elektrodensystem angewendet, das eine zentrale Kreisplatte SS aufweist, ferner ein Ringteil 59, welches konzentrisch um diese Platte angeordnet ist, und eine Auffangelektrode 510, die hinter 58 und 59 angebracht ist. Zwischen 58 und 59 befindet sich ein Ringspalt von einer bestimmten geeigneten Tiefe in der Richtung des Elektronenstrahls, durch welchen Spalt der Elektronenstrahl hindurchtreten kann, während er seine Kreisspur beschreibt. Der Ringteil 59 weist eine \^rielzahl von Plattenelektroden Hntn auf, die von einander isoliertFig. 2 shows an arrangement in which means are provided for producing such a deflection field. In place of the plates 51 and 52 in the arrangement of Fig. 1, an electrode system is applied, having a central circular plate SS, further comprising a ring member 59 which is arranged concentrically around said plate, and a collecting electrode 510 placed behind 58 and 59 is. Between 58 and 59 there is an annular gap of a certain suitable depth in the direction of the electron beam, through which gap the electron beam can pass while it describes its circular track. The ring portion 59 has a \ ^r ielzahl of plate electrodes on hNTN isolated from one another

und Seite an Seite angeordnet sind. Wenn der Strahl durch den Spalt 130 aus seiner kreisförmigen Spur tritt, wird er durch eine vorhandene Spannung zwischen den Platten Hnm und der Plattete beeinflußt, wobei er gegen die Platte 6" 8 oder gegen die Platten Hnm gelenkt wird. Eine Spannung von der Größenordnung z. B. 6 Volt zwischen der Plattete und den Platten Hnm kann für eine komplette Ablenkung des Elektronenstrahls erforderlich sein, so daß sie nicht auf die Plattete auftreffen wird. Im Fall, daß keine solche Spannung vorhanden ist, wird der Elektronenstrahl durch den Ringspalt treten, ohne irgendeine Beeinflussung zu verursachen. Im eben erwähnten Fall, wo eine vollständige Ablenkung bewirkt ist mit einer Spannung von 6 Volt, kann angenommen werden, daß mehr als die halbe Ablenkung mit einer Spannung von 3 Volt erzielt wird, wobei eine Hälfte des Elektronenstrahls auf eine der Platten S 8 oder der Platten Hnm auftreffen wird, während die andere Hälfte durch den Spalt 130 hindurchtritt. Wenn somit eine Gittervorspannung von 3 Volt Gleichstrom der Wechselspannung von 3 Volt übergelagert wird, so wird der Elektronenstrahl in radialer Richtung oszillieren. Beim Maximalwert der Wechselspannung wird der Strahl die Platte 5" 8 beaufschlagen, und beim Minimum wird er frei durch den Spalt 130 treten, ohne irgendeine der Platten zu treffen. Obwohl auch andere Steuermöglichkeiten bestehen, soll jetzt nur der Fall betrachtet werden, wo der Elektronenstrahl beim Maximalwert dieser Spannung durch den Spalt 130 total abgelenkt wird und beim Kleinstwert frei den Spalt passiert, wobei die mit der Anordnung gemäß Fig. 2 und 3 erhaltenen Auswirkungen betrachtet werden sollen.and arranged side by side. When the beam emerges from its circular track through the gap 130, it is influenced by an existing tension between the plates Hnm and the plate, whereby it is directed against the plate 6 "8 or against the plates Hnm B. 6 volts between the plate and the plates Hnm may be required for a complete deflection of the electron beam so that it will not strike the plate. If there is no such voltage, the electron beam will pass through the annular gap, In the case just mentioned, where a complete deflection is effected with a voltage of 6 volts, it can be assumed that more than half the deflection is achieved with a voltage of 3 volts, with one half of the electron beam being applied to one of the plates S 8 or the plates Hnm , while the other half passes through the gap 130. Thus, if a grid prestress g of 3 volts direct current is superimposed on the alternating voltage of 3 volts, the electron beam will oscillate in the radial direction. At the maximum value of the alternating voltage the beam will strike the plate 5 "8, and at the minimum it will pass freely through the gap 130 without hitting any of the plates. Although other control possibilities exist, only the case where the electron beam is considered will now be considered is totally deflected by the gap 130 at the maximum value of this voltage and freely passes the gap at the minimum value, the effects obtained with the arrangement according to FIGS. 2 and 3 being considered.

Die Elektrode Hnm ist in einen Mehrphasenstromkreis gemäß Fig. 2 eingeschaltet, wobei benachbarte Platten an verschiedene Phasen eines Mehrphasensystems angeschlossen sind, welches in Fig. 2 als ein Sechsphasensystem gezeichnet ist, obwohl jede andere Phasenzahl verwendet werden kann. Der Durchtritt des Elektronenstrahls durch den Ringspalt 130 wird sich jetzt in Abhängigkeit der Vielphasenspannung ändern, z. B. in solcher Weise, wie sie durch die Kurve 140 in Fig. 3 dargestellt ist. In einem bestimmten Augenblick wird durch die Platte H12 die Ablenkung des Strahls in Richtung nach außen ein Maximum, und in diesem Fall wird angenommen, daß der Strahl frei durch den Ringspalt 130 tritt und die Platte S10 beaufschlagt, während gleichzeitig auf der Platte H15 die Ablenkung nach einwärts ein Maximum ist, wobei der Elektronenstrahl vollständig auf die Platte SS auftrifft.The electrode Hnm is connected to a multi-phase circuit according to FIG. 2, with adjacent plates being connected to different phases of a multi-phase system which is drawn as a six-phase system in FIG. 2, although any other number of phases can be used. The passage of the electron beam through the annular gap 130 will now change as a function of the multiphase voltage, e.g. B. in such a manner as shown by curve 140 in FIG. At a certain moment, the deflection of the beam in the outward direction is a maximum by the plate H 12, and in this case it is assumed that the beam passes freely through the annular gap 130 and acts on the plate S 10, while at the same time on the plate H 15 the inward deflection is a maximum, the electron beam completely striking the plate SS.

Gemäß Fig. 2 ist das Elektrodensystem in eine Röhre 150 eingebaut, welche außerdem einen Strahlerzeuger El und Ablenkplatten D1 und D 2 enthält. Die Ablenkplatten sind mit Umformern T10, TIl verbunden, wobei jeder an eine Wechselstromquelle mit einer Kreisfrequenz col angeschlossen ist, um dem Elektronenstrahl eine Kreisspur zu erteilen. Die Platten Hnm des Ringteiles 9 sind mit einem Sechsphasen-Stromkreis verbunden, dessen Phasen I, II und III in der Figur dargestellt sind. Die Auf fangplatte 5* 10 ist mit einem Speisestromkreis verbunden, der die Spulen Ll und L 2 und einen regulierbaren Kondensator CI enthält. Die Spule L2 ist an Anschlußklemmen 52 und 53 gelegt, welche die Ausgangsklemmen des Stromkreises bilden.According to FIG. 2, the electrode system is installed in a tube 150 which also contains a beam generator E1 and deflection plates D 1 and D 2. The deflection plates are connected to transducers T10, TIl, each of which is connected to an alternating current source with an angular frequency col in order to give the electron beam a circular track. The plates Hnm of the ring part 9 are connected to a six-phase circuit, the phases I, II and III of which are shown in the figure. The catch plate 5 * 10 is connected to a supply circuit which contains the coils Ll and L 2 and an adjustable capacitor CI . The coil L2 is connected to terminals 52 and 53, which form the output terminals of the circuit.

Der Erzeugerstromkreis für die Mehrphasenspannung weist eine Hilfskathodenstrahlenröhre 151 auf, deren Auffangelektrode in eine Anzahl von SektorenThe generator circuit for the polyphase voltage has an auxiliary cathode ray tube 151, their collecting electrode into a number of sectors

Pl, P2 . . . Pm aufgeteilt ist, entsprechend der Phasenzahl. Weiterhin enthält diese Röhre einen Strahlerzeuger £1 und zwei Paar Ablenkplatten Dl' und D2', um den Elektronenstrahl in eine Kreisspur zu lenken. Die Sektoren Pl ... Pm sind mit Spulen Ll ... Lm in einem Mehrphasenstromkreis verbunden. Pl, P2. . . Pm is divided according to the number of phases. This tube also contains a beam generator £ 1 and two pairs of deflection plates D1 ' and D2' in order to direct the electron beam into a circular track. The sectors Pl ... Pm are connected to coils Ll ... Lm in a multiphase circuit.

Die Ablenkplatten Dl' und D2' sind einregulierbar mit Sekundärwicklungen der Transformatoren T13, T14 verbunden, deren primäre Wicklungen an Ablenkstromquellen mit einer Frequenz ω 2 angeschlossen sind, um eine Kreisspur hervorzurufen, wobei ein Polumschalter SW an die Primärwindung des Transformators Tl angeschlossen ist. In Funktion, wenn der Elektronenstrahl über die Sektoren /³I ... Pm der Röhre 151 läuft, wird eine Sechsphasenspannung den Spulen Ll ... Lm erteilt.The deflection plates Dl ' and D2' are controllably connected to secondary windings of the transformers T13, T14, the primary windings of which are connected to deflection current sources with a frequency ω 2 in order to create a circular track, a pole-changing switch SW being connected to the primary winding of the transformer Tl. In operation, when the electron beam passes over the sectors / ³ I ... Pm of the tube 151, a six-phase voltage is applied to the coils Ll ... Lm .

Von den Anschlußklemmen der Spulen L1... Lm sind Verbindungen zu entsprechenden Phasen des Mehrphasenstromkreises hergestellt, in welchen die Platten Hnm eingeschaltet sind, wobei diese Verbindungen über Kondensatoren C21, C22 usw., über geeignete Verstärker F, gelegt sind, sofern die Spannung, die von den Spulen L1 ... Lm erhalten werden kann, zu schwach wird, um den Elektronenstrahl in der Röhre 150 abzulenken.From the terminals of the coils L1 ... Lm connections are made to corresponding phases of the multiphase circuit in which the plates Hnm are switched on, these connections being made via capacitors C21, C22 etc., via suitable amplifiers F , provided that the voltage, which can be obtained from the coils L1 ... Lm becomes too weak to deflect the electron beam in the tube 150.

Eine Gleichspannung ist an die Platten Hnm über die Anschlüsse 55-56 und die Widerstände Rm gelegt. Bei Änderung der Phase um 180° mittels des Schalters SW, der mit den Platten D2' verbunden ist, ist es möglich, den Drehsinn der Kreisspur des Elektronenstrahls umzukehren. Das Feld des Sechsphasensystems wird dann in entgegengesetzter Richtung als vor der Polumschaltung rotieren.A DC voltage is applied to the plates Hnm through the terminals 55-56 and the resistors Rm . When changing the phase by 180 ° by means of the switch SW, which is connected to the plates D2 ' , it is possible to reverse the direction of rotation of the circular track of the electron beam. The field of the six-phase system will then rotate in the opposite direction than before the pole change.

Das Mehrphasenfeld zwischen den Platten Hnm und der Elektrode S 8 in Fig. 2 rotiert mit einer Geschwindigkeit von Rf Umdrehungen pro Sekunde,The multiphase field between the plates Hnm and the electrode S 8 in Fig. 2 rotates at a speed of Rf revolutions per second,

wobei Rf = -= ist, worin ω 2 die Kreisfrequenz derwhere Rf = - = , where ω 2 is the angular frequency of

Ablenkspannung ist, angelegt an die Ablenkplatten Dl' und D 2' der Röhre 151, und η die Polzahl des Mehrphasensystems ist, welches durch die Platten Hnm gebildet wird.Deflection voltage is applied to the deflection plates Dl ' and D 2' of the tube 151, and η is the number of poles of the multi-phase system formed by the plates Hnm.

Der Elektronenstrahl in der Röhre 150 wird mit einer Geschwindigkeit von Rb Umdrehungen pro Sekunde rotieren, wobei Rb bestimmt wird durch dieThe electron beam in tube 150 will rotate at a rate of Rb revolutions per second, where Rb is determined by the

Gleichung: Rb =——,worin col die Kreisfrequenz derEquation: Rb = ——, where col is the angular frequency of the

/. Tt/. Tt

an die Ablenkplatten D1 und D 2 der Röhre 150 angelegten Ablenkspannung bedeutet.means deflection voltage applied to the baffles D 1 and D 2 of the tube 150.

Wenn angenommen wird, daß Rf = Rb, d. h.Assuming that Rf = Rb, ie

= ω 1, und daß die Drehrichtung des Strahls und= ω 1, and that the direction of rotation of the beam and

des Mehrphasenfeldes die gleiche ist, wird eine im wesentlichen konstante Stromaustrittsspannung von der Platte 5"1O in die Röhre 150 erreicht werden, deren Größe von der Gittervorspannung abhängt, die an die Klemmen 55 und 56 angelegt ist. Wenn andererseits von ω 1 abweicht, so erhält man eineof the polyphase field is the same, a substantially constant current exit voltage will be achieved from plate 5 "10 into tube 150, the magnitude of which depends on the grid bias applied to terminals 55 and 56. On the other hand, if different from ω 1, so you get a

Austrittsspannung mit einer Kreisfrequenz, die proportional ist zu to l-\ , wenn das Wechselfeld, daExit voltage with an angular frequency that is proportional to to l- \ , if the alternating field, da

es durch die Platten Hnm erzeugt wird, einen Drehsinn hat, der entgegengesetzt der Rotationsrichtung der Kreisspur in der Röhre 150 ist, und proportionalit is generated by the plates Hnm , has a sense of rotation which is opposite to the direction of rotation of the circular track in the tube 150, and is proportional

zu ω 1 — — , wenn das Wechselfeld in derselben Rich- ■n to ω 1 - - when n ■ the alternating field in the same RICH

tung wie die Kreisspur in der Röhre 150 rotiert.as the circular track rotates in the tube 150.

Die ursprüngliche Absicht bei der Anordnung gemäß den Fig. 2 und 3 war, eine Verschiebung einerThe original intention with the arrangement according to FIGS. 2 and 3 was to shift one

Trägerwelle aufwärts oder abwärts in bezug auf ihre Frequenz zu ermöglichen. In diesem Fall ist η ■ ωΐ gemeint als Grundfrequenz der Trägerwelle, während (o2 als Gestaltung gemeint ist, wegen der es erwünscht ist, diese Trägerwelle in der einen oder anderen Riehtung zu verlegen. Mit der Anordnung gemäß Fig. 2 ist es möglich, eine solche Verlegung einfach durch Betätigung des Umschalters SW durchzuführen, wobei diese Verschiebung mit einer Kreisfrequenz vonTo allow carrier wave up or down with respect to their frequency. In this case, η ■ ωΐ is meant as the fundamental frequency of the carrier wave, while (o 2 is meant as a configuration because of which it is desirable to lay this carrier wave in one direction or the other. With the arrangement according to FIG. 2, it is possible to Such a relocation can be carried out simply by actuating the switch SW , this shifting with an angular frequency of

/ _Λ , ω2\ , . / ω2\ _r , / _Λ , ω2 \,. / ω2 \ _r , , ίο, ίο

η · IwI -f -^-J bis zu η · col J erfolgt und umgekehrt. Es ist einleuchtend, daß mittels eines Stromkreises gemäß Fig. 2 es möglich ist, sowohl eine Frequenzvervielfachung als auch eine Frequenzvergrößerung und Frequenzverkleinerung zu erreichen. Wenn ein Sechsphasensystem gewählt wird und eine Vervielfachung mit 12, so müssen 12·6=72 Platten Hnm η · IwI -f - ^ - J up to η · col J and vice versa. It is evident that by means of a circuit according to FIG. 2 it is possible to achieve both a frequency multiplication and a frequency increase and frequency reduction. If a six-phase system is chosen and a multiplication by 12, then 12 · 6 = 72 plates Hnm

vorhanden sein.
Bei einer solchen Röhre ist es natürlich möglich, die to be available.
With such a tube it is of course possible to use the

Elektroden HiIM miteinander in ällderöf WoISe¹ ZU verbinden, als oben angenommen. Wenn z. B. die Platten zu zwei und zwei miteinander verbunden sind, wird eine Frequenzvervielfachung mit dem Faktor 6 anstatt 12 erzielt. Wenn die Platten zu vier und vier miteinander verbunden werden, wird eine Frequenz-Vervielfachung mit dem Faktor 3 erreicht. Weiterhin ist zu beachten, daß bei Verwendung eines Vierphasensystems an Stelle eines Sechsphasensystems es möglich ist, die zweiundsiebzig Platten in der Weise zusammenzuschalten, daß sich achtzehn Platten pro Phase ergeben, was eine Frequenzvervielfachung mit dem Faktor 18 bedeutet. In diesem Fall jedoch wird die sich ergebende Ausgangsfrequenz weniger frei von unerwünschten Frequenzen sein. In diesem Zusammenhang muß bemerkt werden, daß ein Mehrphasen-Spannungserzeuger bei Benutzung der Röhre 151 gemäß Fig. 2 verwendet werden kann als eine gesonderte Einheit, um eine\Iehrphasenspannung zu irgendeinem anderen Apparat oder für irgendeinen anderen Zweck zu liefern als für den Mehrphasenfrequenzwandler nach Fig. 2.Connect electrodes HiIM to each other in ällderöf WoISe ¹ , as assumed above. If z. B. the plates are connected to each other in two and two, a frequency multiplication with a factor of 6 instead of 12 is achieved. If the plates are connected to one another by four and four, a frequency multiplication by a factor of three is achieved. It should also be noted that if a four-phase system is used instead of a six-phase system, it is possible to interconnect the seventy-two plates in such a way that eighteen plates per phase result, which means a frequency multiplication by a factor of 18. In this case, however, the resulting output frequency will be less free of undesirable frequencies. In this connection it should be noted that a polyphase voltage generator using the tube 151 of FIG. 2 can be used as a separate unit to supply a polyphase voltage to any apparatus or purpose other than the polyphase frequency converter of FIG 2.

Fig. 4 bis 9 zeigen Einzelheiten von Anordnungen, die insbesondere zur Verwendung bei sehr hohen Frequenzen geeignet sind.Figures 4 to 9 show details of arrangements particularly for use at very high frequencies are suitable.

In Fig. 4 ist ein Strahlerzeuger E1, Ablenkplatten Dl und D 2, ferner eine Auffangelektrode 110 einer Kathodenstrahlröhre dargestellt. Jedes Paar von Ablenkplatten D1 und D2 ist mit einem Lecher-Draht Ll und L2 bezugsweise verbunden. Die Ablenkspannung ist an die Punkte Ml und M 2 bezugsweise angelegt, welche in gleichen Entfernungen von den Kurzschlußstellen dieser Lecher-Drähte liegen.4 shows a beam generator E1, deflection plates D1 and D 2, and also a collecting electrode 110 of a cathode ray tube. Each pair of baffles D 1 and D2 is connected with a Lecher wire Ll and L2, respectively. The deflection voltage is applied to the points Ml and M 2 , which are at the same distance from the short-circuit points of these Lecher wires.

Die Auffangelektrode 110 besteht in diesem Fall in einem Hohlraumresonator, der auf die resultierende Ausgangsfrequenz der Vorrichtung abgestimmt ist. Der Resonator hat die allgemeine Form eines flachen Zylinders, dessen Vorderfläche 110 mit einer Anzahl öffnungen H' versehen ist, die im Kreis um die Symmetrieachse des Resonators angeordnet sind. Jede öffnung ist in einem symmetrischen Feldsektor eines Musters gelegen, welches die Feldverteilung im Resonator versinnbildlicht, wobei dieses Muster beispielsweise in Fig. 7 dargestellt ist, worin a, b, c usw. verschiedene Feldteile zeigen und die Linien 120 den Verlauf der Kraftlinien angeben. Da der Elektronenstrahl veranlaßt ist, durch die öffnungen H' in den Sektoren a, b, c usw. nacheinander zu treten, so wird die Feldverteilung im Resonator, wie in Fig. 7 gezeigt, aufrechterhalten, wobei während einer Hälfte eines Frequenzkreislaufes des Feldes im Resonator der Elektronenstrahl von den öffnungen in einem Sektor zu der öffnung im nächsten Sektor übertritt, wobei die Feldlinien des letzteren Sektors eine entgegengesetzte Richtung gegenüber den Feldlinien des ersteren Sektors aufweisen, wodurch der Elektronenstrahl immer befähigt ist, den Resonator im richtigen Sinne zu erregen. In this case, the collecting electrode 110 consists of a cavity resonator which is tuned to the resulting output frequency of the device. The resonator has the general shape of a flat cylinder, the front surface 110 of which is provided with a number of openings H ' which are arranged in a circle around the axis of symmetry of the resonator. Each opening is located in a symmetrical field sector of a pattern which symbolizes the field distribution in the resonator, this pattern being shown for example in FIG. 7, in which a, b, c etc. show different field parts and the lines 120 indicate the course of the lines of force. Since the electron beam is caused to pass through the openings H ' in the sectors a, b, c etc. one after the other, the field distribution in the resonator, as shown in FIG Resonator the electron beam passes from the openings in one sector to the opening in the next sector, the field lines of the latter sector having an opposite direction to the field lines of the former sector, whereby the electron beam is always able to excite the resonator in the correct sense.

In Fig. 5 ist der Resonator im Querschnitt parallel zur Röhrenachse gezeigt, und gemäß dieser Figur ist es offenbar, daß der Elektronenstrahl B durch eine öffnung H' in der Vorderwand 110 des Resonators tritt und durch die Hinterwand 111 aufgefangen wird. Fig. 6 ist ein Diagramm, welches die Feldverteilung im Resonator zeigt, wobei die Ordinate den Radius ρ von der Symmetrieachse aus bedeutet, während die Abszisse die elektrische und magnetische Feldstärke darstellt. Der am Radius pa einfallende Elektronenstrahl B läßt ein elektrisches FeId-E* mit einem Maximum hei einer Entfernung' von ρ α vom Mittelpunk das Resonators entstehen. Das magnetischer el ein?// hat ein Maximum an der Peripherie des Resonators, d. h. auf dem Radius ob, und ein anderes Maximum, welches zwischen der Peripherie und dem Resonatormittelpunkt liegt. Der Leitungsdraht 115 für den Stromabgang in Fig. 5 und 6 ist daher an die Peripherie des Resonators verlegt.In FIG. 5 the resonator is shown in cross section parallel to the tube axis, and according to this figure it is evident that the electron beam B passes through an opening H ′ in the front wall 110 of the resonator and is captured by the rear wall 111. 6 is a diagram showing the field distribution in the resonator, the ordinate representing the radius ρ from the axis of symmetry, while the abscissa representing the electric and magnetic field strengths. The electron beam B incident at the radius pa gives rise to an electrical field-E * with a maximum at a distance of ρ α from the center point of the resonator. The magnetic el ein? // has a maximum at the periphery of the resonator, ie on the radius ob, and another maximum, which lies between the periphery and the center of the resonator. The lead wire 115 for the current outlet in FIGS. 5 and 6 is therefore laid on the periphery of the resonator.

Es ist offenbar, daß die zuletzt beschriebene Anordnung eine Frequenzvervielfachung ergibt mit einem Faktor gleich der Hälfte der Zahl der öffnungen H', welche während jedes Strahlkreislaufes überschritten werden, weil während eines halben Kreislaufes der resultierenden Frequenz der Strahl von einer Öffnung sich zur nächsten bewegt. Wenn z. B. eine Frequenzvervielfachung mit einem Faktor 10 gewünscht wird, ist es deshalb zweckmäßig, den Resonator im Zehnermodus der Schwingung wirken zu lassen, was zwanzig öffnungen entspricht. Eine verringerte Zahl von Öffnungen führt zu einem verringerten Leistungsergebnis und muß daher beim Entwurf in Betracht gezogen werden.It is evident that the last-described arrangement results in a frequency multiplication with a factor equal to half the number of openings H ' which are exceeded during each jet cycle, because during half a cycle of the resulting frequency the jet moves from one opening to the next. If z. If, for example, a frequency multiplication by a factor of 10 is desired, it is therefore advisable to let the resonator act in the tens mode of oscillation, which corresponds to twenty openings. A reduced number of openings leads to a reduced performance and must therefore be considered in design.

In Fig. 8 ist eine Ablenkelektrode W20 dargestellt, welche für sehr hohe Frequenzen geeignet ist. Diese Elektrode besteht aus einem Draht, welcher wellenförmig in einer Ebene gebogen ist. Die entgegengesetzte Elektrode innerhalb desselben Paares kann von ähnlicher Form sein, aber sie kann auch eine Platte W21 sein, wie in Fig. 8 gezeigt.8 shows a deflection electrode W20 which is suitable for very high frequencies. This electrode consists of a wire that is bent in a wave shape in one plane. The opposite electrode within the same pair can be of similar shape, but it can also be a plate W21 as shown in FIG.

Die Ablenkspannung ist angelegt an das eine Ende des Drahtes, bezeichnet mit ml. Das andere Ende des Drahtes ist mit einem gleichachsigen Leiter Q verbunden, welcher als Dämpfungsglied gegen die Oszillationen verwendet wird, die von der Elektrode kommen, um Rückwirkungen auf die Elektrode W20 zu vermeiden.The deflection voltage is applied to one end of the wire, denoted by ml. The other end of the wire is connected to an equiaxed conductor Q , which is used as a damping element against the oscillations coming from the electrode, in order to reduce effects on the electrode W 20 to avoid.

Die Elektrode gemäß Fig. 8 soll so bestimmt wer-The electrode according to FIG. 8 should be determined in this way

kk VV

den, daß folgende Bedingung erfüllt wird: — = —, that the following condition is met: - = - ,

SS. CqCq

worin k die Elektrodenlänge in der Strahlrichtung bedeutet, j die Drahtlänge in der Elektrode, ν die Elektronengeschwindigkeit im Strahl und C₀ die Lichtgeschwindigkeit. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, so wird das Modulationssignal m 1, das bei α eintritt, ein Feld hervorrufen, welches sich in der Richtung des Elektronenstrahls in solcher Weise fortpflanzt, daß ein Elektron im Strahl B auch wirklich immer dem Feld folgt. Die Elektronen, die zwischen JF20 und ^21 in das Feld eintreten, werden daher durch die gleiche Feldstärke während des ganzen Durchganges zwischen W2O und W21 abgelenkt. Für danach eintretende Elektronen wird die Ablenkung eine andere gemäß der Abhängig-where k is the electrode length in the beam direction, j is the wire length in the electrode, ν is the electron speed in the beam and C _{0 is} the speed of light. If this condition is met, the modulation signal m 1 which occurs at α will cause a field which propagates in the direction of the electron beam in such a way that an electron in beam B always follows the field. The electrons that enter the field between JF20 and ^ 21 are therefore deflected by the same field strength during the entire passage between W2O and W21. For electrons entering thereafter, the deflection will be a different one according to the

keit vom Ablenkfeld, welches diesen Elektronen folgt. Auf diese Weise wird eine periodische Ablenkung mit der Winkelfrequenz ω 1 erzeugt. Dieses System kann für Werte von ω 1 geeignet sein, welche Zentimeterwellen entsprechen, und in Verbindung mit einem geeigneten Resonator können Millimeterwellen erhalten werden, wenn eine genügende Anzahl von Öffnungen im Resonator zur Wirkung gelangen.the deflection field that follows these electrons. In this way, a periodic deflection with the angular frequency ω 1 is generated. This system can be suitable for values of ω 1 which correspond to centimeter waves and, in conjunction with a suitable resonator, millimeter waves can be obtained if a sufficient number of openings in the resonator are effective.

In Fig. 9 ist ein anderes Mittel für die Erzeugung von Millimeterwellen dargestellt. Bei dieser Anordnung wird ein konstantes magnetisches Feld für die Ablenkung des Elektronenstrahls angewendet. Diese Anordnung umfaßt einen Strahlerzeuger El, einen Resonator ReI mit einer gleichachsigen Ableitung CO, einen Magnet M und einen Ausgangsresonator Re 2, welcher mit öffnungen//« auf der dem Strahlerzeuger zugerichteten Seite versehen ist, wobei diese öffnungen auf einer geraden Linie mit wechselnden Abständen verteilt sind, welche entsprechend dem Charakter der Strahlspur variieren können, welcher der Elektronenstrahl unterworfen sein kann. Der Resonator Re 2 ist mit einem Abstimmorgan 160 ausgestattet, welches in an sich bekannter Weise verwendet wird.Another means for generating millimeter waves is shown in FIG. In this arrangement, a constant magnetic field is used to deflect the electron beam. This arrangement comprises a beam generator El, a resonator ReI with an equiaxed derivative CO, a magnet M and an output resonator Re 2, which is provided with openings // «on the side facing the beam generator, these openings on a straight line at changing distances which can vary according to the character of the beam track to which the electron beam can be subjected. The resonator Re 2 is equipped with a tuning element 160 which is used in a manner known per se.

Der Resonator Re 1 ist bestimmt, dem Elektronenstrahl B eine Geschwindigkeitsänderung in einer an sich bekannten Weise zu erteilen, wobei diese Geschwindigkeitsänderung stark sein muß, und aus diesem Grunde muß eine große Energie zu RcI mittels eines Magnetrons geschickt werden.The resonator Re 1 is intended to impart a speed change to the electron beam B in a manner known per se, this speed change must be large and for this reason a large amount of energy must be sent to RcI by means of a magnetron.

Die Ablenkung des Elektronenstrahls im magnetischen Feld, welches durch den Magnet M erzeugt wird, wird mit der Geschwindigkeitsänderung wechseln, die den Elektronen durch den Resonator Re 1 erteilt wird. Wenn eine Modulationsspannung mit einer Frequenz toi an den Resonator ReI angelegt wird, so wird der Elektronenstrahl natürlich einen linearen Weg über den mit öffnungen versehenen Teil des Resonators Re 2 nehmen, von welchem die vervielfachte Ausgangsfrequenz erhalten werden kann.The deflection of the electron beam in the magnetic field which is generated by the magnet M will change with the change in speed given to the electrons by the resonator Re 1. If a modulation voltage with a frequency toi is applied to the resonator ReI, the electron beam will of course take a linear path over the apertured part of the resonator Re 2 , from which the multiplied output frequency can be obtained.

Wenn die dem Elektronenstrahl auf erlegte Bahn von sinusähnlicher Form ist, ist es notwendig, daß die Öffnungen über den Wegteil des Resonators Re 2 ungleich verteilt werden. Da die Bahngeschwindigkeit der Kippspur im Mittelpunkt der Strahlspur ein Maximum ist, so sollen die öffnungen in größerem Abstand voneinander stehen als an den Enden der Spur, wo die Geschwindigkeit der Strahlspur ein Minimum ist.If the path imposed on the electron beam is sinusoidal in shape, it is necessary that the openings are unevenly distributed over the path part of the resonator Re 2. Since the path speed of the tilting track is a maximum in the center of the jet track, the openings should be at a greater distance from one another than at the ends of the track where the speed of the jet track is a minimum.

In Fig. 10 wird eine durchbrochene Platte 6" 6 gezeigt, welche bestimmt ist, die Platte S1 der in Fig. 1 gezeigten Anordnung zu ersetzen. Dies bewirkt eine Anordnung, durch welche ein in der Amplitude variiertes Frequenzergebnis erhalten werden kann.In Fig. 10 a perforated plate 6 "6 is shown which is intended to replace the plate S 1 of the arrangement shown in Fig. 1. This effects an arrangement by means of which a frequency result varied in amplitude can be obtained.

Die Platte S 6 ist mit sich radial erstreckenden, keilförmigen öffnungen H" 1 bis H" η versehen, die gleichmäßig über die Plattenfläche verteilt sind. B bedeutet den Querschnitt durch einen Elektronenstrahl, wobei dieser Strahl einen Durchmesser δ aufweist. Die Buchstaben bl, b2 und fr3 bezeichnen verschiedene Strahlwege, die der Strahl auf der Oberfläche der Plattete zurücklegen kann.The plate S 6 is provided with radially extending, wedge-shaped openings H ″ 1 to H ″ η which are evenly distributed over the plate surface. B denotes the cross section through an electron beam, this beam having a diameter δ . The letters bl, b2 and fr3 denote different beam paths that the beam can cover on the surface of the plate.

Wenn die Spur genau kreisförmig ist, wie mit b 1 angegeben, so erhält man eine einfache Frequenzvervielfachung, wie in Verbindung mit Fig. 1 geschildert. Wenn die Spur einer elliptischen Bahn folgt, wie durch &2 gezeigt, tritt der ganze Strahlquer schnitt durch die öffnungen, wenn der Abstand zwischen dem Strahl und dem Zentrum HO der Platte ein Maximum ist, während ein verkleinerter Teil dieses Querschnittes die öffnungen passiert, wenn diese Distanz ein Minimum ist. Der auf die Auffangplatte 6"2 auftreffende Elektronenstrahl wird daher amplitudenvariiert mit einer Winkelfrequenz gleich 2 ω 1, worin ωΐ die Kreisspurfrequenz des Strahls ist. Die Ausgangsfrequenz von der Platte Sl umfaßt daher nicht nur die vervielfachte Grundfrequenz ntal, worin η die Zahl der öffnungen in der Platte S 6 bezeichnet, sondern auch die Seitenbandfrequenzen (n + 2) col.If the track is exactly circular, as indicated by b 1 , a simple frequency multiplication is obtained, as described in connection with FIG. If the track follows an elliptical orbit, as shown by & 2, the entire beam cross-section passes through the openings when the distance between the beam and the center HO of the plate is a maximum, while a reduced part of this cross-section passes through the openings when this Distance is a minimum. The incident on the receiving plate 6 '2 electron beam is therefore amplitudenvariiert having an angular frequency equal to 2 ω 1 wherein ωΐ the circular track frequency of the beam is. The output frequency of the plate Sl therefore includes not only the multiplied fundamental frequency ntal wherein η, the number of openings in of the plate S 6, but also the sideband frequencies (n + 2) col.

Wenn die Bahn kreisförmig, aber exzentrisch zum Mittelpunkt der Platte ^S^-O verläuft, wie mit b'i gezeigt, erhält man eine entsprechende Amplitudenmodulation, aber diesmal mit der Frequenz ω 1. Die Ausgangsfrequenz umfaßt infolgedessen η col, (n + 1) col und (n — ) ω 1. Es ist also möglich, die Spur gleichzeitig elliptisch und exzentrisch zu gestalten, und in diesem Fall wird die Ausgangsfrequenz gleichzeitig die Seitenbänder (n±l) ωΐ und (n±2) ωΐ umfassen.If the path is circular but eccentric to the center of the plate ^ S ^- O, as shown with b'i , a corresponding amplitude modulation is obtained, but this time with the frequency ω 1. The output frequency consequently includes η col, (n + 1) col and (n -) ω 1. It is therefore possible to make the track elliptical and eccentric at the same time, and in this case the output frequency will simultaneously include the sidebands (n ± 1) ωΐ and (n ± 2) ωΐ .

Die Bahn kann leicht elliptisch gestaltet werdenThe track can be made slightly elliptical

durch Einregulieren eines der Potentiometer P1 oder P 2, die in Fig. 1 gezeigt wurden, und exzentrisch durch Einregulieren einer Gleichstromgittervorspannung, die an eines der Ablenkplattenpaare angelegt ist. In Fig. 11 ist eine Platte 5"7 dargestellt, welche die in Fig. 1 gezeigte Platte 5Ί ersetzen soll. Die Platte .S¹7 besitzt eine Anzahl kreisrunder, konzentrischer Reihen von Durchbrechungen auf den Radien ,öl, ρ2 und ρ 3 vom Mittelpunkt der Platte. Jede dieser Reihen ist mit einer Anzahl öffnungen Hn, H'η—1, Hn—2 usw. versehen. Wenn die Kreisspur des Elektronenstrahls von einer dieser Reihen zu einer anderen übergeführt wird,--ergibt sich ein entsprechender Wechsel beim Vervielfachungsfaktor.by adjusting one of the potentiometers P 1 or P 2 shown in Figure 1 and eccentrically by adjusting a DC grid bias applied to one of the pairs of baffles. In Fig. 11, a plate 5 "7 is shown, which is to replace the plate 5Ί shown in Fig. 1. The plate .S ¹ 7 has a number of circular, concentric rows of openings on the radii, oil, ρ2 and ρ 3 from Center of the plate Each of these rows is provided with a number of openings Hn, H'η- 1, Hn- 2, etc. When the circular track of the electron beam is transferred from one of these rows to another, there is a corresponding change in the Multiplication factor.

In Übereinstimmung mit Fig. 11 wird die äußere Reihe von η öffnungen gebildet, die nächste Reihe von n—l öffnungen usw., so daß für jede Reihe näher am Mittelpunkt die Zahl der öffnungen um eine öffnung verringert ist. Natürlich kann irgendeine andere Änderungsregel für die Zahl der öffnungen von einer Reihe zur anderen eingeführt werden.In accordance with FIG. 11, the outer row of η openings is formed, the next row of n-1 openings, etc., so that the number of openings is reduced by one opening for each row closer to the center point. Of course, any other rule of changing the number of openings from one row to another can be introduced.

Der Übergang der Spur von einer Reihe zur anderen ist leicht durchzuführen durch Einregulierung der Ablenkspannungen an den Ablenkplatten.The transition of the track from one row to the other can easily be carried out by adjustment the deflection voltages on the deflector plates.

Fig. 12 zeigt eine andere Platte S15, welche die Platte Sl von Fig. 1 ersetzen soll. Die Platte S15 ist mit einer Anzahl von Schlitzen 170 ausgestattet, die zwischen elektrisch leitenden Rippen oder Drähten 171 gebildet werden. Bei dieser Vorrichtung wird der Elektronenstrahl auf einer geraden Spur geleitet, wie die vertikale Linie 200 aufzeigt. Wenn die Zahl der Schlitze, die vom Strahl durchschritten werden, gleich η ist, so wird die Spurfrequenz mit η vervielfacht. Wenn bei Anwendung einer Ablenkspannung für das Ablenkungsplattenpaar, welches unter 90° zu den die vertikale Spur erzeugenden Platten steht, die Strahlspur so geneigt ist, wie die Linie 201 zeigt, und wenn Mittel zur Konstanthaltung der Länge des Elektronenstrahls vorgesehen sind, so wird die Zahl der von der Strahlspur geschnittenen Schlitze verringert und infolgedessen der Vervielfachungsfaktor dementsprechend verkleinert. Durch diese Anordnung ist es daher leicht, Frequenzmodulation eines Signals auf eine einfache Weise zu erhalten.FIG. 12 shows another plate S 15, which is intended to replace the plate S1 of FIG. The plate S 15 is provided with a number of slots 170 which are formed between electrically conductive ribs or wires 171. In this device, the electron beam is guided on a straight track, as the vertical line 200 shows. If the number of slots which are traversed by the beam, η is the same, the trace frequency is multiplied by η. If, when a deflection voltage is applied to the deflection plate pair which is at 90 ° to the plates producing the vertical track, the beam track is inclined as shown by line 201, and if means are provided to keep the length of the electron beam constant, then the number becomes of the slits cut by the beam track is reduced and, as a result, the multiplication factor is correspondingly reduced. With this arrangement, therefore, it is easy to obtain frequency modulation of a signal in a simple manner.

Durch die oben beschriebenen Anordnungen waren die Kippspuren des Elektronenstrahls kreisförmig, elliptisch oder geradlinig. Natürlich ist es auch möglieh, andere Formen der Kippspur, wie z. B. rechteckige, zu benutzen. An Stelle elektrostatischer Ablenkfelder für den Elektronenstrahl ist es natürlich möglich, magnetische Ablenkung zu verwenden.Due to the arrangements described above, the tilt tracks of the electron beam were circular, elliptical or straight. Of course, it is also possible to use other forms of the tilting track, such as B. rectangular, to use. Instead of electrostatic deflection fields for the electron beam, it is natural possible to use magnetic deflection.

Durch Veränderung der Abstände der öffnungen in den durchbrochenen oder geschlitzten Platten ent-By changing the spacing of the openings in the perforated or slotted plates,

009 630/332009 630/332

Claims (11)

sprechend den verschiedenen beschriebenen Einrichtungen können andere Wirkungen, wie schwankende Frequenz, erzielt werden.According to the various devices described, other effects such as fluctuating frequency can be obtained. 1. Zur Frequenzänderung dienende Kathodenstrahlröhre mit einer in den Strahlengang vor die Auffangelektrode eingeschalteten, mit mehreren Durchlaßstellen versehenen Blende, wobei der Elektronenstrahl der Röhre unter dem Einfluß to einer Kreisfrequenz so abgelenkt wird, daß er quer zu seiner Fortpflanzungsrichtung auf der Blende eine periodische Bahn beschreibt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Modulation oder bleibenden weiteren Änderung der geänderten Frequenz die gegenseitige Lage der Durchlaßstellen der Blende einerseits und der Bahn des Elektronenstrahls andererseits veränderbar ist.1. Cathode ray tube used to change frequency with one switched on in the beam path in front of the collecting electrode, with several Passage points provided aperture, whereby the electron beam of the tube under the influence of to an angular frequency is deflected so that it is transverse to its direction of propagation on the diaphragm describes a periodic trajectory, characterized in that to achieve a modulation or permanent further change of the changed frequency the mutual position of the passage points the aperture on the one hand and the path of the electron beam on the other hand can be changed. 2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Blende eine Scheibe (Sl) mit einem zum unabgelenkten Elektronenstrahl konzentrischen Kranz von öffnungen (H) dient, daß die Scheibe mit beliebig wählbarer Geschwindigkeit und Richtung um eine in den unabgelenkten Elektronenstrahl fallende Achse drehbar ist und daß der Elektronenstrahl eine auf den Öffnungskranz fallende Kreisbahn beschreibt (Fig. 1).2. Cathode ray tube according to claim 1, characterized in that a disc (Sl) with a ring of openings (H) which is concentric to the undeflected electron beam is used as a diaphragm, so that the disc can be rotated at any speed and direction about an axis falling in the undeflected electron beam is and that the electron beam describes a circular path falling on the orifice ring (Fig. 1). 3. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Blende ein Mehrfachkondensator mit einem kreisringförmigen, zum unabgelenkten Elektronenstrahl konzentrischen Luftspalt (130) dient, daß der Elektronenstrahl ohne Beeinflussung durch den Kondensator eine in den Ringspalt fallende Kreisbahn beschreibt, daß die eine Belegung (58) des Kondensators einstückig ausgebildet ist, während die andere (S9) in eine Anzahl von gegeneinander isolierten Sektoren (H η m) unterteilt ist, die zur Erzeugung von Ablenkfeldern im Ringspalt mit den Polen einer außerhalb der Röhre angeordneten Mehrphasen-Spannungsquelle (/1 bis Im) verbunden sind (Fig. 2).3. Cathode ray tube according to claim 1, characterized in that a multiple capacitor with an annular air gap (130) which is concentric to the undeflected electron beam is used as a diaphragm, that the electron beam describes a circular path falling into the annular gap without being influenced by the capacitor, that the one occupancy ( 58) of the capacitor is formed in one piece, while the other (S9) is divided into a number of mutually isolated sectors (H η m) , which are used to generate deflection fields in the annular gap with the poles of a multiphase voltage source (/ 1 to Im) are connected (Fig. 2). 4. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Sektoren ein ganzes Vielfaches der Phasenzahl der Mehrphasenspannungsquelle ist.4. Cathode ray tube according to claim 3, characterized in that the number of sectors is a whole multiple of the number of phases of the multi-phase voltage source. 5. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrphasenspannungsquelle zur Erzeugung eines Drehfeldes eine Hilfskathodenstrahlröhre (151) aufweist, deren Elektronenstrahl mit wählbarer Geschwindigkeit und Richtung eine Kreisbahn auf einer Anzahl sektorenförmiger, konzentrisch zum unabgelenkten Elektronenstrahl angeordneter Auffangelektroden beschreibt, von deren jeder eine Phasenspannung abgegriffen wird.5. Cathode ray tube according to claim 3 or 4, characterized in that the multiphase voltage source has an auxiliary cathode ray tube (151) for generating a rotating field, the Electron beam with selectable speed and direction a circular path on a number Sector-shaped collecting electrodes arranged concentrically to the undeflected electron beam describes, from each of which a phase voltage is tapped. 6. Kathodenstrahlröhre nach den Ansprüchen 3 und 5 oder 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre (150) und/oder der Hilfskathodenstrahlröhre (151) paarweise mit auf die Ablenkfrequenz abgestimmten Lecher-Drähten (Ll, L 2) verbunden sind und daß Zuführungsdrähte für die Ablenkspannifflgen an Punkten (Ml, 1/2) zwischen den kurzgeschlossenen Enden der Lecher-Drähte und den Ablenkplatten angeschlossen sind6. Cathode ray tube according to claims 3 and 5 or 4 and 5, characterized in that at least some of the deflection plates of the cathode ray tube (150) and / or the auxiliary cathode ray tube (151) in pairs with Lecher wires (Ll, L 2) matched to the deflection frequency are connected and that lead wires for the deflection tensioners are connected to points (Ml, 1/2) between the short-circuited ends of the Lecher wires and the deflection plates 7. Kathodenstrahlröhre nach einem der Ansprüche 3,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre (150) und/oder der Hilfskathodenstrahlröhre (151) aus einem in der ursprünglichen Plattenebene verlaufenden, wellenförmigen Leiter (W20) bestehen, dessen Wellenform so bemessen ist, daß ein ihn durchlaufendes Hochfrequenzsignal ein Ablenkfeld erzeugt, welches sich in derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit, wie der abzulenkende Elektronenstrahl fortbewegt (Fig. 2 und 8).7. Cathode ray tube according to one of claims 3, 4 and 5, characterized in that one or more of the deflection plates of the cathode ray tube (150) and / or the auxiliary cathode ray tube (151) consist of a wavy conductor (W20) extending in the original plane of the plate, whose waveform is such that a high-frequency signal passing through it generates a deflection field which moves in the same direction and at the same speed as the electron beam to be deflected (FIGS. 2 and 8). 8. Kathodenstrahlröhre nach den Ansprüchen 3 und 5 oder 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Ablenkmittel für den Elektronenstrahl in die Kathodenstrahlröhre (150) und/oder die Hilfskathodenstrahlröhre (151) ein Hohlraumresonator (ReI) in den Strahlengang eingeschaltet ist, der dem Elektronenstrahl durch starke und stark schwankende in Strahlrichtung verlaufende elektrische Felder eine Geschwindigkeitsmodulation erteilt, und daß hinter dem Resonator ein Magnet (M) angeordnet ist, dessen konstantes Magnetfeld rechtwinklig zu dem abzulenkenden Elektronenstrahl verläuft (Fig. 2 und 9).8. Cathode ray tube according to claims 3 and 5 or 4 and 5, characterized in that as a deflection means for the electron beam in the cathode ray tube (150) and / or the auxiliary cathode ray tube (151) a cavity resonator (ReI) is switched on in the beam path, the Electron beam is given a speed modulation by strong and strongly fluctuating electric fields running in the direction of the beam, and that a magnet (M) is arranged behind the resonator, the constant magnetic field of which is perpendicular to the electron beam to be deflected (FIGS. 2 and 9). 9. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Amplitudenmodulation der geänderten Frequenz rechtwinkelig und konzentrisch zum unabgelenkten Elektronenstrahl eine feststehende Blende mit im Kreis angeordneten, gleichmäßig verteilten sektorförmigen öffnungen (H"ti) angeordnet ist und daß der Elektronenstrahl durch entsprechende Steuerung der Ablenkmittel eine elliptische, zum Blendenmittelpunkt symmetrische Bahn (b2) oder eine exzentrische Kreisbahn (b3) beschreibt (Fig. 10).9. Cathode ray tube according to claim 1, characterized in that to achieve an amplitude modulation of the changed frequency at right angles and concentric to the undeflected electron beam, a fixed aperture with circularly arranged, evenly distributed sector-shaped openings (H "ti) is arranged and that the electron beam is controlled by an appropriate control the deflection means describes an elliptical path (b2) symmetrical to the center of the diaphragm or an eccentric circular path (b3) (FIG. 10). 10. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Frequenzmodulation der geänderten Frequenz, eine ruhende Blende mit dicht benachbarten geraden parallelen Schlitzen rechtwinkelig zum unabgelenkten Elektronenstrahl angeordnet ist, daß der Elektronenstrahl eine gerade Bahn im wesentlichen quer zur Schlitzrichtung beschreibt und daß der Winkel zwischen Bahn- und Schlitzrichtung veränderbar ist.10. Cathode ray tube according to claim 1, characterized in that to achieve a Frequency modulation of the changed frequency, a dormant aperture with straight lines close by parallel slots is arranged at right angles to the undeflected electron beam that the Electron beam describes a straight path essentially transversely to the slot direction and that the Angle between web and slot direction can be changed. 11. Kathodenstrahlröhre zur Frequenzmultiplikation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende zur Änderung des Multiplikationsfaktors öffnungen aufweist, die in kreisförmigen und zum unabgelenkten Elektronenstrahl konzentrischen Kränzen unterschiedlicher Öffnungszahlen angeordnet sind, und daß der Elektronenstrahl eine Kreisbahn beschreibt, deren Öffnungswinkel auf einen beliebigen Öffnungskranz einstellbar ist.11. Cathode ray tube for frequency multiplication according to claim 1 or 2, characterized in that that the aperture to change the multiplication factor has openings in circular and wreaths with different numbers of openings concentric to the undeflected electron beam are arranged, and that the electron beam describes a circular path whose opening angle can be adjusted to any opening wreath. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 748 703.Documents considered: German Patent No. 748 703. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings