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Schaltung für Röhrensender.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Erzeugung von Hochfrequenzströmen mittels Dreielektrodenröhren und bezweckt in erster Linie die allgemeine Leistungsfähigkeit der Anlage durch Erhöhung der Leistung des Senders oder durch Erhöhung der Konstanz der gesendeten Welle zu ver- besseren.
Dies wird gemäss der vorliegenden Erfindung erreicht : a) durch eine Schaltung, mittels welcher nach Belieben die aufzuwendende Energie auf eine neue Art vermindert werden kann ; b) durch eine Schaltung, welche eine beträchtliche Herabminderung der durch schlechte Isolierungen bedingten dielektrischen Verluste und der parasitären Kapazitätswirkung ermöglicht wird.
Diese Schaltung ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn es sich um die Erzeugung sehr kurzer Wellen handelt ; e) durch eine einfache Schaltung, welche den plötzlichen Übergang einer Welle auf die andere (das "Ziehen") bei festgekoppelten Kreisen verhindert. Diese Schaltung sichert die Stabilität der gesendeten Welle und lässt eine Erhöhung der Antennenenergie zu ;
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e) durch eine insbesonders für sehr kurze Wellen verwendbare Schaltung, bei welcher alle voluminösen Apparate auf ein Potential gebracht sind, das in bezug auf die Erde, praktisch genommen, Null ist.
In den Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungen der Erfindung veranschaulicht, u. zw. zeigt Fig. 1 ein Schaltungsschema einer Anlage gemäss der Erfindung : 1 ist die Hochspannungs-oder Anodenstromquelle, 2 die Heizstromquelle, 3 die Senderröhre mit Dreielektroden, 4 die Hochspannungdrosselspule, 5 der Blockkondensator, der ein Kurzschliessen der Hochspannungsquelle verhindert, 6 der Abstimmkondensator des Sehwingungskreises, 7 die Selbstinduktion des Schwingungskreises, 8 die in Nebenschluss liegende Kapazität, welche dazu dient, dem Gitter negative Polarität zu verleihen und 9 die Erdung.
Gegenüber den üblichen, bekannten Schaltungen ist die Drossel 4 variabel und es ist klar, dass man, wenn man den beweglichen Kontakt gegen die Stromquelle 1 hin verschiebt, die Hochfrequenzwechselspannung im Schwingungskreis 6,7 vermindert, weil die der Drossel zugekehrte Seite der Anode die ganze Hochfrequenzspannung erhält, die in der Drossel entsteht, während die andere Seite der Anode
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kreis abgegebene Energie, wenn man den beweglichen Kontakt gegen die Stromquelle hin verschiebt.
Selbstverständlich könnte man, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, die Selbstinduktion 4 durch zwei Spulen mit variabler Kopplung (Variometer) ersetzen, um die dem Kreis 6,7 vermittelte Spannung allmählich ändern zu können.
Die Erfindung ist übrigens nicht auf diese Schaltung beschränkt. Ein Nebenvorteil dieser Schaltung ist aber, dass die drei Kondensatoren 5, 6, 8 konstruktiv vereinigt werden können. Ferner ist noch eine Drosselspule 10 und ein Organ 11 vorgesehen, wodurch der Erdanschluss der Selbstinduktion 7 regelbar wird. Wenn der verschiebbare Kontakt 11 mit dem Kontakt 12 zusammenfällt, so liegt die Kathode
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hältnissen bewirkt die parasitäre Kapazität 14 der Anode in bezug auf Erde (welche Kapazität gestrichelt gezeichnet ist), eine Vergrösserung der Wellenlänge. Diese Kapazität gewinnt insbesondere für sehr kurze Wellen und Röhren mit durch Wasser-oder Olzirkulation gekühlter Anode an Bedeutung.
Kommt dagegen der Punkt 11 an das Ende der Spule 7, die an dem Kondensator 5 von im allgemeinen hoher Kapa- zität angeschlossen ist, so besitzt die Anode hinsichtlich Hochfrequenz das Potential der Erde und die Kathode ist dabei selbstverständlich einem hohen Potential ausgesetzt, das durch die Selbstinduktionen 10 und 7 absorbiert wird. Es ist klar, dass unter diesen Verhältnissen die parasitäre Kapazität 14 keine Rolle mehr spielt, wogegen die parasitäre Kapazität 15 nunmehr in Betracht kommt, die dann eine Rolle spielt, wenn die Punkte. 11 und 12 vertauscht sind.
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In Fig. 2 sind als Abszissen die verschiedenen Stellungen des Kontaktes 11 längs der Selbstinduktion 7, und als Ordinaten die experimentell gemessenen Wellenlängen und die Stromverluste aufgetragen, während alles übrige sonst gleich bleibt.
Diese Kurven zeigen, dass ein optimaler Punkt vorhanden ist, der natürlich vom Wert der para- sphären Kapazitäten und vom Wert der dielektrischen Verluste abhängt und für welchen Punkt entweder die Verluste oder der Einfluss der parasitären Kapazitäten auf ein Minimum reduziert sind.
Die Lage der beiden Minima ist im übrigen sehr wenig verschieden. Schliesslich können die beiden Selbstinduktionen 4 und M. zu einem einzigen Organ vereinigt sein, welches zwecks Einsehaltung der Quelle 1 eine Unterbrechung hat. In diesem letzteren Fall wird die Richtung der Wicklung vorzugsweise so gewählt, dass sich die Fluxe fu'einen S'rom summieren, der von der Anode zur Kathode über den Weg 4, 1, 2, ; M geh !-.
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induktionen 10 und 10'können getrennt oder zusammen auf der gleichen Spule gewickelt sein.
Selbstverständlich können die im Abschnitt a) und im Vorstehenden angegebenen Anordnungen auch für die Stromkreise von Röhren verwendet werden, welche nur als Hochfrequenzverstärker dienen,
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Die Anoden der Röhren besitzen mit Bezug auf Hochfrequenz das Potential der Erde und die parasitären Kapazitäten dieser Anoden oder der sie umgebenden metallischen Hüllen gegenüber der Erde sind daher nicht mehr störend ; weiters sind aus den im Abs. b) erläuterten Gründen die Verluste sehr herabgemindert. In dieser Schaltung (Fig. 4) sind 1 und 2 die Stromquellen, 3 die in gerader Zahl vorhandenen B-Elektrodenröhren, 4 die Selbstinduktionen des Schwingungskreises, 5 die im Neben- schluss liegenden Gitterkapazitäten, 6 und 7 eine zusätzliche Kapazität oder eine zusätzliche Selbstinduk'ion, je nachdem man die Länge der ausgesendeten Welle vergrössern oder verkleinern will.
Werden 6 und 7 weggelassen, so erfahren die Schwingungen unter der Kapazität der Spulen 4 und der Kapazi : äten der Röhren 3 eine Dämpfung.
Die beiden unteren Selbstinduktionen 4 können auch konzentrisch auf die beiden oberen Selbst- induk, ioneii 4 aufgewickelt werden.
Im vorstehenden sind Schaltungen, z. B. in Fig. 1 und 4 veranschaulicht, welche infolge geeigneter
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luste sowie der Wirkung der parasitären Kapazitäten zulassen.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ferner eine insbesondere für sehr karze Wellen bestimmte Schaltung, bei welcher beabsichtigt ist, alle massiven und voluminösen Apparate derart zu gruppieren, dass sie hinsichtlich Hochfrequenz ein Potential haben, das in bezug auf Erde, praktisch genommen, Null ist. Wie oben gezeigt, verursacht die Kapazität dieser Organe in bezug auf die Erde keine Störung und die Verluste des Kreises sind auf ein Mindestmass herabgesetzt.
Die Fig. 5 der beiliegenden Zeichnung zeigt eine solche Schaltung. 1 und 2 sind die Stromquellen für die Anode und für den Heizstromkreis der Kathode. Diese Stromquellen haben einen gemeinsamen an Erde gelegten Pink. ; 3 ist das Amperemeter, welches den Anodens : rom miss. ; 4 der übliche Block-
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Da es sich um Schaltungen für sehr kurze Wellen handelt, werden ausser den inneren, zwischen den Elektroden 10-11, 11-12 und 10-12 bestehenden Kapazi'äten keine weiteren Kapazitäten ver- wendet. Man könnte selbstverständlich eine Kapazi'ät , wie sie gestrichelt eingezeichnet ist, anordnen, um längere Wellen zu erhalten. Der Hauptweg der Hochfrequenzströme ist bei dieser Anordnung über 12-4-6-8-9-11-12 und auch über-4-6-8-9-10-12.
Vorausgesetz, dass die Kapazi äten 4 und 6 gegenüber den inneren Kapazitäten der Röhre, gegebenenfalls veimehrt um die Kapazi ät 14, ausreichend gross sind, ergibt sich, dass die an den Klemmen von 4 und 6 entstehenden Hochfrequenz- spannungen vernachlässigbar sein werden, so zwar, dass hinsichtlich Hochfrequenz sämtliche Organe
12, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ein Potential besitzen, das annähernd jenem der Erde gleich is\
Die Selbstinduktion kann in der schematisch in Fig. 6 veranschaulichten Form ausgeführt werden, woselbst 1 den Querschnitt des zum Gitter 11, und 2 die Querschnitte der Leitungen zur Kathode 10 veranschaulichen. Man erhält auf diese Weise zwischen den einzelnen Wicklungen eine sehr feste Kopplung.
Schliesslich wird es zweckmässig sein, das Ganze in eine metallische Hülle einzubringen, damit nicht Energie durch den Raum ausgestrahlt wird, in welchem die Einrichtung angeordnet ist. Es ist klar, dass man den in Fig. 5 gestlichelt gezeichneten Kondensator 14 durch eine gleichfalls gestrichelt gezeichnete Selbstinduktion 15 ersetzen könnte. Diese Selbstinduktion wurde ein weiteres Herabmindern der Wellenlänge zulassen ; in diesem letzteren Fall wäre zu empfehlen, die Selbs'induk ion 9 über die zum Gitter 11 führende Stelle hinaus zu verlängern, wie dies in Fig. 7 veranschaulicht ist, und das Ende zum Amperemeter 8 zurückzuführen. Der oberhalb der Stelle 15 liegende Teil der Wicklung bildet dann die Selbstinduktion 15 der Fig. 5.
Diese Anordnung hat auch den Vorteil, dass das System viel weniger Energie ausstrahlt, weil die Fluxe in den beiden Teilen der Selbsunduk ion 9 einander entgegenwirken.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform der Schaltung nach Fig. 5, wobei die Schaltung durch Verwendung zweier Röhren 13, 13'symmetrisch gestaltet ist. Bei dieser Schaltung sind wieder die Stromquellen 1 und 2 für den Anodenstrom und die Kathodenheizung mit einem gemeinsamen Punkt an Erde gelegt. 4 ist wieder der Blockkondensator, 5 der Gitterwiderstand und 6 der Gitterkondensator, 9 und 9'die gekoppelten Induktanzen, welche die Kathoden 10 und 10'bzw. die Gitter 11, 11'verbinden. Die Selbstinduklionen bilden wieder nur eine und dieselbe Selbstinduktion und alle Organe mit Ausnahme der Selbstinduktion zur Aufrechterhaltung der Schwingt ngen sind hinsichtlich Hochfrequenz, prak isch genommen, an Erde gelegt.
Insbesondere haben die Zu-und Abführung für das Kühlwasser der Anoden überhaupt kein Hoehfrequenzpotential. Diese Schaltung ergibt, wie die nach Fig. 5, ein absolutes Mindestmass an Verlusten und ermöglicht ferner, die Punkte von momentanen entgegengesetzten Potentialen für die Erregung symmetrischer Antennen zu finden.
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