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Als Blindwiderstand wirkende Röhrenschaltung für sehr kurze elektrische
Wellen Bei Rundfunkwellen ist es bereits bekannt, zur elektrischen Frequenzregelung
eine geregelte Röhre zu verwenden, die durch eine um go' phasenverschobene Rückkopplung
der Anodenwechselspannung auf das Steuergitter (Blindrückkopplung) als Blindwiderstand
wirkt.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine derartige Schaltung für
Dezimeterwellen in der Weise auszubilden, daß die Blindwiderstände der elektrischen
Zuleitungen der Röhren, die Elektrodenkapazitäten, der Innenwiderstand der Röhre
und vor allem der bei derart kurzen Wellen sehr niedrige Wirkwiderstand der Gitterkathodenstrecke
mit den äußeren Schaltelementen so zusammenwirken, daß die gewünschte phasenverschobene
Rückkopplung erzielt wird. Dabei ist auch schon vorgeschlagen worden, die Röhre
mit einem geschlossenen Schwinggebilde (Topf- bzw. Hohlraumschwinger) zu verbinden,
indem die Röhre innerhalb des Hohlraumes angeordnet und in Dreipunktschaltung an
diesen angeschlossen wird, wobei jedoch im Gegensatz zur üblichen, eine Entdämpfung
bewirkende Dreipunktschaltung in die Verbindungen der Elektroden mit der Hohlraumwand,
vorzugsweise in die Verbindung der Kathode, passend bemessene Blindwiderstände eingeschaltet
werden.
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Die Anordnung der Röhre innerhalb des Hohlraumes ist trotz der bequemen
Ankopplungsmöglichkeit manchmal unzweckmäßig, einmal aus Platzmangel,
dann
wegen der Schwierigkeiten. beim Röhrenwechsel und schließlich auch wegen der Störung
des Feldverlaufs innerhalb des Hohlraumes und der dadurch bewirkten Dämpfung.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird die Röhre außerhalb des Hohlraumschwingers
angeordnet. Dabei wird jedoch die Anordnung so getroffen, daß längere störende Zuleitungen
vermieden bzw. so ausgebildet sind, daß sie zur Erzeugung der phasenverschobenen
Rückkopplung nutzbar gemacht werden. Die Röhre braucht dabei nicht dreipolig an
das Hohlrauminnere angeschlossen zu werden, sondern wird lediglich zweipolig angekoppelt.
Man könnte zunächst daran denken, die Kathoden-Anoden-Strecke der Röhre, die man
üblicherweise als Blindwiderstand ausnutzt, oder allenfalls die Kathoden-Gitter-Strecke
in den Hohlraum einzukoppeln. Dies ist aber weniger zweckmäßig, da die Kathodenzuleitung
wegen der mit ihr verbundenen Heizleitungen nicht unmittelbar aus der Röhre ausgeführt
werden kann, d. h. die Kathodenzuleitung von-vornheiein immer einen merklichen Blindwiderstand
erhält.
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Erfindungsgemäß wird die Anoden-Gitter--Strecke einer außerhalb des
zu verstimmenden Hohlraumschwingers angeordneten Röhre an eine in das Innere des
Hohlraumschwingers hineinragende Koppelschleife angeschlossen, während die Kathode
der Röhre an die Außenwand des Hohlraumschwingers über einen derart bemessenen Blindwiderstand
angeschlossen ist, daß die Gitter-Anoden-Strecke als Blindwiderstand wirkt.
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Es ist zwar schon bekannt, einen Hohlraumschwinger von starrer Bauweise
,durch einen mit diesem gekoppelten zweiten Hohlraumschwinger, der in seinen Abmessungen
veränderbar und damit abstimmbär ist, in seiner Abstimmung zu beeinflussen. Der
Vorteil der Erfindung besteht demgegenüber in der besonders wirkungsvollen Erzeugung
der phasenverschobenen Rückkopplung wie oben näher ausgeführt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Abb. i. Der flache, im
Querschnitt dargestellte Hohlraumschwinger H wird durch die seitliche hineinragende
Oszillatorröhre M, z. B. ein Magnetron, erregt. Zur Frequenzmodulation dient eine
außerhalb des Hohlraums. in einem besonderen Abschirmkasten K angeordnete Blindröhre
B (Triode). Die Kathode der Röhre ist mit' dem Innern des Kästchens und damit mit
der Außenseite des Hohlraums H nicht unmittelbar, sondern über einen in seiner wirksamen
Länge einstellbaren, als Induktivität wirkenden koaxialen Leitungsabschnitt L verbunden.
Die Anode ist hochfrequenzmäßig unmittelbar über einen Kurzschlußkondensator C an
das Gehäuse angeschlossen. Die Gitter-Anoden-Strecke wird durch die Schleife S parallel
- zum Hohlraumkreis bzw. einem Teil dieses Kreises geschaltet, indem der Draht S
durch die Öffnung der Hohlraumwand hindurch an die gegenüberliegende Hohlraumwand
angeschlossen wird. Dieser Anschluß erfolgt im vorliegenden Fall nicht unmittelbar,
sondern über einen weiteren, ebenfalls als abstimmbarer koaxialer Leitungsabschnitt
L' ausgebildeten Blindwiderstand. Dieser dient lediglich zur bequemen Einstellung
des richtigen Ankopplungsgrades der Röhre an den Hohlraum und damit des Modulationshubes.
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Die Wirkungsweise der dargestellten Anordnung ergibt sich aus den
Ersatzschaltbildern 2a und 2b. Dabei sind der bei Dezimeterwellen verhältnismäßig
niedrige Gitterkathodenwirkwiderstand R sowie die Röhrenkapazitäten Cgk, Cak, Ca,
zwischen den drei Elektroden berücksichtigt, während L' und die Zuleitungsinduktivitäten
vernachlässigt sind. Die zwischen Anode und Gitter der Blindröhre liegende Schwingkreisspannung
wird durch den Spannungsteiler Ri, R2 so aufgeteilt, daß die Gitterkathodenspannung
um ungefähr go° gegenüber der Schwingkreisspannung phasenverschoben ist. Dies wird
wegen des Einflusses der Kapazität Cgk dann erreicht, wenn durch die Induktivität
L die Kapazität Cak überkompensiert ist. Ist die Phasenverschiebung größer als go°,
so tritt außer der blinden Rückkopplung eine zusätzliche positive Rückkopplung,
also eine Entdämpfung auf. Diese ist im vorliegenden Fall erwünscht, da sie die
Wirkverluste durch den Eingangswiderstand R sowie durch den Innenwiderstand der
Röhre ausgleicht. Man kann so durch die Einstellung der Induktivität L erreichen,
daß die Blindröhre einschließlich Spannungsteiler praktisch als reiner Blindwiderstand
wirkt, so daß bei der Verstärkungsregelung der Röhre nur eine Verstimmung des Hohlraums,
d. h. eine Frequenzänderung, jedoch keine Dämpfungsänderung und damit eine Amplitudenänderung
eintritt. Die Modulationsspannung kann im vorliegenden Fall über die (gegenüber
dem Hohlraum gleichstrommäßig isolierte) Leitungsstrecke L' zugeführt werden.
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Es ist auch möglich, die Anordnung nach Abb. i in der Weise abzuändern,
daß das Gitter kapazitiv an die Hohlraumaußenwand angeschlossen wird, während die
Anode mit dem Schleifendraht S verbunden wird. Jedoch hat die dargestellte Anordnung
den Vorteil, daß die Anodengleichspannung vom Hohlraum ferngehalten wird.