DE862028C - Schaltung zur Mischung von Ultrahochfrequenzschwingungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Mischung von Schwingungen ultrahoher Frequenz, die über einen breiten Bereich abstimmbar ist und bei der eine der zu mischenden Schwingungen gleichphasig und die andere über ein Lechersystem in Gegentakt den Eingangselektroden zweier Entladungssysteme zugeführt wird. Diese Mischart hat namentlich bei der Übertragung ultrahoher Frequenzen wichtige Vorteile, we 1 hierdurch eine geringere Eingangsdämpfung und ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis erzielt werden.

Solche Schaltungen weisen aber im allgemeinen den Nachteil auf, daß die Eingangsimpedanzen der Entladungssysteme, insbesondere bei der Übertragung von Ultrakurzwellen, nur einen geringen Wert haben, wodurch die zwischen den Eingangselektroden einer jeden Röhre auftretende Spannung von der Frequenz der gleichphasig zugeführten Schwingungen vielfach zu klein wird. Um den Eingangselektroden eine so groß wie mögliche Spannung von dieser Frequenz zuzuführen, wird bei der Schaltung der einphasige Kreis, der von den paarweise parallel geschalteten Impedanzen der beiden Hälften des Gegentaktkreises und von den parallel geschalteten Eingangsimpedanzen der beiden Entladungssysteme zusammen mit den den Eingangskreisen der beiden Systeme gemeinsamen Impedanzen gebildet wird, auf die Frequenz der gleichphasig zugeführten Schwingungen abgestimmt.

Beim Abstimmen der Schaltung über einen breiten Frequenzbereich ist es im allgemeinen erforderlich, zwei Schwingungskreise einzustellen, nämlich den

Gegentaktkreis auf die ,Frequenz der in Gegentakt zugeführten Schwingungen und den einphasigen Kreis auf die Frequenz der gleichphasig zugeführten Schwingungen. Die Erfindung schafft nunmehr ein Mittel, um diese beiden Abstimmungen zu kombinieren.

Erfindungsgemäß wird das vorerwähnte Lechersystem derart ausgebildet, daß durch Regelung dieses Systems gleichzeitig der Gegentaktkreis auf die Frequenz der in Gegentakt zugeführten! Schwingungen ίο -und der erwähnte einphasige Kreis auf die Frequenz der gleichphasig zugeführten Schwingungen abgestimmt wird.

Wenn die in der Mischschaltung zur Verwendung kommende Zwischenfrequenz nicht sehr hoch liegt, also die Frequenzen der zu mischenden Schwingungen wenig voneinander verschieden sind, so ist diese gleichzeitige Abstimmung durch eine solche Bemessung des Lechersystems erzielbar, daß das- Produkt des Wellenwiderstandes und der Endkapazität der beiden Lecherleitungen untereinander dem Produkt des Wellenwiderstandes und der Endkapazität der beiden Lecherleitungen zusammen in bezug auf Erde gleich oder nahezu gleich ist. ".

Wenn die erwähnten Endkapazitäten ausschließlieh oder fast ausschließlich von den Eingangsimpe-v danzen der Entladungssysteme gebildet werden, bildet man das Lechersystem zweckmäßig derart aus, daß der Wellenwiderstand der beiden Lecherleitungen untereinander etwa das Vierfache des Wellenwider-Standes der beiden Lecherleitungen zusammen in bezug auf Erde beträgt.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, in der eine Ausführungsform dargestellt ist, beispielsweise näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine Mischschaltung dargestellt, bei der die Erfindung Anwendung findet und die zu einem Kurzwellenüberlagerungsempfänger gehört. Die empfangenen Schwingungen werden in Gegentakt und die örtlichen Schwingungen gleichphasig den Steuergittern zweier Entladungssysteme T' und T" zugeführt. Die von einer Dipolantenne D', D" aufgefangenen Schwingungen werden zwei Leitern L₁' und L₁" zugeführt, die einen Teil eines Lechersystems bilden, das mittels einer Kurzschlußbrücke K auf die Frequenz der empfangenen Schwingungen abstimmbar ist. Die Kurzschlußbrücke K und der Verbindungspunkt der Kathoden der beiden Entladungssysteme sind mit Erde verbunden. Das sich an der von den Entiädungssystemen abgewendeten Seite der Kurzschlußbrücke K befindende Ende des Lechersystems wird durch Abschluß mit einem Widerstand R₂ unwirksam gemacht, de'ssen Wert dem Wellenwiderstand der Lecherleitung L₁', L₁" in'bezug aufeinander entspricht. Auf ähnliche Weise wird das von dm beiden Lecherleitungen in Parallelschaltung in bezug auf Erde gebildete Ende des Lechersystems mit dem diesbezüglichen Wellenwiderstand abgeschlossen. Die Mitte des Abschlußwiderstandes R₂ wird dazu über einen Widerstand R₃ mit Erde verbunden. Hierbei kann es vorkommen, daß die Mitte des Widerstandes R₂ unmittelbar an Erde gelegt werden soll. Die Eingangsimpedanzen der beiden Entladungssysteme sind in der Figur. von Kapazitäten C₁', C₁" dargestellt. Die beiden Trioden T; T" können vorteilhaft zusammen in einer einzigen Röhre ' untergebracht und gegebenenfalls mit einer gemeinsamen Kathode ausgestattet sein.

Ein auf die Zwischenfrequenz abgestimmter Schwingungskreis, der aus zwei Spulen L₃', L₃" und zwei Kondensatoren C₂', C₂" besteht, ist in Gegentaktschaltung mit den Anoden der beiden Trioden verbunden. In Reihe mit den Spulen L₃', L₃" sind Hochfrequenzdrosseln L₂', L₂" angeordnet, die dazu dienen, eine Übertragung der empfangenen Hochfrequenzschwingungen auf die Mischschaltung folgenden Teile des Empfängers zu vermeiden. Der Verbindungspunkt der Spulen L₃, L₃" ist über einen Kondensator C₃, der für die Zwischenfrequenzschwingungen praktisch einen Kurzschluß bildet, mit Erde und über einen Widerstand R₁ mit dem positiven Pol einer in der Zeichnung nicht dargestellten Anodenspannungsquelle verbunden. Die Spulen L₃', X₃" sind weiter induktiv mit einem zweiten Zwischenfrequenzkreis L₄, C| gekoppelt, dem die Ausgangsspannung der Schaltung entnommen wird. Der Verbindungspunkt der Kondensatoren C₂', C₂" ist über eine Selbstinduktionsspule L₂ mit den Kathoden der beiden Trioden verbunden.

Durch das Vorhandensein, der Spule L₂, durch welche ausschließlich ein Strom von der Frequenz der örtlichen Schwingungen fließt, wird eine positive Rückkopplung für die örtlichen Schwingungen erhalten. Zufolge, des Spannungsverlustes über diese Spule tritt nämlich zwischen Anode und Kathode einer jeden Triode,T', T" eine Anodenwechselspannung von der Frequenz der örtlichen Schwingungen auf, die der Steuergitterwechselspannung um 90⁰ nacheilt. Über die' Anoden-Steuergitter-Kapazitäten, die in der Zeichnung mit C₅', C₅" bezeichnet sind, fließen infolgedessen Ströme von dieser Frequenz, die mit den Steuergitterwechselspannungen in Phase sind und mithin eine Entdämpfung des einphasigen Kreises herbeiführen. Im vorliegenden Fall ist diese Entdämpfung so weit durchgeführt, daß die Schaltung selbst die örtlichen Schwingungen zu erzeugen anfängt, so daß ein gesonderter örtlicher Oszillator entbehrlich ist. .

Um nunmehr den Eingangselektroden eine möglichst große Spannung von der Frequenz der örtlichen Schwingungen zuzuführen, wird der von den parallel geschalteten Impedanzen der Leitungen L₁' und L₁" in bezug auf Erde und den parallel geschalteten Eingangsimpedanzen C₁' und C₁" der beiden Trioden gebildete einphasige Kreis auf diese Frequenz abgestimmt. Im allgemeinen ist diese Abstimmung nur dadurch erzielbar, daß z. B. zwischen dem Verbindungspunkt der Kathoden und Erde eine regelbare Impedanz aufgenommen wird. Eine solche Schaltung weist dann aber den Nachteil auf, daß zur Abstimmung des Empfängers die Bedienung zweier regel- wo barer Impedanzen erforderlich ist, d. h. die Abstimmung des Gegentaktkreises mittels der Kurzschlußbrücke i? und "die Abstimmung des einphasigen Kreises mittels der erwähnten, übrigens in der Zeichnung nicht dargestellten Impedanz zwischen "dem Verbindungspunkt der Kathoden und Erde,

Gemäß der Erfindung kann diese Verwicklung vermieden werden, indem das Lechersystem L₁, L₁" derart ausgebildet wird, daß durch Regelung dieses Systems gleichzeitig der Gegentaktkreis auf die Frequenz der empfangenen Schwingungen und der einphasige Kreis auf die Frequenz der örtlichen Schwingungen abgestimmt wird. Die beiden Lecherleitungen L₁', L₁" bilden nämlich nicht nur ein Lechersystem in bezug aufeinander, sondern die beiden Leitungen ίο in Parallelschaltung bilden ebenfalls ein Lechersystem in bezug auf Erde. Die beiden Systeme sind durch Verstellung der Kurzschlußbrücke K, die ja mit Erde verbunden ist, gleichzeitig abstimmbar, sofern die Bemessung der Lecherleitungen untereinander und der Lecherleitungen in bezug auf Erde eine bestimmte Bedingung erfüllt. Die Abstimmung eines kurzgeschlossenen Lechersystems ist nämlich vom Produkt seines Wellenwiderstandes und der über das nicht kurzgeschlossene Ende angebrachten Impedanz abhängig, welche Impedanz in der Regel eine Kapazität (Endkapazität) ist. Diese Endkapazität wird im vorliegenden Fall, soweit es den Gegentaktkreis betrifft, von der Reihenschaltung der beiden Eingangskapazitäten der Entladungssysteme C₁ und C₁", soweit es den einphasigen Kreis betrifft, hingegen von der Parallelschaltung der Kapazitäten C₁ und C₂" gebildet. Für eine gleichzeitige Abstimmung des Gegentaktkreises auf die empfangenen Schwingungen und des einphasigen Kreises auf die Frequenz der örtliehen Schwingungen ist es also erforderlich, daß das Produkt des Wellenwiderstandes der beiden Lecherleitungen L₁, L₁" in bezug aufeinander und der Kapazität der erwähnten Reihenschaltung der Frequenz der empfangenen Schwingungen angepaßt ist, und daß das Produkt des Wellenwiderstandes der beiden Lecherleitungen L₁, L₁" in Parallelschaltung in bezug auf Erde und der Kapazität der erwähnten Parallelschaltung der Frequenz der örtlichen Schwingungen angepaßt ist.

Wenn die Zwischenfrequenz des Empfängers nicht sehr hoch und mithin die Frequenz der örtlichen Schwingungen der Frequenz der empfangenen Schwingungen nahezu gleich ist, sollen diese beiden Produkte also einander etwa gleich sein.

Wenn weiter die beiden Endkapazitäten ausschließlich oder nahezu ausschließlich von den Eingangsimpedanzen der beiden Entladungssysteme gebildet werden, wie es in der dargestellten Schaltung in der Tat zutrifft, so soll der Wellenwiderstand der beiden Lecherleitungen untereinander das Vierfache des Wellenwiderstandes der beiden Lecherleitungen zusammen in bezug auf Erde betragen, weil in diesem Fall die von der Reihenschaltung gebildete Eingangskapazität ein Viertel der Endkapazität beträgt, die durch die Parallelschaltung der Eingangskapazitäten C₁', C₁" gebildet wird.

Bei der praktischen Ausbildung der vorliegenden Erfindung kann man derart verfahren, daß man das Lechersystem L₁, L₁" gegenüber einer geerdeten Metallplatte anordnet, wobei man den Abstand zwischen dem Lechersystem und der erwähnten Platte ändern kann. Durch Einstellung dieses Abstandes kann man den Wellenwiderstand des von den parallel geschalteten Lecherleitungen L₁, L₁' und der Metallplatte gebildeten Lechersystems auf den gewünschten Wert einstellen.

Es ist auch möglich, die Endkapazitäten zu ändern, um auf diese Weise den gewünschten Wert des Produktes des Wellenwiderstandes und der Endkapazität zu erhalten. Es kann z. B. die Eingangskapazität der Gegentaktschaltung dadurch vergrößert werden, daß zwischen den beiden Steuergittern ein Kondensator angeordnet wird oder die Eingängskapazität des einphasigen Kreises dadurch verkleinert werden, daß zwischen dem Verbindungspunkt der Kathoden und Erde ein Kondensator aufgenommen wird. Diese Maßnahmen sind aber weniger empfehlenswert, als die geschilderte Einstellung des Verhältnisses der Wellenwiderstände, weil durch Vergrößerung der Eingangskapazität des Gegentaktkreises die Eingangsimpedanz der Schaltung abfällt und durch Aufnahme eines Kondensators zwischen den Kathoden der Entladungssysteme und Erde, die Kathoden nicht weiter geerdet sind.

Die Verbindung der Kurzschlußbrücke if zur Metallplatte muß derart ausgebildet sein, daß diese Verbindung in der Tat als Kurzschlußbrücke für das von der Parallelschaltung der Leitungen L₁, L₁" in bezug auf Erde gebildete Lechersystem dient.

Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf Schaltungen, bei denen in der Mischstufe Trioden verwendet werden, sondern auch auf Schaltungen, bei denen Dioden, Tetroden usw. zur Verwendung kommen.

Gewünschtenfalls können die Anschlußpunkte der Dipolantenne an das Lechersystem veränderlich ausgebildet werden, um für jede Frequenz, auf welche der Empfänger abgestimmt ist, die günstigste Anpassung der Antenne an die Entladungssysteme einstellen zu können.

Unter Umständen empfiehlt es sich, den Gegentaktkreis zu entdämpfen, was dadurch erfolgen kann, daß in jedem Anodenkreis zwischen der Anode und dem Verbindungspunkt der Spule L₂' und des Kondensators C₂' bzw. der Spule L₂" und des Kondensators C₂" eine Selbstinduktionsspule angeordnet wird.

In der Zeichnung ist der Gegentaktkreis zwischen den beiden Steuergittern der Trioden T' und T" angeordnet, während die Kathoden miteinander verbunden sind; es ist aber auch möglich, den Gegentaktkreis zwischen den Kathoden anzubringen und die Steuergitter miteinander zu verbinden.

Im Ausführungsbeispiel werden die empfangenen Schwingungen den Eingangselektroden der Entladungssysteme in Gegentakt und die örtlichen Schwingungen gleichphasig zugeführt; es ist aber ebenfalls möglich, die örtlichen Schwingungen den Eingangselektroden in Gegentakt und die empfangenen Schwingungen gleichphasig zuzuführen.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltung zur Mischung von Ultrahochfrequenzschwingungen, die über einen breiten Frequenzbereich abstimmbar ist und bei der eine der zu mischenden Schwingungen gleichphasig

   und die andere über ein Lechersystem in Gegentakt den Eingangselektroden zweier Entladungssysteme zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Lechersystem derart ausgebildet ist, daß durch Regelung dieses Systems gleichzeitig der Gegentaktkreis auf die Frequenz der in Gegentakt zugeführten Schwingungen und der von den paarweise parallel geschalteten Impedanzen der beiden Hälften des Gegentaktkreises und den parallel geschalteten Eingangsimpedanzen der beiden Ent-' ladungssysteme zusammen mit den den Eingangskreisen der beiden Systeme gemeinsamen Impedanzen gebildete Kreis auf die Frequenz der gleichphasig zugeführten Schwingungen abgestimmt wird.
2. 2. Schaltung nach Anspruch i, bei der eine verhältnismäßig niedrige Zwischenfrequenz verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Lechersystem derart bemessen ist, daß das Produkt des Wellenwiderstandes und der Endkapazität' der beiden Lecherleitungen untereinander dem Produkt des Wellenwiderstandes und der Endkapazität der beiden Lecherleitungen zusammen in bezug auf Erde gleich oder nahezu gleich ist.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Endkapazitäten ausschließlich oder fast ausschließlich von den Eingangsimpedanzen der Entladungssysteme gebildet werden und daß der Wellenwiderstand der beiden Lecherleitungen untereinander etwa das Vierfache des Wellenwiderstandes der beiden Lecherleitungen zusammen in bezug auf Erde beträgt.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lechersystem gegenüber einer geerdeten Metallplatte angeordnet ist.
5. 5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Wellenwiderstandes der Lecherleitungen untereinander und des Wellenwiderstandes der Lecherleitungen in Parallelschaltung in bezug auf Erde durch Regelung des Abstandes des Lechersystems von dieser Platte geregelt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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