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Kurzwellenschwingungserzeuger Die Erfindung bezieht sich auf Schaltungen
für Gegentaktschwingungserzeuger, insbesondere im Gebiet der Zentimeter- und Dezimeterwellen,
durch die nicht nur eine bessere Stabilität, sondern auch ein besserer Wirkungsgrad
erzielt und außerdem eine günstigere Ankopplung einer folgenden Stufe ermöglicht
wird.
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Es ist einerseits bekannt, für einen aus einer Röhre bestehenden Schwingungserzeuger
die Röhre im Spannungsbauch eines Doppeldrahtsystems anzuordnen und dieses auf beiden
Seiten der Röhre durch verschiebbare Kondensatorbrücken abzustimmen. Es ist andererseits
bei Gegentaktsendern bekannt, sowohl beide Gitter und beide Anoden je an eine Doppeldrahtleitung
zu legen und diese getrennt abzustimmen oder die Anode und das Gitter der einen
Röhre mit der Anode und dem Gitter der zweiten Röhre über ein Doppeldrahtsystern
zu verbinden und dieses durch seine Länge in geeigneter Weise abzustimmen. Es sind
auch Anordnungen be-.kannt, bei denen zwei im Gegentakt schwingende Röhren in einem
Vierdrahtlechersystein angeordnet sind. Dabei wurde die Abstimmung zwischen den
gleichen Elektroden der Röhren vorgenommen, die in einer Huth-Kühne-Schaltung angeordnet
sind. Da bei einer derartigen Anordnung die Abstimmbrücken nicht genau im Spannungsknoten
liegen können, da nämlich Phasenverschiebungen zwischen den beiden Brückenpunkten
auftreten, so können die beiden Lechersysteme nicht genau im Gegentakt schwingen.
Es treten Gleichtaktkornponenten bzw. unsymmetrische Komponenten auf, die dieArbeitsweise
des ganzen Systems beeinträchtigen.
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Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß
die Abstimmung mit Hilfe von Abstimmbrücken innerhalb der durch Gitter- und Anodenstäbe
gebildeten Lechersysteme erfolgt, während die Ankopplung an das durch die Gitterstäbe
und bzw. oder Anodenstäbe gebildete Lechersystem vorgenommen wird.
Zur
besseren Erläuterung der Erfindung zeigt Fig. i ein schematisches Ausführungsbeispiel
in räumlicher Darstellung und Fig. 2 einen Querschnitt durch das System. Fig. 3
veranschaulicht ebenfalls in räumlicher Darstellung die Ankopplung von zwei getrennten
Röhrenstufen und Fig.4 ein schematisches Schaltbild zur :Modulation der Einrichtung
nach Fig. 3. Die Bezugszeichen stimmen für gleiche Teile in allen Figuren überein.
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In Fig. i bedeuten R1 mit dem Doppeldrahtsystem i, i und 2, 2 und
R@ mit dem DoppeldrahtsYstem 3,3 und 4, 4 zwei im Gegentakt geschaltete Schwingungserzeuger,
die einmal gemeinsam durch die Kurzschlußbrücke mit dem Kondensator 5 und ein zweites
Mal getrennt durch die Kurzschlußbrücken mit den Kondensatoren 6 und 7 abgestimmt
werden. Diese getrennte Abstimmung 6, 7 ermöglicht, kleine Ungleichheiten beider
Röhren auszugleichen. Die Buchstaben A und G sind Bezeichnungen für Anode und Gitter
der Röhren und für die Zuführungen der entsprechenden Spannungen.
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Die beschriebenen Gegentaktanordnungen haben nun folgende Wirkungsweise:
Beide Röhren besitzen zwischen ihrer Anode und ihrem Gitter ein selbständiges Doppeldrahtsystein,welches
auf die Wellenlänge abgestimmt wird. Beide Systeme sind miteinander durch die gemeinsame
Kapazität 5 kapazitiv und durch die räumliche Anordnung induktiv fest gekoppelt,
wodurch eine vollkommene gegenseitige Mitnahme und damit sowohl ein definierter
Schwingungszustand als auch eine gute Frequenzstabilität erreicht ,wird. Die feste
Kopplung zwischen beiden Systemen bewirkt aber auch wesentlich geringere Strahlungsverluste,
so daß ein günstigerer Aussteuerungsgrad und dadurch ebenso ein bedeutend besserer
Wirkungsgrad des Schwingungserzeugers erzielt wird. Im schwingenden Zustand kann
man das vierdrähtige System als ein vierfaches Doppeldrahtsystem auffassen, da neben
den 2 Schwingungskreisen, die durch die Doppeldrahtsysteme i, 2 und 3, 4 gebildet
werden, auch clie Doppeldrahtsysteme i, 3 und 2, 4 als schwingende Kreise wirken.
Dies wird durch Fig. 2 dargestellt, in welcher für einen bestimmten Schwingungszustand
das Vorzeichen der Schwingung an den Punkten 8, 9, io, i =_ eingezeichnet ist.
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Die in Fig. i beschriebene Senderanordnung gestattet nun, erfindungsgemäß
eine oder zwei Gegentaktröhrenstufen gleichspannungsfrei anzukoppeln, wie es in
Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Die Doppeldrahtleitungen i, 3 und 2, 4 werden
über die Punkte 18, i9, 2o, 21, an denen die kapazitiven Kurzschlußbrücken 6, 7
liegen, hinaus verlängert und die Röhren R3, R4, R, und R6 in einer der Wellen länge
entsprechenden Entfernung angeordnet. Anodenseitig dienen weitere Doppelleitungen
12 und 13 mit Kurzschlußbrücken 14 und 15 zur :I#,bstimmung auf die Wellenlänge.
Hier wird dann in üblicher Weise direkt oder unter Zuschaltung weiterer Stufen die
Abnahme der Hochfrequenzenergie vorgenommen. Zur besseren Angleichung der angekoppelten
Gegentaktstufen können noch veränderliche Drehkondensatoren 16 und 17 angeordnet
werden, die je nach der Stelle, an welcher sie sich befinden, eine verschiedene
Kapazitätsgröße benötigen. In gleicher Weise können durch diese die Spannungsknoten
genau an die Punkte 18, i g, 2o, 21 verschoben werden, so daß sich dadurch die durch
die Röhrenkapazitäten entstandenen geometrischen Ungleichheiten in der Länge der
Doppeldrahtsy stenie ausgleichen lassen.
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Diese gleichspannungsfreieAnkopplung von weiteren Gegentaktstufen
an dem Schwingungserzeuger hat den großen Vorteil, daß dieser vollkommen -symmetrisch
belastet wird und die bei anderen Schaltungen auftretenden Rückwirkungserscheinungen
weitgehend vermindert werden. Des weiteren wird dadurch erreicht, daß bei dieser
Kopplung ohne Anwendung irgendwelcher mit Verlusten behafteter Zwischenglieder die
größtmögliche Spannung an die Gitter der folgenden Stufe übertragen wird. Es kann
sich jedoch auch als günstig erweisen, in manchen Fällen eine andere kopplungsart
(Kondensatoren, Induktivitäten) anzuwenden, wenn man nicht auf die optimalste Ankopplung
Wert legt.
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Fig.4 zeigt nun ein schematisches Schaltungsbeispiel für die Modulation
einer Anordnung nach Fig. 3. Die Schwingungserzeugerstufen R1, R., deren Gittervorspannung
durch einen Kathodenwiderstand erzeugt wird, arbeiten gitterseitig auf die eine
Modulationsstufe R3, R4, in deren Gitterkathodenleitung die Modulation eingefügt
wird. Auch bei dieser kann die Gittervorspannung durch eine der bekannten Kathodenwiderstandsanordnungen
erzeugt werden, doch hat es sich als vorteilhafter erwiesen, diese durch eine Vorspannungsbatterie
vorzunehmen, um ein modulationsspannungsunabhängiges Gitterpotential zu erhalten.
Wie aus der Schaltung zu ersehen ist, liegen die Gitter beider Röhrenstufen an Erdpotential,
während ihre Kathoden an einem anderen, von Erde verschiedenen Potential liegen,
welches entweder durch Kathodenwiderstand oder eine zusätzliche Batterie erzeugt
werden kann. Die Gitterkathodenkreise beider Röhrenstufen sind also gleichspannungsmäßig
getrennt, so daß man hier von einer gleichspannungsfreien Ankopplung sprechen kann.
Die zweite Modulationsstufe
RS und R6 wird von der Anodenseite
des Schwingungserzeugers R1 und R2 gesteuert. Die Modulation kann wieder in der
Gitterkathodenleitung vorgenommen werden. Um bei dieser eine gleichspannungsfreie
Ankopp-Jung zu ermöglichen, muß ein selbständiges, nicht geerdetes Spannungsgerät
verwandt werden, so daß damit dieselben Vorteile vorhanden sind. Zur Modulation
der beiden Röhrenstufen Rs, R4 und R5, R6 kann ebenso ein anderes bekanntes
Modulationsverfahren in Anwendung kommen, und es werden immer die genannten Vorzüge
vorhanden sein, wenn die Schaltung dann den beschriebenen Merkmalen entsprechend
sinngemäß angeändert wird.
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Der große Vorteil dieser Erfindung, zwei vollkommen getrennte Röhrenstufen
symmetrisch und weitestgehend rückwirkungsfrei an einen Schwingungserzeuger anzukoppeln,
tritt besonders dann hervor, wenn es sich darum handelt, an diese beiden Stufen
getrennte, gleichwellige und phasenstarre schwingende Sendeeinrichtungen anzuschließen
und mit diesen zwei getrennte Modulationen zu übertragen (z. B. unter Anwendung
einer Zwischenfrequenzmodulation bei einer Stufe). Denn damit besteht die Möglichkeit,
für jede Modulation den ganzen geradlinigen Teil der Schwingkennlinie auszunutzen.
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Bei anderen Verfahren, bei denen zwei getrennte Modulationen (auch
bei der Benutzung einer Zwischenfrequenz) durch eine Sendeeinrichtung übertragen
werden sollen, entstehen dabei sehr oft Verzerrungen, wenn die Summe der Modulationsamplituden
beider Teile über den geraden Teil der Sehwingkennlinie hinausgeht, und zwangsläufig
tritt bei einer Verzerrung des einen Modulationsteiles auch eine solche des anderen
ein. Gerade diese Fehler werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden, da
beide Stufen modulationsmäßig vollkommen selbständig sind und eine Verzerrung der
Modulation in der einen Stufe diejenige der anderen Stufe in keiner Weise beeinflussen
kann.
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Zur Erhöhung der Hochfrequenzenergie können sowohl mehrere Röhren
parallel als auch mehrere Gegentaktstufen hintereinander geschaltet werden: Bei
letzteren muß dann das Vierdrahtsystem um soviel halbe Wellenlängen verlängert werden,
wie Gegentaktstufen angewendet werden sollen, damit alle Stufen in je einem Spannungsbauch
liegen.