AT143748B - Kurzwellenapparat. - Google Patents

Description

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  Kurzwellenapparat. 



   Die Erfindung bezieht sich auf   Kurzwellentclegraphie   und-telephonie, insbesondere im ganz kurzen Wellenbereich unter 2 m bei Frequenzen von ungefähr 450 Millionen Perioden in der Sekunde und darüber. 



   Gegenstand der Erfindung ist es, einen Apparat zu schaffen, der bei diesen ausserordentlich kurzen Wellenlängen Stetigkeit der Wirkung und hohe Ausgangsleistung ergibt, wobei das Hauptgewicht auf die Ausbildung eines für diese Ultrakurzwellen geeigneten   Eöhrenfrequenzmultiplikators   gelegt ist, dem die Grundfrequenz durch einen auf sie abgestimmten Eingangskreis zugeführt und eine Harmonische durch einen auf diese abgestimmten Ausgangskreis entnommen wird. 



   Es ist bereits (s. amerikanische Patentschrift Nr. 1716161) für die Frequenzverdopplung durch Elektronenröhren die Anwendung eines im wesentlichen konstanten magnetischen Feldes vorgeschlagen worden, das im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Elektronen in der Röhre wirkt. Die Wirkung dieses magnetischen Feldes kann am einfachsten etwa dadurch erklärt werden, dass das Feld eine tangentiale Annäherung der Elektronen in der Röhre dicht an den Ausgangselektroden bewirkt und dadurch ein schärferes Abbremsen und Antreiben des Elektronenflusses zur Folge hat, als wenn die Elektronen in radialer Richtung ankommen würden.

   Wenn der positive Spannungswert höher wird, so reisst er diese tangential sich bewegenden Elektronen aus ihrer Bahn, und da der Abstand derselben von den Ausgangselektroden klein ist, so kann eine raschere und stärkere Elektronenwirkung erhalten werden. 



   Aber auch mit einem solchen Frequenzmultiplikator ist es bisher nicht möglich gewesen, Frequenzen von der Grössenordnung der angegebenen Ultrahochfrequenzen zu vervielfachen ; und erst durch die Massnahmen gemäss der Erfindung ist es ermöglicht, die Frequenzerzeugung bzw. -vervielfachung auch in diesem Gebiet und mit hoher Ausgangsleistung zu erzielen. 



   Diese Massnahmen bestehen im wesentlichen darin,   dass-unabhängig   von den Abstimmkreisen der Gitter und der Anoden-auch noch die Kathoden der Röhren besonders, inbesondere die des mit einem entsprechenden magnetischen Feld verbundenen Frequenzmultiplikators, mit auf die gewünschte Frequenz abgestimmten Kreisen (die im folgenden kurz Kathodenkreise genannt seien) versehen werden ; u. zw. werden, um das Arbeiten bei den in Frage kommenden hohen Frequenzen zu unterstützen und den Wirkungsgrad und die Ausgangsleistung zu erhöhen, die abgestimmten Kathodenkreise zweckmässig mit im wesentlichen gleichmässig verteilter Selbstinduktion und Kapazität ausgebildet. Zur besseren Regelung der Frequenz kann ferner der Kathodenkreis gemäss der Erfindung mit einer langen Übertragungsleitung verbunden sein.

   Ausserdem werden eine oder mehrere E.   lektronenentladungsvorrich-   tungen des Apparates derart eingestellt, dass nur verhältnismässig kleine Bruchteile der positiven Halbperioden der Eingangsenergie Elektronenfluss verursachen. 



   Durch diese Massnahme gemäss der Erfindung, auch die Kathode noch besonders mit zur Schwingungsanregung heranzuziehen, ist die Möglichkeit geboten, praktisch brauchbare Schwingungen von so ausserordentlich hoher Frequenz zu erzeugen bzw. durch Frequenzvervielfachung zu erhalten. Um aber diese Möglichkeit voll ausnutzen zu können, muss auch die bei der Erzeugung von Hochleistung mit so besonders hohen Frequenzen auftretende rasche   Röhrenverschlechterung   hintangehalten werden, weil ohne eine dahin wirkende Massnahme ein solcher Kurzwellenapparat trotz aller seiner sonstigen günstigen 
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 sprechender flüssigkeitsgekühlter, besonders für die   Hochleistungsverstärkung   von äusserst kurzen Wellen geeigneter Verstärker oder Oszillator vorgesehen.

   Ferner muss bei einem solchen Ultrakurzwellenapparat naturgemäss auch das Modulationssystem den Arbeitsbedingungen der andern Teile entsprechend aus- gebildet sein ; und demnach ist auch Gegenstand der Erfindung ein Modulationssystem für diese ausser- ordentlich raschen Schwingungen elektrischer Energie, da die   üblichen     Modulationsverfahren   sich alle bei den in Betracht kommenden Frequenzen unverwendbar erwiesen haben. Zu diesem Zwecke wird gemäss der Erfindung ein dem bereits erwähnten Frequenzmultiplikator insofern ähnlicher Modulator verwendet, als er eine oder mehrere   Elektronenentladungsvorrichtungen   verwendet, an die ein magnetisches Feld angelegt wird. Wie bei jenem werden der Steuergitter-, der Anoden-und der Kathodenkreis abgestimmt.

   Die Anoden können jedoch, wenn   erwünscht, "freischwebend",   d. h. ohne jede Verbindung mit einem Kreise sein, während die Gitter-oder Steuerelektroden, vorzugsweise die nahe an den Kathoden, mit einem Höchstspannungspunkt in einem Ausgangskreis des Frequenzmultiplikators verbunden sind, wie weiter unten näher ausgeführt werden wird, wobei der Ausgangsstrom in seiner Amplitude entsprechend der dem Modulator zugeführten Modulation verändert wird. 



   In den Zeichnungen ist der   Erfindungsgegenstand durch Ausführungsbeispiele sehematiselh   veranschaulich. 



   Die Fig. 1 a und 1 b zeigen eine bevorzugte Ausführungsform des   Ultrakurzwellen-Ubertragungs-   systems mit dem Meister-oder Hauptoszillator und dem magnetischen Frequenzmultiplikator und Modulator gemäss der Erfindung. Die Fig. 2 stellt ein System dar, in dem die Frequenzregelung des Haupt- oszillators mittels eines   sogenannten Führungsosz'Uators"erzielt wird. Fig.   3 zeigt eine weitere Ausführungsform gemäss der Erfindung mit einfachen Röhrenstufen an Stelle der Gegentaktstufen der vorher- gehenden Beispiele.

   Die Fig. 4   a   und 4 b veranschaulichen einen vollständigen Sender für die Übertragung bei hoher Leistung von ausserordentlich kurzen Wellen, die entweder in der Amplitude oder in der Frequenz allein oder in der Amplitude und in der Frequenz moduliert sind, mit der Anordnung eines   wassergekühlten Hochfrequenzverstärkers   oder Oszillators gemäss der Erfindung. 



   Bevor eine eingehendere Beschreibung der verschiedenen Elemente des Systems und insbesondere der abgestimmten Kathodenkreise usw. desselben gemäss der Erfindung gegeben wird, soll kurz der Zusammenhang und die Arbeitsweise der verschiedenen, die Ausführungsform der Fig. 1 a und 1 b bildenden Elemente dargelegt werden. 



   Die Schwingungen sehr hoher Frequenz, die durch den Hauptoszillator MO erzeugt werden, werden mittels induktiver Kopplung 0 auf einen   Pufferverstärker   BA übertragen. Dieser trachtet, eine   Rück-     wirkung des magnetischen Frequenzmultiplikators   MFM auf den Hauptoszillator zu verhüten. Die Kopplung zwischen dem Pufferverstärker und dem magnetischen Frequenzmultiplikator ist durch eine induktive Koppelung   caf   bewirkt. Der magnetische Frequenzmultiplikator vervielfacht die Frequenz der von der aus Hauptoszillator und Puffer-Verstärker bestehenden Anordnung gelieferten Energie und überträgt diese in einen Absorptionskreis AS.

   Von diesen wird die auf solche Weise in ihrer Frequenz vervielfacht Energie durch eine andere Koppelvorrichtung 02 über eine Übertragungsleitung TL auf eine Antennenanordnung TA übertragen, die einseitig gerichtete Strahlungscharakteristik hat. 



   Da die üblichen Moduliermethoden unverwendbar sind, ist, an den Absorptionskreis gekoppelt, ein verbesserter Modulator MM vorgesehen, der als magnetischer Modulator bezeichnet sei. Dieser magnetische Modulator wird durch die von dem   Audioverstärker./Li verstärkte   Eingangsmodulation betätigt.

   Es hat sich ferner gezeigt, dass bei den hier in Frage kommenden hohen Frequenzen die gewöhnlichen Absorptionsmethoden zu   Modulierzwecken   nicht anwendbar sind, da sie sich unwirksam erweisen, dass aber mit dem Modulator gemäss der Erfindung nicht nur eine wirksame Modulation für komplexe Wellen, wie bei der   Übertragung   von Stimmen u. dgl., erzielt wird, sondern im wesentlichen auch keine Rückwirkung auf den Hauptoszillator auftritt, wodurch sich eine im wesentlichen reine Amplitudenmodulation der ausgestrahlten Wellen ergibt. Das rührt daher, dass mit diesem Modulator die in ihrer Frequenz vervielfachte Energie unmittelbar und allein moduliert werden kann. Diese Energie ist nur ein Teil der gesamten Leistung des Hauptoszillators, und daher ist auch die Rückwirkung verhältnismässig kleiner. 



   Frequenzveränderung der übertragenen Welle ist ferner dadurch verringert, dass die den ver- schiedenen Elektroden des Systems zugeführten Spannungen trotz Schwankungen der Gleichspannung von der Gleichspannungsquelle mittels einer verbesserten Vakuumröhren-Spannungsregleranordnung VR konstant erhalten werden. 



   Der Hauptoszillator gemäss der Erfindung besteht aus einem Paar von Elektronenröhren 2,4 mit einem abgestimmten   Gitter-oder Steuerlektrodenkreis   6 und einem abgestimmten Anodenkreis 8. 



  Der abgestimmte Gitterkreis 6 für die Gitterelektroden bzw. die den Kathoden   M,   16 der Röhren 2, 4 benachbarten Elektroden   10,   12 enthält ein Paar paralleler Leiter 18, 20 mit im wesentlichen gleichmässig verteilter Selbstinduktion und Kapazität und verhältnismässig nahe nebeneinander angeordnet, so dass die Strahlung von denselben im wesentlichen Null ist. 



   Der abgestimmte Kreis 6 wird durch einen Kurzschlussstreifen 22 abgeschlossen, der über einen gegebenenfalls veränderliehen Widerstand 24 geerdet-ist. Infolge   Gittergleichrichtung   können durch 

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 geeignete Wahl des Wertes des Widerstandes 24 die Steuerelektroden 10, 12 auf einem geeigneten Arbeitspotential erhalten werden ; es können aber auch diese Gitter auf ein bestimmtes Potential gebracht werden, indem an Stelle des Widerstandes 24 eine geeignete Gleichspannungsquelle, z. B. eine Batterie und ein Potentiometer, verwendet wird. 



   Der abgestimmte Anodenkreis 8 ist   ähnlich   dem abgestimmten Gitterkreis ausgebildet. Er besteht aus einem Paar verhältnismässig dicht nebeneinander angeordneter Leiter 26, 28 mit im wesentlichen gleichmässig verteilter Kapazität und Induktion. Während der Gitterkreis 6 durch Bewegung des Schiebers 22 längs der Leiter 18, 20 abstimmbar dargestellt ist, ist der Anodenkreis mittels leitender   Trombon- {} der U-Schieber. 30,.   32 abstimmbar veranschaulicht.

   Die beweglichen und die ortsfesten Teile der Trombonschieberanordnung sind in leitender Verbindung miteinander, so dass das durch den Leiter 34 zugeführte Potential, das durch die Wirkung des Spannungsreglers ungeachtet von Spannungsschwankungen des   Anodenspannungsgleichrichters, 36   konstant gehalten wird, an die Anoden 38, 40 der Elektronenröhren 2,4 gelangen kann. 



   Die besondere Wirkung des Hauptoszillators sowie auch der andern im Ultrakurzwellenapparat gemäss der Erfindung verwendeten Röhren beruht aber   darauf, dass-unabhängig   von der eben geschilderten Abstimmung des Steuergitter-und des   Anodenkreises-auch noch   die Kathoden der Röhren für sich zur Schwingungserzeugung bzw. zur Unterstützung derselben, die sich besonders günstig auswirkt, herangezogen sind, indem sie noch besonders mit auf die gewünschte Frequenz abgestimmten Kreisen versehen sind.

   Zu diesem Zwecke ist beim Hauptoszillator der Kathodenkreis folgendermassen ausgebildet : Der Kathodenheizstrom geht von dem geerdeten Leiter 42 aus, der mit der Gleichstromquelle 44 verbunden ist, läuft dann über den Kurzschlussstreifen 46 durch die in den leitenden Röhren 52,54 isoliert angeordneten Leiter   48,   50, weiter durch die äusseren Zweige der   Heizfäden 14, 16   und zurück durch die inneren Zweige der Fäden, über die leitenden Röhren 52,54, durch den Widerstand 56 zu dem andern Leiter 58 der Gleichstromleitung. Dieser Rückweg geht über den   Kurzsehlussstreifen     60,   der längs der Röhren 52, 54 verschiebbar ist, so dass der Kathodenheizkreis abgestimmt werden kann. 



   Wegen der engen Nachbarschaft der Leiter   48,   52 bzw. 50, 54 wirken diese für die hohen Fre- quenzen wie ein einzelner Leiter. Um jedoch diese Wirkung über die ganze Länge des Heizkreises zu sichern, sind noch   Kurzschlusskondensatoren   62,64 für die Leiter   48,   52 bzw. 50, 54 vorgesehen. 



   Es sind ferner veränderbare Anschlüsse 66, 68 für die lange Leitung zur Frequenzregelung vorgesehen, die zweckmässig aus einem Paar von in geringem Abstand voneinander angeordneten geraden
Leitern 70, 72 besteht, die an ihrem äusseren Ende durch einen längs der Leiter verschiebbaren leitenden
Streifen 74 kurzgeschlossen sind. 



   Es ist notwendig, dass der Kathodenheizkreis, wie beschrieben, abgestimmt wird, damit der Meister- oszillator bei den ausserordentlich hohen in Betracht kommenden Frequenzen arbeiten kann, um die Schwingungen mit Grundfrequenz zu liefern. Sonst würden infolge der niederen kapazitiven Reaktanz zwischen den Elementen in der Röhre einerseits und zu starken zeitlichen Nachhinkens der Elektronen anderseits weder an den Anoden noch an den Steuergittern hinreichend wirksame Regelpotentiale auf- treten, und infolgedessen würde in den Röhren keine Veränderung in den Elektronenströmen mit diesen hohen Frequenzen auftreten und daher die   gewünschte   Hochfrequenzausgangsleistung nicht erzielt werden.

   Durch Abstimmen der verschiedenen Kreise in der beschriebenen Weise hingegen und durch
Einstellen der Kathodenenden des abgestimmten   Heizfadenkreises   auf die richtige Impedanz mittels des Schiebers 60 wird erreicht, dass der Kreis in Schwingung gerät und eine beträchtlich hohe Ausgangs- leistung bei Frequenzen ergibt, wie sie bisher mit den gewöhnlichen Gegentaktkreisen nur sehr schwer zu erzielen waren. 



   Es ist daher klar, dass die Kathoden einen wesentlichen Einfluss auf die Frequenz der erzeugten
Schwingungen haben, und deshalb wurde auch die zur Frequenzregelung dienende lange Leitung 70, 72 mit dem abgestimmten Kathodenheizkreis verbunden. Die bei 74   kurzgeschlossene   Leitung ist an die
Röhren 52,54 angeschlossen, die wegen ihres grossen Durchmessers und ihrer verhältnismässig niedrigen
Reaktanz bei den hohen Frequenzen den grössten Teil der   Hoehfrequenzenergie   führen, während die inneren Leiter im allgemeinen als Weg für den gleichgerichteten oder Niederfrequenzheizstrom dienen.
Es sei erwähnt, dass zur Erhöhung der Frequenzstabilität in dem System gemäss der Erfindung Gleich- strom zur Heizung verwendet wird ;

   obwohl auch Röhrentypen mit durch Wechselstrom geheizten
Kathoden verwendet werden können, wenn auch damit etwas von der Frequenzstabilität preisgegeben wird. 



   Die   frequenzstabilisierende   Wirkung der langen Leitung kann dem Umstand zugeschrieben werden, dass Wellen längs der Leitung wandern und durch Reflexion an das Eingangsende der Leitung zurück- kehren. Wenn nun eine Verschiebung in der Frequenz stattfindet, derart, dass eine halbe Wellenlänge der
Eingangswelle nicht eine ganze Zahl mal in der Leitung enthalten ist, dann wird sie vom Aussenende der
Leitung zum Eingangsende   zurückreflektiert   mit einer Phasenverschiebung, die mit der Zahl der in der
Leitung enthaltenen Halbwellen vergrössert oder multipliziert wird.

   Diese Phasenverschiebung wirkt in einem solchen Sinne, dass sie den Oszillator mit seiner Frequenz wieder in Schritt mit der Frequenz zurückzubringen trachtet, für welche die Leitung mit ihrer, einer ganzen Anzahl von halben Wellenlängen entsprechenden Länge eingestellt wir ; u. zw. wird durch die infolge der gewählten grossen Länge 

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 der Leitung vergrösserte Phasenverschiebung der Oszillator rasch wieder auf die richtige   ArbeMrequenz     zurückgebracht.   Diese, eine rasche   Rückkehr   bewirkende Einstellung wird noch durch den Umstand unterstützt, dass die Leitung oder der Frequenzstabilisator mit dem abgestimmten Kathodenkreis gekoppelt ist, der, wie bereits erwähnt, sehr wirksam für die Regelung der Schwingungserzeugung von in Gegentaktschaltung angeordneten Elektronenröhren ist.

   Ausserdem ist die Kopplung an den Heizfadenkreis bevorzugt, weil sie stabiler ist. 



   Die lange Leitung kann offen bleiben, in welchem Falle der Streifen 74 wegfällt und die Leitung auf die richtige Länge abgeschnitten wird. Es ist jedoch aus baulichen   Rücksichten   vorzuziehen, die 
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Spannungsknotenpunkt befindet. 



   Praktisch hat sich die Leitung als ein einfaches und wirksames Frequenzregelmittel erwiesen. 



  Es ist jedoch die Möglichkeit von Frequenzverschiebungen gegeben, entsprechend dem Hinzukommen oder Wegfallen von einer oder mehreren Halbwellen, derart, dass die Länge der Leitung durch die betreffenden Längen genau teilbar ist. 



   Um solche Frequenzsprünge zu verhüten, werden die Leiter   10,   72 der langen Leitung in Spannungknotenpunkten durch Widerstände 76,   18   verbunden, die in Fig. 1   a   ein Viertel und die Hälfte der Länge der Leitung von deren linkem Ende entfernt gezeichnet sind. Dann wird der ungefähr in der Mitte der Leitung angeordnete Widerstand, dessen Wert der Schwingimpedanz der Leitung gleich gewählt werden kann, Frequenzsprünge von ungeraden Vielfachen der Halbwelle verhüten. In ähnlicher Weise wird ein in einer Entfernung von einem Viertel der Leitung von einem Ende derselben angeordneter Widerstand Frequenzsprünge verhüten, die geraden Vielfachen einer halben Wellenlänge der   gewünschten   Arbeitsfrequenz entsprechen.

   Falls bloss die   Verhütung der   geraden Vielfachen gewünscht werden sollte, so ist der Widerstand in der Mitte der Leitung nicht mehr notwendig und kann entfernt werden ; und sollen nur die ungeraden Vielfachen vermieden werden, so kann der ein Viertel der Leitungslänge von dem Leitungsende entfernt angeordnete Widerstand entfernt werden. Gegebenenfalls können solche Widerstände oder andere Impedanzen, z.'B. Kondensatoren oder Selbstinduktionen oder Verbindungen beider, an jeder beliebigen Anzahl von Spannungsknotenpunkten an die Leitung angeschlossen werden. 



  Es muss jedoch bemerkt werden, dass es bei besonderer Wahl der Impedanzen nicht erforderlich sein muss, diese Impedanzen in dem Knotenpunkt anzuschliessen. 



   Die Wirkung dieser Widerstände oder Impedanzen zur Verhütung der Frequenzsprünge oder - verschiebungen ergibt sich daraus, dass bei andern   als   den gewünschten Frequenzen stehende Wellen auf der Leitung wegen der starken ohmschen Belastung durch die   Widerstände   nicht ausgebildet werden können. Mit andern Worten, infolge der starken Belastung des Kreises bei unerwünschten Frequenzen ist die Bildung der Spannungsmaxima verhindert. 



   Aus dem Vorstehenden ergibt sich, dass das Anbringen solcher Widerstände an der Leitung nicht auf die besonders angegebenen Punkte beschränkt ist, sondern dass Widerstände zwischen die Spannung- 
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 geschaltet werden können. 



   Es ist klar, dass die lange Leitung mit dem Meisteroszillator in einer mehr üblichen Art, z. B. mit dem Gitterkreis oder mit einem andern Teil des Kreises, der geeignet scheinen mag, verbunden werden kann. Der Grund, warum die Verbindung mit dem Kathodenkreis besonders hervorgehoben worden ist, ist darin gelegen, dass diese sich besonders geeignet und stabil erwiesen hat. 



   Trotz der langen Leitung für die Frequenzregelung können geringe Frequenzänderungen infolge Änderungen der Anodenspannung vom Anodenspannungsgleichrichter 36 auftreten. Um diese Störungsquelle zu beseitigen, ist ein Spannungsregler VR vorgesehen, der im allgemeinen überall dort verwendet werden kann, wo es erwünscht ist, eine konstante Spannung von einer schwankenden Gleichstromquelle zu erhalten. 



   Die Wirkungsweise des Spannungsreglers   V   ist die folgende : Die Einstellung ist so getroffen, dass das richtige Potential an die Anoden des Meisteroszillators gelangt, wenn ein bestimmter Strom durch den Widerstand 100 und den Widerstand 96 fliesst. Steigt nun die Spannung des Anodenspannungsgleichrichters 36, so wächst auch die Spannung des Gitters 86 der   Spannungsreglerröhre   80 in positivem Sinne, so dass ein erhöhter Strom durch den Widerstand 100 fliesst. Infolgedessen tritt ein erhöhter Spannungsabfall längs des Widerstandes 100 auf, der die Spannungserhöhung vom Anodengleiehriehter 36 kompensiert, wodurch bewirkt wird, dass an den Anoden der   Meisteorszillatorröhren   konstante Spannung aufrechterhalten wird. 



   Es ist zu beachten, dass durch diese Anordnung ein nahezu vollständiger Ausgleich der Spannungsschwankungen der Spannungsquelle 36 erzielt wird, solange als die Charakteristiken der Elemente des Kreises linear bleiben. 



   Dasselbe gilt für den Spannungsregler VR2, der im wesentlichen konstantes Potential von der Quelle 36 durch den Leiter 104 an die Anoden der   Pufferverst rkerröhren 106, 108   liefert. 



   Wie bereits erwähnt, wird Energie konstanter Frequenz von einer Grössenordnung, die bisher mit gewöhnlichen regenerativ gekoppelten Elektronenentladungsvorrichtungen nur sehr schwierig erzielt 

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 werden konnten, durch die Koppelung   C   dein Pufferverstärker BA zugeführt. Die induktive Kopplung ist durch die einander gegenüberliegenden Schleifen   110,   112 gebildet, die zur Veränderung der Kopplung mit Bezug aufeinander beweglich sind. Die Schleife 110 liegt in der abgestimmten Übertragungsleitung   114,   die in der Bauart dem abgestimmten Anodenkreis der Meisteroszillatorröhren gleich ist. Die Schleife 112 bildet einen Teil des abgestimmten Anodenkreises 8 der Röhren 2, 4. 



   Im allgemeinen ist der mechanische und elektrische Aufbau des Pufferverstärkers und der mit ihm verbundenen Kreise ähnlich dem der Kreise des Meisteroszillators. Die durch die Kopplung 0 dem 
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 Energie wird in verstärkter Form durch die Kopplung   C   auf den magnetischen Frequenzmultiplikator MFM übertragen. 



   Mittels der   Trombon-oder Posaunensehieber   in der Übertragungsleitung 114 wird diese auf eine solche Länge gebracht, dass sie auf die Grundfrequenz abgestimmt ist und dass ihre Ausgangsenden   122, 124 entsprechend durch   die Impedanz des Heizfadenkreises verbunden werden. Die Abstimmung des Heizfadenkreises durch Einstellung des Kurzschlussstreifens 126 soll derart sein, dass die Kathodenenden des Kreises die günstigste Phase und Spannung haben, um die günstigste Wirkung der Röhren 106 und 108 zu ergeben. 



   Obwohl der Pufferverstärker durch die Zufuhr der Steuerpotentiale vom Meisteroszillator in Schwingung versetzt werden kann, so ist er doch infolge seiner Abstimmung und auch infolge der von dem Meisteroszillator zugeführten Frequenzregelströme oder-potentiale im Takt gehalten oder gezwungen, verstärkte Schwingungen auszuführen, die in der Frequenz vollkommen mit den von dem Meister-oder Hauptoszillator erzeugten Schwingungen übereinstimmen. Dieses Prinzip ist auch bei dem System, das weiter unten an Hand der Fig. 2 beschrieben werden wird, verwendet, um die Frequenz eines Meisteroszillators zu regeln, anstatt eine lange Leitung zur Frequenzregelung anzuwenden, wie sie in den Fig. 1 a und 1 b veranschaulicht ist. 



   Der Pufferverstärker ist ausserordentlich stabil, wenn der Gitterkreis eine geerdeten Gittern äquivalente Abstimmung erhält. Überdies wird der Wirkungsgrad, obwohl die Rückwirkung für eine solche Abstimmung degenerativ ist, nicht in dem Ausmass beeinträchtigt, vergliehen mit den üblichen ausgeglichenen oder regenerativen Kreisen, wie es bei längeren Wellen der Fall sein würde. Der Vorzug der Anordnung liegt darin, dass sie oft die schwierige Aufgabe der Kreisstabilisierung bei sehr hohen Frequenzen löst.

   Wenn eine einem vollkommen geerdeten Gitter entsprechende Wirkung gewünscht wird, so wird der Schieber auf den Gitterabstimmungsleitern an eine Stelle gebracht, die ein Vielfaches 
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 durch die Fäden   152, 154 und zurück durch   die inneren Leiter   164, 166, Kurzschlussstreiien 176   und Leiter 178 zu dem andern Leiter 42 der von der Quelle 44 gespeisten Fadenheizleitung. 



   Durch Einstellung des Streifens   174   wird der Kathodenkreis auf beste Übereinstimmung mit dem Rest der Kreise abgestimmt ; d. h. dass die Abstimmung im Kompromissweg möglichst günstig für beide Frequenzen, die Grund-und die harmonische Frequenz, erfolgt. Da der Gitterkreis auf die günstigste Impedanz für die Energie in der Harmonischen abgestimmt ist, so wird diese Energie leicht auf den Gitterkreis übertragen und baut sich in demselben auf einen hohen Wert auf. 



   Der eben geschilderte Frequenzmultiplikator würde aber ohne den in der Zeichnung dargestellten magnetischen Apparat keine beträchtliche Ausgangsleistung ergeben. Um diese zu erhöhen und in gewissen Fällen überhaupt eine Arbeitsleistung zu erzielen, wird gemäss der Erfindung ein Gleichstrommagnetfeld auf den Elektronenstrom in den Röhren   148,   150 in einer Richtung zur Wirkung gebracht, die senkrecht steht zu dem normalen Weg, den die Elektronen vom Faden zur Anode nehmen. Der magnetische Apparat besteht aus einem Paar Spulen   180, 182, durch   die ein Kern   184,   vorzugsweise aus Eisen hoher Permeabilität und allenfalls lamelliert, gelegt ist.

   Die Spulen 180, 182 sind in Reihe geschaltet und durch die Leiter   184,     186   mit Strom von der Quelle 44 gespeist, der mittels des Widerstandes 188 geregelt werden kann. 



   Die Gitter 148, 150 bzw. die den Kathoden 152, 154 zunächst liegenden Elektroden sind mit dem 
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 verschiebbar liegt, durch den einerseits die Abstimmung erzielt wird und anderseits die Gleichstromspannung, die durch Gittergleichrichtung längs des Erdungswiderstandes 193 erzeugt wird, zur Einwirkung auf die Steuergitter oder-elektroden gebracht wird. 



   Der Widerstand 193 ist vorzugsweise so gewählt, dass die positiven Spitzen oder Gipfel des den Anoden 140,   142   zugeführten Eingangspotentials Spritzer von Elektronen hervorrufen, die auf die den
Kathoden zunächst liegenden Gitter auftreffen. Unter solchen Umständen würde ohne die Anwendung des magnetischen Feldes die Ausgangsleistung in der Harmonischen nur eine sehr geringe sein. Durch die Anwendung eines in der Längs-oder axialen Richtung angelegten Gleichstrommagnetfeldes jedoch wird die Leistung in den harmonischen Frequenzen im abgestimmten Ausgangskreis 160, 162, 190 wesentlich erhöht und auf einen praktisch brauchbaren Wert gebracht. 



   Die Anwendung des Gleichstrommagnetfeldes verursacht sowohl ein schärferes Auftreffen der Elektronen als auch ein schärferes Unterbrechen des Elektronenflusses zu den Ausgangselektroden beim Beginn und beim Aufhören der positiven Gipfelwerte des Eingangssteuerpotentials ; und es ist dieses scharfe Starten und Stoppen des Elektronenflusses, das in hohem Masse für das Entstehen der harmonischen Wellen verantwortlich ist. 



   Im allgemeinen wird also Verbesserung der Ausgangsleistung, in vielen Fällen sogar die Möglichkeit des Arbeitens überhaupt oder, mit andern Worten, erhöhter Wirkungsgrad erhalten, wenn solche Kreise wie die Fadenheizkreise abgestimmt werden. 



   Praktisch haben sich sehr Elektronenentladungsvorriehtungen mit T-förmigen Glashüllen bewährt, bei denen die Längsachsen der Anoden im wesentlichen parallel zu den Längsachsen der Spulen 180, 182 liegen. Es wurde auch die Anordnung so getroffen, dass Teile der Röhre durch Öffnungen hindurchgehen, die in den magnetischen Jochen gebohrt sind, so dass die Feldstärke erhöht und die magnetische Streuung wesentlich verringert ist. 



   Es ist auch noch hervorzuheben, dass beim Frequenzmultiplikator die Gitter als Ausgangselektroden gewählt sind statt der Anoden. Was die Eingangsleistung in der Grundfrequenz betrifft, so ist es wegen der Grösse der Kopplungskapazität zwischen den Elektroden, d. h. zwischen den Gittern und Anoden, gleichgültig, ob diese Eingangsleistung den Gittern oder den Anoden zugeführt wird. 



   Es wurde ferner gefunden, dass es ziemlich wesentlich ist, Röhren mit zylindrischen und konzentrischen Elementen zu verwenden, und dass es notwendig ist, dass der Faden konzentrische Symmetrie besitzt. Der Grund für die Notwendigkeit dieser Symmetrie liegt darin, dass die gute Wirkung von gleichförmiger Geschwindigkeit, sozusagen von ordentlicher Front der Elektronen abhängt. Arten von Kathoden, die diesen Bedingungen entsprechen, sind der einzelne Faden, die Spirale und die zylindrische Heizertype. Bis die letztere Art von Kathoden in einer solchen Weise hergestellt werden wird, dass ihre   Heizoberfläche   weniger empfindlich gegen   Rückstrahlung   vom Gitter ist, welche die Elektronenemission unstabil macht, sind die andern Kathodenformen, wie die gerade Fadentype, günstiger.

   Es versteht sieh daher, dass die Kathoden in den verschiedenen   Elektronenröhren   des Meisteroszillators und des mag-   netischen   Frequenzmultiplikators u. dgl., obwohl sie in den Zeichnungen in der konventionellen Form dargestellt sind, von irgendeiner geeigneten Form sein können, so auch von der weehselstromgeheizten Bauart. 



   Es ist wohl richtig, dass für diese sehr hohen Frequenzen zylindrische Röhren mit zwei Elementen mit konzentrischer Symmetrie   erwünscht   sind. weil sowohl die Grund-als auch die harmonischen Frequenzen an denselben Elektroden zugeführt und abgenommen werden könnten ; es lassen sich aber auch sehr gut Dreielektrodenröhren verwenden und besonders solche mit der dritten Elektrode oder Anode in denselben. 

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   Da bei einer   Frequenzvervielfältigungsvorrichtung   der Multiplikator mit zwei abgestimmten Kreisen, dem Grundfrequenzeingangskreis und dem Harmonischenausgangskreis, verbunden sein muss, so spielt die Art dieser Verbindung eine grosse Rolle. Durch Verbindung des Eingangskreises mit den Anoden und des Ausgangskreises mit den Gittern, wobei auch der Glühfadenkreis abgestimmt wird, ist eine wirksame Kreisanordnung geschaffen, die auch sehr leicht zu handhaben ist. 



   Bei harmonischen Frequenzen wird höchste Ausgangsleistung erhalten, wenn der Raum zwischen Faden und Gitter die grösste Spannungsgradientenschwingung hat, die eine bestimmte Eingangsleistung zulässt ; d. h. dass besonders das Gitter eine grosse   Spannungsschwingung   haben sollte. Um dies zu erreichen, muss das Gitter auf die Grundfrequenz durch einen Kreis abgestimmt werden, der seine höchste Impedanz am Gitter hat. Das Gitter muss jedoch auch auf einen Ausgangskreis mit geeigneter Impedanz für die Harmonisehen abgestimmt werden. Einer solchen Verbindung von Bedingungen ist gewöhnlich schwer zu entsprechen, ohne dass starke Zirkulationsströme auftreten, die hohe Verluste mit sich bringen. 



  Da der Abstand von der Einschmelzstelle des Glases bis zum Gitter in den meisten Röhren beträchtlich ist, so wird die Schwierigkeit noch vermehrt, einen äusseren Doppelkreis in Verbindung mit dem Gitter anzuordnen, der die obenerwähnten Wirkungen an dem Gitter ergeben würde. 



   Um die hohe Spannung am Gitter zu erhalten und zugleich einen leicht zu behandelnden Kreis zu haben, wird die Kapazität zwischen Anode und Gitter als Impedanzstromformator benutzt. In diesem besonderen Falle ergibt sich gerade eine gute Wirkung, wenn der Kreis zwischen den Gittern (in einer
Gegentaktanordnung) einem abgestimmten Kurzschluss für die Harmonische gleichgemacht wird. Das ist jedoch nicht ein wahrer Kurzschluss entsprechend einer Belastung, sondern er ist eine Halbwelle lang für die Harmonische. Diese Bedingung macht dieses Glied zu einer Induktanz für die Grundfrequenz. 



  Stellt man sich nun eine zylindrische Fläche zwischen Anode und Gitter vor, so kann man ihr einen solchen Radius geben, dass die Kapazität zwischen dieser Fläche und dem Gitter soviel kapazitive Reaktanz für die Grundfrequenz besitzt wie das Verbindungsglied zwischen den Gittern induktive Reaktanz. Der Kreis von einer dieser imaginären Flächen über die Gitter und deren Verbindung zu der andern Fläche ist daher ein in Reihe abgestimmter Kreis. Die übrigbleibende Kapazität zwischen den imaginären 
Flächen und den Anoden kann nun in gleicher Weise auf die Grundfrequenz abgestimmt werden, und die induktive Verbindung zwischen den Anoden kann auch für die Eingangskopplung benützt werden.
Wenn die Kapazität zwischen den Anoden und den imaginären Flächen grösser ist als zwischen diesen
Flächen und den Gittern, dann wird die Reaktanz der ersteren niedriger.

   Daher wird, wenn Strom mit
Grundfrequenz durch den Kreis fliesst, der Punkt höchster Spannung am Gitter liegen, welches zugleich mit einem Kreis von niedriger Impedanz für die Harmonische verbunden ist. 



   Es wurde schon erwähnt, dass eine Röhre mit zwei Elementen für diese Zwecke am günstigsten sein würde. Es muss jedoch beachtet werden, dass, wenn nicht besonders die Zuführungen der Anode sehr kurz gemacht werden oder die Wandungen der Anode entweder dicht an der Glashülle sind oder die Hülle selbst bilden, die oben angegebenen Kreisbedingungen nur schwer zu erfüllen sind. Falls die
Anode (das Gitter) dicht an die äussere Umgebung herangebracht werden kann, dann fällt es leicht, sie mit einem Mantel von richtigen Abmessungen zu umgeben, wodurch eine sehr wirksame Spannungs- transformation und auch ein günstiges Zusammenwirken von   Grundfrequenz-und Harmonischenkreis   ermöglicht wird.

   Die Abstimmung des Glühfadenkreises hat sehr viel damit zu tun, sie wirkt tatsächlich wie ein Zauberstab, mit dem der Ausgleich der Abstimmbedingungen für die Grundfrequenz und die Harmonische bewerkstelligt wird, um den besten Wirkungsgrad zu erzielen. 



   Infolge der Gegentakt-oder Push-pull-Anordnung der Oszillatorröhren können die ungeraden Harmonischen von einer gegebenen Grundfrequenz, die dem Frequenzmultiplikator zugeführt wird, erhalten werden. Falls gerade Harmonische gewünscht werden, so können diese durch eine Push-pullpush-push-Anordnung oder durch Kreise mit einzelnen Röhren erhalten werden. Mit letzteren können selbstverständlich auch ungerade Harmonische erzielt werden. 



   Wie bereits erwähnt, werden die ungeraden Harmonischen dem Absorptionskreis oder Modulationszwischenkreis AB zugeführt und gegebenenfalls mittels einer Sendeantenne TA übertragen. 



   Für Telegraphie wird an einem Punkt zwischen der Antenne und dem Ausgangskreis des Frequenzmultiplikators irgendeine bekannte Form von Telegraphierschlüsseln oder Unterbrecherrädern od. dgl. eingeschaltet. 



   Für komplexe Wellenmodulation jedoch, wie bei Stimmübertragung oder Mehrfachtelegraphie, versagen die gewöhnlichen Modulationsarten wegen der ungeregelten Frequenzänderung in der endgültigen Ausgangsleistung. 



   Demnach bildet das verbesserte Moduliersystem, bestehend aus dem Absorptionskreis AS und dem magnetischen Modulator MM einen wichtigen Teil der Erfindung. 



   Die Ausgangsenergie in harmonischer Frequenz wird von Punkten mit verhältnismässig hoher Impedanz in dem Ausgangskreis, der die Schleife 190 enthält, mittels Blockkondensatoren   192, 194   entnommen und Punkten von entsprechend hoher Impedanz in dem Absorptionskreis AS zugeführt. Der Absorptionskreis enthält eine leitende Schleife   196,   die in den Leitern 198, 200 verschiebbar ist und durch deren Einstellung er abgestimmt wird. 

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   Infolge der Abstimmung und der   Geschlossenheit des Absorptionskreises   bilden sich in demselben stehende Wellen aus. An Punkte hohen,   zweckmässig   höchsten Potentials 202, 204 des Absorptions- 
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 des Modulators MM gemäss der Erfindung angeschlossen. Der abgestimmte Kreis 210 besteht aus den Leitern 216, 218, innerhalb welcher ein U-förmiger Leiter 220 in leitender Berührung mit demselben zu Abstimmzwecken verschiebbar ist. Die Leiter 216, 218 sind mit den Steuergittern   222 bzw. 224   der Elektronenröhren 212 bzw. 214 verbunden. 



   Da der Kathodenheizkreis 226 dem bereits im Zusammenhang mit dem Frequenzmultiplikator, Pufferverstärker und Oszillator beschriebenen Kreis vollständig entspricht, so kann von seiner Beschreibung hier abgesehen werden. Dasselbe gilt für den magnetischen Apparat 228 zur Anlegung eines Gleichstrommagnetfeldes an die Modulatorröhren 212, 214, der dem bereits beschriebenen des Frequenzmultiplikators entspricht. 



   Die Anoden 230,   232   sind "schwebend", d. h. unverbunden ; es kann jedoch gegebenenfalls mit ihnen ein abgestimmter Kreis ähnlich den bereits oben beschriebenen Anodenkreisen verbunden werden. 



  Es hat sich gezeigt, dass beim Versuch, mit den üblichen Mitteln die Energie in dem Absorptionskreis zu modulieren, z. B. durch Ableitung zur Erde mittels einer   veränderlichen   Impedanz in der Form von Elektronenröhren, Veränderungen in dem Gleichstrom durch die Impedanzvorriehtung entsprechend den Modulierpotentialen nur eine äusserst geringe Wirkung auf die Energie in dem Absorptionskreis ausüben. Dies ist dem Umstand zuzuschreiben, dass die Kapazitanz der Vorrichtung verhindert, dass sich irgendeine in Betracht kommende elektronenbewegende Spannung bei diesen so sehr hohen Frequenzen ausbildet. Nur bei sorgfältiger Ausrichtung der Elektronen ist es möglich, sie zum Ansprechen auf diese kleinen Spannungsänderungen zu bringen.

   Uberdies spricht auch die geringe Elektronen- geschwindigkeit in den gewöhnlichen Röhren gegen deren Verwendung als Modulatoren. 



   Mit dem   Röhrenabsorptionskreis   jedoch, der die Röhren 212, 214 enthält, wird die Modulation sehr wirksam erzielt, da die Charakteristik der Röhren durch die Anwendung des magnetischen Feldes sehr beträchtlich verändert wird. Mit andern Worten, dadurch, dass die Elektronen in Bahnen nahe dem
Gitter infolge der Wirkung des magnetischen Feldes gehalten werden, wird eine grössere Anzahl   von  
Elektronen für die Beeinflussung durch Modulationspotentiale verfügbar. 



   Die Gitter haben in diesem Falle zweckmässig eine positive Vorspannung, so dass sie zu allen Zeiten positiv sind. Auf diese Weise sind Elektronen in tangentialer Bewegung zum Gitter immer in grosser
Zahl in der unmittelbaren Nachbarschaft des Gitters verfügbar, so dass selbst niedrige Potentiale hoher
Frequenz auf dieselben einwirken können mit dem Ergebnis, dass Absorption stattfindet. Um die Höhe des Potentials auf den Steuergittern des magnetischen Modulators zu verändern und damit die Absorption von Energie zu verändern, indem eine grössere oder kleinere Anzahl von Elektronen verfügbar wird, wodurch die Modulierung der Wellen in dem Absorptionskreis bewirkt wird, wird von einer (nicht gezeich- neten) Quelle einlaufende Modulation durch einen Transformator 234 auf eine Mehrzahl von parallel geschalteten   Elektronenrohrenverstärkern   übertragen.

   Die Glühfäden dieser Audiofrequenzverstärker können von einer (nicht gezeichneten) Wechselstromquelle durch einen Transformator 2. 38 gespeist werden. Anodenpotential wird von einer (nicht gezeichneten) Quelle durch den Leiter 240 zugeführt, in dem eine Drossel für Audiofrequenzströme liegt. Diese Drossel gewährleistet, dass die verstärkten   1rlodulierströme   durch ein Potentiometer oder einen Widerstand 244 fliessen. 



   Das normale Potential für die Steuergitter der Modulatorröhren wird vom Widerstand 244 durch den veränderlichen Kontakt 246 und den Leiter 248 abgeleitet, in dem eine Drossel 250 liegt. Da der Abzapfpunkt 246, der die richtige Gittervorspannung für die Röhren des magnetischen Modulators gibt, schlecht gelegen sein kann in bezug auf die   Audio-oder Niederfrequenzspannungen,   die den Steuergittern zugeführt werden sollen, dient die Drossel 250 dazu, das Abfliessen von im wesentlichen allen Audiofrequenzströmen vom Punkte 246 zu verhüten.

   Um jedoch die hohen Audiofrequenzpotentiale, die im Punkte 252 auftreten, den Modulatorsteuergittern zuzuführen, ist der Leiter 248 mit diesem Punkt durch einen Nebenwegkondensator 254 für Audiofrequenz verbunden, der natürlich verhältnismässig gross sein muss im Vergleich zu einem solchen Kondensator für Radiofrequenz. Durch diese Kondensatordrosselanordnung zwischen dem Leiter 248 und dem Widerstand 244 ist es also ermöglicht, den Steuergittern des magnetischen Modulators zugleich die gewünschte hohe Audiofrequenzspannung und die verhältnismässig niedrige Gleichstromvorspannung zuzuführen. 



   Durch die einstellbare Kopplung   02   und die Übertragungsleitung 256 wird auf die Sendeantenne TA eine in ihrer Amplitude modulierte Welle von im wesentlichen konstanter Frequenz übertragen. Die modulierte   Trägerenergie   wandert auf der Übertragungsleitung 256 durch die Gebäudewand 258 über die Übertragungsleitungen 260,262 und 264 zu den Speisedrähten 274 für die Sendeantenne TA, die mit einem glatten, ebenen metallischen Reflektor 272 versehen ist. 



   In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung zur Übertragung von Frequenzen in der   Grössenordnung   von 450 Millionen Perioden je Sekunde ist   ein "Führungsoszillator" 800 vor-   gesehen. Dieser Oszillator ist ein auf konstanter Frequenz gehaltener Oszillator, z. B. durch Kristallsteuerung oder durch Steuerung mittels langer Leitung. Die Ausgangsenergie des Führungsoszillators GO 

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Spannung aufrechterhält. 



   Die Wirkung des Spannungsreglers VR ist der des in Fig. 1 dargestellten Reglers ähnlich. Span- nungsschwankungen am Widerstand 328 verursachen Schwankungen im Stromfluss durch die Vakuum- röhre 330, infolge derer wechselnde Spannungsabfälle am Widerstand 334 von solcher   Grösse   auftreten, dass die Spannungsschwankungen des Gleichrichters ausgeglichen werden und dadurch konstante
Spannung im Leiter 332 und damit auf den Anoden der Oszillatorröhren   308,   310 aufrechterhalten wird. 



   Fadenheizenergie für den magnetischen Frequenzmultiplikator MFM'und den Oszillator LMO wird von der Stromquelle 334 geliefert, die wohl als eine Batterie dargestellt ist, aber auch irgendeine andere Form von Gleichstromquelle sein kann. Gleichstrom ist vorzuziehen, obwohl auch Wechselstrom- typen von Heizfäden verwendet werden können. Ein Ende der Fadenspeisequelle ist bei 336 geerdet, und die Leiter 338 speisen den abgestimmten Kathodenkreis 304 des Oszillators LMO in Spannungs- knotenpunkten, deren Festlegung gegebenenfalls noch durch Nebenwegkondensatoren 340 und 342 erfolgen kann. 



   Durch induktive Kopplung des durch einstellbare Schieber 350 abstimmbaren Anodenkreises 344 des magnetischen Frequenzmultiplikators mit dem Anodenkreis 312 des Oszillators wird Energie mit
Grundfrequenz auf den Frequenzmultiplikator übertragen. Der Heizkreis 352 des Frequenzmultiplikators ist auf beste Übereinstimmung mit dem Rest der ganzen Kreisanordnung abgestimmt. Die Abstimmung kann allenfalls auch auf die Grundfrequenz oder die zu erzeugende Harmonische derselben erfolgen. 



   Das in Längsrichtung der Röhren 346, 348 angelegte Magnetfeld wird von den Spulen 354,356 geliefert, die einfach um die Röhren gewickelt sein können. Die Spulen können gegebenenfalls aber auch mit Kernen versehen sein oder z. B. in der Form der in Fig. 1 dargestellten Anordnung ausgeführt sein. Die Stärke des Magnetfeldes wird durch Änderung der Stromquelle 360 und des Widerstandes 362 geregelt. 



   Die Anordnung gemäss der Fig. 2 ist mit Bezug auf die der Fig. 1 durch Weglassung des Puffer-   verstärkers vereinfacht   worden. Die Kopplung zwischen dem Kreis AS'und den Absorptions-oder Modulatorröhren 406 und 408 ist auch in vereinfachter Weise dargestellt. Durch die Wirkung des Widerstandes 366 wird eine geeignete Vorspannung auf den Gittern der Röhren 346, 348 erhalten. Dieser Widerstand ist mit einem längs der Leiter 370, 372 verschiebbaren   Kurzscblussleiter   368 verbunden, die sowohl einen Teil des Kreises AS'als auch des abgestimmten Gitterkreises bilden. Der Gitterkreis ist 
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 angeschlossen sind, d. h. in Punkten hoher Impedanz. 



   Die modulierte Energie in der Harmonischenfrequenz wird aus dem Kreis AS'durch die mit ihm induktiv gekoppelte Leitung TL'auf die Sendeantenne TA'übertragen, die von den Leitern 384, 386 gebildet wird. 



     Modulierpotentiale,   die z. B. vom Mikrophonkreis 392 herrühren, werden dem Audio-oder Niederfrequenzverstärker 394 zugeführt, der sie über einen Transformator 396, den Leiter 398, den Kurzschlussstreifen 400 und die Leiter 402, 404 auf die Gitter der Elektronenröhren 406, 408 des magnetischen   Mode-   lators MM'überträgt. Um doppelt sicher zu sein, dass keine Energie mit Grundfrequenz   durchschlüpft   und moduliert wird, die Rückwirkung ergeben würde, ist der Kurzschlussstreifen 403 vorgesehen. 



   Um die Steuergitter des Modulators MM'mit geeigneter Vorspannung zu versehen, dient eine 
Gleichstromquelle 410. Der Kathodenspeisekreis 411 ist auch hier abgestimmt. Die Anoden können   "schwebend'..   d. h. vollständig ohne Verbindung oder durch einen   Kurzschluss   412 miteinander ver- bunden sein. Der Kreis 412 kann jedoch auch auf die Harmonische, d. h. auf dieselbe Frequenz wie der
Absorptionskreis AS', AM'abgestimmt werden. 



   Die Spulen 414 werden von einer Quelle 418 gespeist und erzeugen ein   Gleiehstrommagnetfeld,   das auf den Elektronenfluss in den Röhren 406, 408 einwirkt. 



   Die Heizströme können den Fäden auch durch Drosseln zugeführt werden, so dass die Abstimm- leiter der Fadenkreise nur   Hochfrequenzströme   führen und gegebenenfalls gegen die Heizströme durch grosse Blockkondensatoren blockiert sind. 



   In Fig. 3 ist schematisch eine Anordnung dargestellt, in der einfache Röhrenstufen zur Verwendung kommen und bei der die Ausgangsenergie im Gegensatz zur Amplitudenmodulation frequenzmoduliert ist. 



   Der Meister-oder Hauptoszillator MO"mit einer einzelnen Röhre speist einen aus einer einzelnen
Röhre bestehenden magnetischen Frequenzmultiplikator MFM", dessen Ausgangsenergie frequenz- moduliert ist und einer geeigneten Sendeantenne   TA" zugeführt   wird. 



   Der Kathodenheizstrom wird der   Hauptoszillatorröhre 500 durch   den   röhrenförmigen   Leiter. 502 und den konzentrischen inneren Leiter 504 von einem Transformator 506 zugeführt. Das Potentiometer 515 ist eigentlich nicht notwendig, wenn das Potentiometer 517 im Gitterkreis vorhanden ist. Der Faden der Röhre 500 kann auch mit Gleichstrom geheizt und dann die Anordnung wie bei der   Röhre 52   des magnetischen Frequenzmultiplikators getroffen werden, bei der das Potentiometer 569 dem doppelten
Zweck dient, die Gittervorspannung und den Heizstrom zu regeln. 



   Der den röhrenförmigen Leiter 502 berührende und längs eines Erdungsstreifens 510 verschieb- bare Schieber 508 dient zur Abstimmung oder Einstellung der Impedanz des Kathodenfrequenzkreises, der durch den Leiter 502 und die als Erde wirksame Platte 514 gebildet ist. Eine ähnliche Schieber- einrichtung 518 ist für die Abstimmung des den Leiter 520 enthaltenden Gitterkreises vorgesehen. 



   Die vom Hauptoszillator erzeugten Hochfrequenzschwingungen werden von der Anode 522 durch die einstellbare U-oder Trombonabstimmung 524 und den Gleichstrombloekkondensator 530 der Eingangselektrode bzw. der Anode 526 der   Multiplikatorrohre   528 zugeführt. Die Anodenkreise der
Oszillatorröhre 500 und der Multiplikatorröhre 528 sind in ähnlicher Weise ausgebildet und abstimmbar mittels der Schieber   538   wie der Kathodenkreis des Oszillators. 



   Der magnetische Frequenzmultiplikator MFM"arbeitet in gleicher Weise wie die oben beschriebenen ; er ist mit einer Spule 540 versehen, um längs der Röhre 528 ein Gleichstrommagnetfeld zu erzeugen. Die Ausgangselektrode 542 ist die normale Gitterelektrode der Röhre 528 und ist mittels eines Schiebers 558 auf eine Harmonische der Eingangsfrequenz abgestimmt. Der Kathodenkreis wird in seiner Impedanz mittels eines Schiebers 568 so eingestellt, dass die auftretenden Potentiale die günstigste Phasenbeziehung für die Erzeugung von Harmonischen in dem den Leiter 556 und den kapazitiv geerdeten Streifen 554 enthaltenden Ausgangskreis haben.

   Der Ausgangsleiter 570 ist an einen Punkt 572 in dem Ausgangskreis angeschlossen, der günstigste Energieübertragung auf die lineare Sendeantenne 574 ergibt ; die   Übertragungsleitung 570   enthält einen einstellbaren Posaunensehieber 576. Zwecks vollkommeneren Ausgleichs kann diese Kopplung auch induktiv anstatt konduktiv (oder galvanisch) ausgebildet sein. 



   Bei der in Fig. 3 dargestellten Anordnung (und dies gilt auch von jeder der oben beschriebenen Anordnungen) kann frequenzmodulierte Energie einfach dadurch erhalten werden, dass die Spannung an irgendeiner der kalten Elektroden des magnetischen Frequenzmultiplikators oder des Hauptoszillators oder beider entsprechend geändert wird. Die so erzielte Frequenzveränderung ist bei diesen so hohen Frequenzen sehr viel grösser als die zugleich erhaltene Amplitudenmodulation. Zu diesem Zwecke wird die Spannung an der kalten Elektrode 542 des magnetischen Frequenzmultiplikators mittels eines Transformators 578 in Schwankung versetzt, der mit Wechselstrom von einer geeigneten Quelle 580 versorgt wird, der mittels eines Schlüssels 582 betätigt wird. Diese Wechselstromspannung wird der an die kalte Elektrode 542 angelegten Gleichspannung überlagert. 



   Die gleichen Resultate können erhalten werden, wenn man den Transformator   578   in die Anodenzuleitung der Röhre 528 einschaltet oder in die   Anoden-oder Steuerelektrodenzuleitung   der Haupt- 

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Mikrophon und dem angeschlossenen Audioverstärker erzeugte Sprechströme werden einem kristall- gesteuerten Schwingungserzeuger durch einen einen Thyritwiderstand enthaltenden Kreis zugeführt. 



     Gewöhnlich   rufen die Steuerpotentiale von der steuernden Quelle, nämlich dem Mikrophon oder dem durch Schlüssel betätigten Audiooszillator, nicht gleichförmige oder nicht lineare Veränderung der Frequenz der Schwingungen des kristallgesteuerten Oszillators hervor. Um diesen Übelstand zu beheben, wird gemäss der Erfindung die Audio-oder Steuerspannungsquelle mit dem Oszillator durch einen nichtlinearen oder nicht   gleichförmigen   Kreis gekoppelt, der einen Thyritwiderstand enthält, dessen Widerstandswert sich nicht linear mit der an ihn gelegten Spannung, u. zw. in ausgleichender Weise, ändert, so dass der Ausgang in gewünschter linearer Weise sich ändert.

   (Wie aus dem Aufsatz auf Seite 92 ff.   in "General Electric Review" vom   Februar 1930 zu ersehen ist, ist Thyrit ein Material, das den Strom   in nicht linearer Abhängigkeit von den angelegten Spannungen durchgehen lässt. )  
Die modulierten Schwingungen werden dann der Reihe nach dem Frequenzmultiplikator l'und 2', dem Verstärker   1" und   einem weiteren Frequenzmultiplikator 3'zugeführt. Um die Entstehung von parasitischen Frequenzen zu verhindern, weisen die Frequenzmultiplikatoren 1', 2'und 3'Anodenkreisneutralisierung auf. Sie können zu diesem Zwecke jedoch auch durch Multiplikatoranordnungen mit Schirmgitter und mit Neutralisierung mittels geteilten Eingangskreises ersetzt werden. 



   Die im Ausgangskreis des Frequenzmultiplikators 3'auftretende modulierte Hochfrequenzenergie wird dann auf die Gitterlektroden des magnetischen Frequenzmultiplikators 4'übertragen. Zwecks bester Wirkung sind die Kathoden des magnetischen Frequenzmultiplikators 4'in Gegenphase durch einen Hochfrequenzkreis verbunden, der aus Leitern mit gleichmässig verteilter Induktion und Kapazität besteht. Das magnetische Feld dient, wie bereits erwähnt, zur Erhöhung des Wirkungsgrades und zur   Ermöglichung   des Arbeitens des Frequenzmultiplikators bei diesen nun schon so ausserordentlich hohen Frequenzen. 
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 verstärker   HF 1',   der in mancher Hinsicht eigenartig ist, insbesondere hinsichtlich der Erdung der Gitter und der Verwendung eines Eingangskreises, der in Gegenphase mit den Kathoden der Gegentaktanordnung verbunden ist. 



   Die Ausgangsenergie des Hochfrequenzverstärkers   HF   l'wird auf den wassergekühlten Hochfrequenzverstärker   BjF'übertragen.   Dieser Verstärker kann auch als Schwingungserzeuger Verwendung finden. Für den Verstärker ist eine Sperranordnung vorgesehen, die Ausschaltung bewirkt, wenn die Kühlwasserzufuhr versagt oder die Anodenspannung oder der Heizstrom ausbleiben. 



   Die   verstärkte   Energie aus dem wassergekühlten   Hochfrequenzverstärker   HF 2'wird auf den magnetischen Frequenzmultiplikator MFM 2'übertragen, der aus einer Mehrzahl von Elektronenröhren besteht, deren Eingangskreise parallel geschaltet sind. Die Ausgangsenergie mit vervielfachter Frequenz wird aus dem Faden-oder Kathodenkreis des magnetischen Frequenzmultiplikators einer geeigneten 

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 kreise zu verhüten, ist ein mit Spannungsknotenpunkten der letzteren verbundener Kreis vorgesehen. 



   Die mannigfaltigen im Zusammenhang mit der Anordnung der Fig. 4 a und 4 b   dargestellten   male sind natürlich nicht auf Sendeanordnungen   beschränkt,   sondern können ebensogut bei Empfangs- einrichtungen verwendet werden. 



   In dem Kreis   des Mikrophons 2"durch Schallschwingungen   od. dgl. hervorgerufene Audio-oder
Niederfrequenzströme werden, gegebenenfalls durch einen Audioverstärker 4"verstärkt, dem kristall- gesteuerten Generator   72'durch   den Kondensator 6"zugeführt, der genügend gross ist, um die verstärkten   Audioschwingungen   oder durch einen Schlüssel betätigte   Wechsel- oder Tonströme durchzulassen.   Die unmittelbare Zuführung dieser Modulierpotentiale zum Gitter des kristallgesteuerten Generators würde eine nichtlineare Veränderung in der Frequenz, entsprechend einer konvexen Kurve, verursachen. Da dies Verzerrungen, z.

   B. beim Empfang, hervorzurufen trachten würde, ist ein Koppelkreis zwischen dem
Verstärker   et'und   dem Schwingungserzeuger 72'zur Vermeidung dieses Übelstandes vorgesehen. In der Fig. 4 a besteht dieser Koppelkreis aus der Spannungsquelle 60', den veränderbaren Widerständen 62' und   64'und   einer Impedanz 66'in der Form eines"Thyrit"widerstandes mit einer nicht gleichmässigen oder nichtlinearen Charakteristik. Dieser Kreis ist für Gleiehstrompotentiale über einen Leiter   68'   geerdet, und ein Ende des Thyritwiderstandes 66'ist für Wechselströme durch einen Kondensator 70' geerdet.

   Um ein Abfliessen von Niederfrequenz zur Erde der Quelle 60'zu verhüten, ist in dem Koppelkreis noch eine Audiofrequenzdrossel M'eingeschaltet, so dass die Potentiale dieser Frequenzen zur Einwirkung auf den Thyritwiderstand gebracht werden. 



   Angenommen, dass der kristallgesteuerte Schwingungserzeuger 72'eine nichtlineare Gitter-   spannungs-Frequenz-Charakteristik   hat, so wird die Einschaltung des Thyritwiderstandes in den Kreis eine Frequenzänderung, entsprechend einer konkaven Kurve hervorzurufen trachten, so dass das Zusammenwirken des Thyritwiderstandes und der Verzerrung des kristallgesteuerten Schwingungerzeugers eine lineare oder gleichmässige Änderung der Frequenz entsprechend den durch den Kondensator 6"zugeführten Amplituden der Steuerpotentiale ergibt. 



   Die Radiofrequenzdrossel   74'bietet   keinen in Betracht kommenden Widerstand für die dem   Gitter 76'der Rohre 72'zugeführten Steuerstrome oder-potentiale.   Das die Frequenz steuernde piezoelektrische Kristall   78'ist   zwischen Kathode und Steuerelektrode der Röhre 72'angeordnet. Der aus Selbstinduktion und Kapazität bestehende Ausgangskreis 80'stellt für Hoehfrequenzströme eine Verbindung zwischen Anode und Kathode der Röhre 72'dar, unter Vermittlung des geerdeten Kondensators   82'.   Die Widerstände 62'und   64'haben   die zweifache Aufgabe, das an das Gitter 76'angelegte Gleichstrompotential und das Ausmass der dem Gitter 76'zugeführten   Modulierspannungssehwingung   zu regeln.

   Die auf diese Weise erzeugte lineare Änderung der Schwingung des kristallgesteuerten Schwin-   gungserzeugers   ist wohl verhältnismässig gering, sie wird aber beträchtlich verstärkt durch die folgenden Frequenzmultiplikatoren, die den absoluten Frequenzunterschied erhöhen, d. h. den Unterschied in Perioden je Sekunde gemessen. 



   Es ist nicht wesentlich, dass Thyritwiderstände verwendet werden und der besondere, in Fig. 4 a veranschaulichte kristallgesteuerte Schwingungserzeuger zur Anwendung kommt. Statt dieses kann auch irgendein anderer Schwingungserzeuger Anwendung finden mit irgendeiner Art von Frequenzsteuerung, wie einfache abgestimmte Kreise, Stimmgabeln u. dgl. Auch müssen die frequenzändernden Potentiale nicht dem Gitter zugeführt werden, sondern sie können auch einer andern Elektrode aufgedrückt werden. 



   Die frequenzmodulierte Energie wird weiter über den Kondensator 86'der Reihe nach dem   Frequenzmultiplikatoren j !' und   2', dem   Verstärker. !" und   dem Frequenzmultiplikator 3'zugeführt. 



   Das Anodenpotential für diese Stufen wird von der Stromquelle 96'geliefert, die auch das Anodenpotential für die Röhre 72'über den regelbaren Widerstand 98'liefert. Das Schirmgitter 100'des Ver-   stärkers "wird auch   mit Gleichspannung von der Quelle 96'über den regelbaren Widerstand 102' versorgt. Den Fadenheizstrom liefert die Heizleitung   104',   die auch andere Röhren, wie die Röhre 72', versorgt ; die Regelung erfolgt   durch Widerstände 106', 108', 110', 112'und 114'.   



   Die Gittervorspannung wird einer geeigneten Potentialquelle   116'entnommen,   die entweder eine Gleichstrommaschine oder eine Batterie sein kann, die über eine   Hochfrequenzdrossel120'ein   Potentiometer 118'speist. An die Quelle   116'sowohl   als auch an die 96'können gegebenenfalls geeignete Nebenwegkondensatoren gelegt werden. Das Potentiometer   118'ist   mit einem   Nebenwegkondensa tor 122'   und regelbaren Widerständen   124', 126', 128'und 130', 132'und 134'versehen.   



   Der auf Grundfrequenz abgestimmte Kreis 80'ist mit dem Gitter   136'des   Frequenzmultiplikators l'verbunden, das über eine Radiofrequenzdrossel und einen Kondensator 138', 140', geerdet ist. 



  Der Ausgangskreis des Frequenzmultiplikatcrs l'enthält den aus Selbstinduktion 144'und Kapazität   146'   bestehenden Resonanzkreis   142',   der auf die   gewünschte   Harmonische abgestimmt ist. Das Anodenpotential wird durch die geteilte Induktion   244'zugeführt,   und diese Zufuhrstelle ist für Radiofrequenzströme durch den Kondensator 148'geerdet. Um die Erzeugung von Parasitschwingungen zu verhüten, ist ein Kondensator 150'in Neutralisierungsschaltung vorgesehen. Gegebenenfalls kann auch 

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 eine Drosselspule in der Anodenspeiseleitung zwischen dem Kondensator   148'und   dem Mittelpunkt der
Induktion 144'eingeschaltet werden. 



   Bei geeigneter Einstellung der Röhre mittels des Widerstandes 124'auf einen hohen negativen
Wert werden nur die Spitzen oder Gipfel der dem Frequenzmultiplikator   ?' zugeführten   Grundfrequenz- energie stossweises Fliessen des Ausgangsstroms auslösen, so dass der Kreis   142'stosserregt   werden wird, wodurch starke Ströme in den Harmonischen erzeugt werden. 



   Die Energie wird durch einen Kondensator 154'und über eine Drossel 156'dem Frequenzmulti- plikator 2'zugeführt, dessen Ausgangskreis   152'auf   die Harmonische der im Kreis 142'auftretenden
Frequenz abgestimmt ist. Die Wirkungsweise der Frequenzmultiplikatoren 2'und 3'ist dieselbe wie die des Multiplikators 1'. 



   Die Ausgangsenergie des Multiplikators 2'wird auf den   Schirmgitterverstärker   1" übertragen, dessen Anodenkreis 158'für   Hochfrequenzströme   durch den Kondensator   160'geerdet   und auf die Aus- gangsfrequenz des Multiplikators 2'abgestimmt ist. Um das Entstehen von parasitischen Schwingungen im Verstärker zu verhüten, ist dieser mit Schirmgitter 100'versehen, das über den Kondensator 162' geerdet ist.

   Falls sich bei höheren Frequenzen die Induktanz der Zuführung des Schirmgitters so hoch erweist, dass sie verhindert, dass das Gitter auf Erdpotential gehalten wird, kann der Kondensator   162'   verhältnismässig klein gemacht werden, so dass er mit der Induktanz des Schirmgitters und seiner Zu- leitung Reihenresonanz ergibt, wodurch das Schirmgitter für die unerwünschte Parasitfrequenz auf   Erdpotential gehalten wird. Der Ausgangskreis 164'des Frequenzmultiplikators 3'ist auf die Harmonische   der in Kreis 158'auftretenden Frequenz abgestimmt. Die Ausgangsenergie des Multiplikators 3'wird über Blockkondensatoren 166'und Übertragungsleitung 168'den Gittern 198', 200'des Frequenzmulti- plikators 4'zugeführt. Diese Gitter werden durch den Leiter 210'vom Widerstand 130'des Potentio- meters 118'mit geeignetem Potential versorgt.

   Der Leiter 210'ist mit dem Kurzschlussstreifen   212'   der Leiter   214',   216'verbunden, die im wesentlichen gleichmässig verteilte Induktion und Kapazität haben und den Eingangskreis des Frequenzmultiplikators   4'bilden.   Die Abstimmung dieses Kreises 218 wird durch den Schieber 220'bewirkt, der gegebenenfalls durch einen grossen Kondensator ersetzt werden kann. Um günstigste Energieübertragung durch die Leitung 168'auf den abgestimmten Kreis   218'zu   erzielen, sollen die   Anschlusspunkte   der Leitung auf den Leitern 214', 216'so gewählt werden, dass sie mit der Impedanz der Leitung 168'übereinstimmen, wodurch eine von Reflexion freie Energieübertragung stattfinden kann. 



   Der Ausgangskreis 222'des magnetischen Frequenzmultiplikators   4'ist   mit den Anoden der Röhren 202', 204'verbunden und besteht ebenfalls aus Leitern mit   gleichmässig   verteilter Induktion und Kapazität ; er wird mittels des Schiebers   224'abgestimmt.   Anodenpotential wird von der mittelhohen Spannungsquelle 226'durch den Leiter   278,   den Abstimmstreifen und die Leiter des Kreises 222'geliefert. 



  Energie in der Harmonischen der Frequenz der vorhergehenden Stufe wird dem Kreis   222'durch   die Kondensatoren 230'entnommen und durch die in ihrer Länge einstellbare Leitung 232'auf den Hochfrequenzverstärker   HF   l'übertragen. Der Fadenheizkreis des Multiplikators 4'verläuft von dem geerdeten Leiter der Heizleitung   104'über   den Leiter 234', die gestrichelt gezeichneten Leiter in den röhrenförmigen Leitern 236', 238', die äusseren Zweige der Fäden und zurück über die inneren Zweige derselben, die Röhren 236'und 238',   Kurzschlussstreifen   240', Leiter 242'und Regelwiderstand 244'zu dem andern Leiter der Leitung 104'. Gegebenenfalls können Nebenwegkondensatoren über die Enden jedes Fadens dicht an jede der Röhren 202', 204'gelegt werden.

   Mittels eines leitenden Schiebers 246'kann die Hochfrequenzimpedanz auf den günstigsten Wert eingestellt werden. 



   Mit der bisher beschriebenen Einrichtung ergibt sich bei höheren Frequenzen ein wesentlicher Abfall des Wirlmngsgrades. Dies ist, wie schon erwähnt, dem zeitlichen Nachhinken der Elektronen zuzuschreiben. Bei den verhältnismässig niedrigen Geschwindigkeiten der Elektronen in den Röhren 202', 204'findet eine vollkommene Umkehr des Eingangspotentials statt, bevor die Elektronen Zeit gehabt haben, ihr Ziel, nämlich die Anoden der Röhren, zu erreichen. Um dieses Nachhinken zu verringern, ist, wie bereits oben dargelegt, eine Anordnung vorgesehen, um die Elektronen in Bereitschaft zu halten für rasches Wirken bei den ultrahohen Frequenzen, um die es sich hier handelt. Diese Anordnung umfasst den Elektromagneten 248'mit rechteckigem Eisenjoch und zwei Spulen.

   Die Magnetspulen werden von der Leitung 104'über den Regelwiderstand   250',   Leiter 252'und 254'und Rückleitung 256'gespeist. 



  Das in einer Richtung senkrecht zum Fluss der Elektronen von der Kathode zu der oder durch die kalte Elektrode wirkende Magnetfeld dient dazu, die Elektronen im Raum um den Glühfaden oder die Kathode aufzuspeichern oder zu halten und dadurch eine wirksame Elektroden emittierende Oberfläche von grossem Durchmesser zu schaffen. Dadurch sind die Elektronen tatsächlich näher den kalten Elektroden, Steuergittern oder Anoden, so dass sie weniger Zeit brauchen, um von dem Elektronenraum zu den Anoden zu wandern. Infolgedessen sind die Verluste wesentlich verringert, und die im Kreise 222'auftretende Energie in der harmonischen Frequenz ist beträchtlich erhöht. 



   Die Gegentaktanordnung ist für den in Fig. 4 a veranschaulichten magnetischen Frequenzmultiplikator nicht unerlässlich. Es kann die Hälfte der ganzen Anordnung weggelassen werden, in welchem Falle dann ein geerdete   Metallscld   parallel zum Leiter 2M'angeordnet werden kann. Die Abstimmung 

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 des Fadenkreises würde dann zwischen dem Schild und dem Leiter 236'durch den Streifen 246'erfolgen oder, falls der Streifen gewisse Speise-oder Heizkreise kurzschliessen würde, durch einen den Leiter   236'   ersetzenden grossen Kondensator. Die Ausgangsenergie würde zwischen dem Anodenleiter und dem
Schild entnommen werden.

   Der Eingangskreis würde auch durch den Streifen 220'in Berührung mit dem Leiter 214'und dem Schild abgestimmt werden und, falls dies einen Kurzschluss in der Spannungsversorgung für das Gitter ergeben würde, könnte der Streifen   220'durch   einen Gleichstromblockkondensator ersetzt werden. 



   Die Gitter des magnetischen Frequenzmultiplikators werden mit einem negativen Potential vom Widerstand 130'des Potentiometers 118'versehen, das so hoch sein soll, dass nur die Spitzen oder Gipfel des positiven Eingangspotentials das Fliessen des Ausgangsstromes bewirken. Die verschiedenen Streifen, wie 212', 220', 246', 240', in diesem Kreis sowohl als auch an andern Stellen, wo solche Streifen verwendet werden, können als eine zusätzliche Vorsichtsmassnahme mittels eines grossen Kondensators oder durch einen solchen in Reihe mit einer Hochimpedanzdrossel geerdet werden. 



   Der Fadenkreis des Hochfrequenzverstärkers HF l'ist ebenso wie der des magnetischen Frequenzmultiplikators 4'angeordnet ; er ist mittels des einstellbaren Streifens 258'auf die mittlere Frequenz der durch die Leitung 232'übertragenen Energie abgestimmt. Dieser abgestimmte Kreis 260'bildet den Eingangskreis des Verstärkers HF 1'. Falls die Fadenzuleitungen beträchtliche Länge haben, können sie durch Nebenwegkondensatoren überbrückt werden. 



   Die Leitung 232'ist an den Kreis 260'in Punkten 264', 266'angeschlossen, die die günstigsten Übertragungsbedingungen ergeben ; sie sind vorzugsweise so gewählt, dass die Impedanz mit der Schwingimpedanz der Linie 232'übereinstimmt. 



   Die Gitter 268', 270'werden durch die Wirkung der Kondensatoren 272'auf Erdpotential gehalten. Falls die Gitterzuleitungsinduktanz verhältnismässig gross ist für die hohen Frequenzen, so können diese Kondensatoren auf einen solchen Wert gebracht werden, dass sie in Reihe mit der Gitterzuleitungsinduktanz Resonanz ergeben, so dass sie die Gitter auf dem erwünschten Erdpotential bei den Arbeitfrequenzen erhalten. Die Steuergitter 268', 270'werden auf einen geeigneten Arbeitspotential durch den mit dem Widerstand 134'des Potentiometers 118'verbundenen Leiter   274'erhalten.   



   Mittelhohe Spannung wird den Anoden des Verstärkers HF l'durch den Leiter 276'und die 
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 die gewünschte Arbeitsfrequenz abgestimmt und bilden den Ausgangskreis. Die verstärkte Energie wird diesem mittels der Kondensatoren 284'und der einstellbaren Übertragungsleitung   286'entnommen   und auf den wassergekühlten   Hochfrequenzverstärker     HF 2'Übertragen.   



   Im Betriebe bilden sich in dem Eingangskreis 260'des Verstärkers   HF l'stehende Wellen   aus, infolge welcher die Fäden mit ihrem Potential entgegengesetzt zu den Gittern 268', 270'schwingen. wodurch verstärkte Ausgangsenergie im Anodenkreis der Röhren auftritt, die auf den abstimmbaren   Eingangskreis 294'übertragen   wird, der aus den zwei Leitern 299', 300'und dem einstellbaren Schieber 297' besteht. Gittervorspannung wird durch Gleichrichtwirkung von dem mit dem Leiter verbundenen geerdeten Widerstand   302'erhalten.   Die Fäden der Röhren 296', 298'werden von der Weehselstromleitung   304'über   den regelbaren Widerstand 306'gespeist. 



   Der Fadenkreis der Röhren besteht aus den röhrenförmigen Leitern 308', 310', die mittels des   Kurzschlussstreifens   312'mit dem einen Ende der   Sekundären   des Transformators   814'verbunden   sind. 



  Der niederfrequente Heizstrom fliesst dann durch die rechter Hand gelegenen Heizfadenzuführungen und kehrt über die in den Röhren 308', 310'gelegenen Leiter zu dem andern Ende der Sekundären des Transformators   374'über   den Leiter   320'zurück.   Die Impedanz des Heizkreises wird durch den Schieber 322' eingestellt, und die Heizleiter wirken parallel für die Hochfrequenzströme vermittels der   Nebenweg-   kondensatoren 324'. 



   Die Elektroden der Röhren 296', 298'sind von den flüssigkeitsgekühlten Kammern 326', 328' umschlossen. Vom Gleichrichter 330'wird Hochspannung durch den Leiter 332'und die linearen röhrenförmigen Leiter 334', 336'zugeführt, die länger als ein beträchtlicher Bruchteil der Arbeitswellenlänge oder gleich diesen sind. Die hohlen Leiter   334',   336'sind   elektrisch-und flüssigkeitsleitend durch   ein hohles   T-Stück   338'verbunden, mit dem die Speiseleitung 332'verbunden ist. Diese ist also mit einem Punkte niedrigsten Radiofrequenzpotentials verbunden. Die lineare Röhrenanordnung, die einen Teil der Hochfrequenzkreise bildet, ist von beträchtlicher Länge mit Bezug auf die Arbeitswellenlänge, so dass sieh längs derselben ein beträchtlicher Potentialabfall bei der Arbeitsfrequenz ergibt. 



   In gleicher Weise sind die Röhren 340'und 342'ausgebildet und mit den Kammern 326', 328'   elektrisch-und flüssigkeitsleitend   verbunden ; das sie verbindende   T -Stück 344'ist   mit einem Schlauch 346', vorzugsweise aus Gummi, verbunden, der um einen geeigneten Kern 348'aus isolierendem Stoff gewunden ist und durch den die Kühlflüssigkeit zugeführt wird.

   Diese fliesst dann durch die Kammern 326', 328', die mit den Anoden der Röhren 296', 298'in elektrischem und Flüssigkeitskontakt stehen, und über die Rohre 334',   336'durch   den Gummischlauch 350', der um den Kern   352'gewunden   ist, durch das Ventil   354'.   Die Kühlflüssigkeit wird dann gegebenenfalls durch einen (nicht gezeichneten) Kondensator gekühlt und wieder mittels einer (nicht gezeichneten) Pumpe in den   Schlauch 346'gepumpt. Da   

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Wasser kann auch in umgekehrter Richtung zirkulieren. Die Impedanz bzw. die Abstimmung jedes der beiden U-förmigen Kühlkreise für die Anoden der Verstärkerröhren 296',   298'ist   für sich eingestellt mittels der leitenden Schieber 356'bzw.   358'.   



   Durch geeignete Einstellung der Schieber und der zugeführten Potentiale kann der wassergekühlte
Verstärker entweder als Schwingungserzeuger verwendet werden, in welchem Falle er mit den vom Hoch- frequenzverstärker HF   l'zugeführten   Schwingungen im Takt gehalten werden kann, oder als geeigneter
Verstärker, der Schwingungen in seinem Ausgangskreis nur liefert, wenn Eingangspotentiale dem Ein- gangskreis   294'zugeführt   werden. 



   Der Gitterkreis   294'besteht   aus den zwei röhrenförmigen Leitern 299', 300', längs welcher der
Schieber   296'zwecks   Abstimmung verschiebbar ist, während Gitterpotential durch den Leiter 360'an- gelegt wird. 



   Die Kondensatoren   324'können   durch die Kapazität zwischen den Kupferstreifen oder-ver- bindungen gebildet werden, die natürlich durch eine geeignete Isolation, wie Glimmer, voneinander getrennt sind. 



   Der Abstimmstreifen 322'ist für längere Wellen so dicht wie möglich an die Röhren geschoben und bildet einen ziemlich   unmittelbaren Kurzschluss zwischen   den Fäden oder Kathoden. Für kürzere Wellen kommt er weiter weg zu liegen, aber nicht notwendigerweise eine halbe Wellenlänge von den Fäden entfernt. 



   Jeder der beiden röhrenförmigen im rechten Winkel zueinander angeordneten Anodenkreise kann als Ausgangskreis dienen. Einer derselben kann als Hochimpedanzstütze eingestellt werden und die Abstimmung durch Einstellung des Schiebers auf dem andern vorgenommen werden ; es können aber auch beide abgestimmt werden und parallel arbeiten. Sie brauchen auch nicht in rechtem Winkel zueinander angeordnet zu werden, sondern es genügt auch ein einziges Paar von Röhren, von denen jede der Länge nach in zwei Abteile unterteilt ist, so dass in derselben Röhre das Wasser zu-und abfliessen kann. Auch können die Anodenkühlkreise in einem spitzen oder stumpfen Winkel oder parallel zueinander angeordnet werden. 



   Wenn die Anordnung   HF   2'als einfacher Regenerativoszillator dienen soll, so kann die Ausgangsenergie durch eine mit den Leitern   334',   336'verbundene Übertragungsleitung auf einen Halbwellenstrahler übertragen werden, der mit einem parabolischen Reflektor für Strahlung nach einer Richtung versehen sein kann. 



   Die T-förmigen Stücke der Anodenrohre und das   Endstück   362'des Gitterkreises sowie die Verbindungen, wie   312',   für die röhrenförmigen Leiter des Fadenheizkreises sind Spannungsknotenpunkte für die Hochfrequenzströme, und diese Anordnung hat ausgesprochen mechanische und elektrische Vorteile, die darin liegen, dass diese Punkte nur für die Gleichstrompotentiale isoliert zu sein brauchen und auf Grund-oder Erdpotential für die Radiofrequenzpotentiale gehalten werden können und überdies als mechanische Stützpunkte für die ganze Anordnung dienen. 



   Die Ausgangsenergie wird auf den waagrechten Leitern   334',   336'an Punkten entnommen, die so weit entfernt von dem Abstimmschieber liegen, dass die Impedanz des hohlen Leiters zwischen den Anzapfpunkten und dem Schieber der Schwingimpedanz der angeschlossenen Übertragungsleitung 390' gleich ist, die den letzten Frequenzmultiplikator und Verstärker MFM 2'speist. 



   Durch diese eigenartige Anordnung sind also keine Radiofrequenzisolatoren erforderlich, und dies ist ein sehr bedeutender Vorteil, da gerade das Problem, geeignete Radiofrequenzisolierung vor- zusehen, eines der schwierigsten auf dem Gebiete der Hochfrequenz ist. 



   Die bereits erwähnte Sperranordnung besteht in folgendem : Beim Versagen der Wasserzufuhr fällt der Anker des Ventils 354'und öffnet die Kontakte   396'.   Dadurch wird der Stromkreis von der
Leitung   104/durch   den Elektromagneten 398'unterbrochen. Zugleich verliert auch der Elektromagnet   400'   seinen Strom, und dadurch wird die Primäre des Transformators 314/unterbrochen, so dass die Heizfäden des wassergekühlten Verstärkers keinen Heizstrom erhalten. Zugleich wird der Kreis 402'unterbrochen, der den Hochspannungsgleichrichter 330'ausser Tätigkeit setzt, wodurch das Anodenpotential des Verstärkers in Wegfall kommt. Wenn die Kühlwasserzufuhr wieder einsetzt, muss die Anordnung von Hand aus, z. B. durch den Druckknopf   404/,   wieder in den Arbeitszustand versetzt werden. 



   Wenn die Wechselstromquelle 304'für den Hochspannungsgleichrichter   330'und   für die Heizfäden des wassergekühlten Verstärkers versagt, dann verliert der Elektromagnet 406'und weiters Elektromagnet 398'und 400'seine Erregung mit derselben Wirkung wie oben beschrieben. Auch hier muss bei Wiederkehr des Wechselstrom in der Leitung 304'die Anordnung durch Einschaltung von Hand aus mittels des Druckknopfes   404'wieder   arbeitsfähig gemacht werden. Diese Sperreinrichtung ist notwendig, weil Versagen der Wasserkühlung eine rasche Vernichtung der teuren, für Wasserkühlung eingerichteten Röhren 296', 298'zur Folge haben würde. 



   Die Energiezufuhr in den Eingangskreis   294'erfolgt   in Punkten, die so weit von dem Kurzschlussstreifen 296'entfernt sind, dass die Leiterteile zwischen den Anzapfpunkten und dem Kurzschlussstreifen eine Impedanz haben, die im wesentlichen den gleichen Wert hat wie die Sehwingimpedanz der Über-   tragungslpitung 286', um Ellergiezerstreuullg zu vprhütpll.   

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 angeschlossen zu sein, sondern kann vom   Kurzschluss-oder   Abstimmstreifen 358'so weit entfernt angelegt werden, dass sie den Verstärker in geeigneter Weise belastet. An den aus den Leitern 414', 416' bestehenden Eingangskreis   412'ist   die Leitung 390'derart angeschlossen, dass sie auf Impedanz trifft, die ihrer eigenen charakteristischen Impedanz an Wert gleich ist.

   Der übrige Teil des Eingangskreises des magnetischen Frequenzmultiplikators MFM 2'besteht aus einem Kreis 418'mit den Leitern 420', 424', die wieder gleichmässig verteilte Induktion und Kapazität haben. Die zwei Kreise 412', 418'sind in entsprechenden Punkten miteinander mittels einer Übertragungsleitung 426'verbunden, die eine ungerade Anzahl von Viertelwellenlängen der Eingangsfrequenz, d. i. die Ausgangsfrequenz des Verstärkers   HF   2', 
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 falls durch Kondensatoren ersetzt werden können. 



   Der magnetische Frequenzmultiplikator MFM 2'in Fig. 4 b verwendet vier Röhren, die wirksam die Energie des wassergekühlten Verstärkers verarbeiten können, ohne selbst Wasserkühlung zu erfordern. Von diesen Röhren haben die Röhren 432', 434'ihre Kathoden parallel verbunden, ebenso die Röhren 436'und   438'.   Zwischen die Heizfadenzuführungen können wie beim Verstärker   HF   l'Kondensatoren geschaltet sein, die der Übersichtlichkeit wegen nicht gezeichnet worden sind. 



   Der Eingangskreis 412'verbindet die den Elektronen emittierenden Kathoden der Röhren   432', 434'   benachbarten kalten Elektroden in Gegenphase für die Grundfrequenzeingangsenergie. In gleicher Weise verbindet der Kreis 418'die Gitter der   Elektronenröhren   436', 438'in Gegenphase. Die Anoden aller vier Röhren   sind schwebend"gelassen.   Die parallel geschalteten Kathoden der   Rohrenpaare     432',     434'und 436', 438'sind   in Gegenphase mittels eines auf die Harmonische abgestimmten Kathodenkreises 440', der die parallel geschalteten Kathoden parallel speist.

   Der Strom fliesst durch den Regelwiderstand   442'zum   Streifen 444', von da durch die parallel geschalteten Fäden und zurück durch die inneren Leiter und die gemeinsame   Rückleitung     446'zum   geerdeten Leiter der Leitung 104'. Der die Kathodenpaare in Gegenphase für Radiofrequenzströme verbindende Kreis   440'ist   auf die   gewünschte   Harmonische mittels des Schiebers   448'abgestimmt,   der auch durch einen Kondensator ersetzt werden kann. Um den   Rückfluss   von Energie in harmonischer Frequenz, die im magnetischen Frequenzmultiplikator MFM 2'erzeugt worden ist, in die Grundfrequenzkreise zu verhüten, ist der Kreis 450'mit den Leitern 452', 454'vorgesehen.

   Dieser Kreis ist so abgestimmt, dass er einen Kurzschluss für die Harmonische bildet, und ist kapazitiv mit Spannungsknotenpunkten der Grundfrequenzeingangskreise 412', 418'verbunden. Um diese Spannungsknotenpunkte zu erhalten, sind die Enden der Leiter   452',   454' als die inneren oder   Mittelplatten   von Kondensatoren   456', 451)'ausgebildet, die   quer über die Eingangskreise   412'bzw. 418'geschaltet   sind. Da   einander gegenüberliegende   Punkte auf den Leitern 412', 418' in jedem Moment entgegengesetzte Polarität haben, so werden die Mittelplatten der Kondensatoren 456',   458'auf   Nullpotential für die Grundfrequenz gehalten, und daher wird so gut wie keine Energie mit Grundfrequenz durch den Kreis 450'fliessen.

   Falls aber Energie in der harmonischen Frequenz in die Grundfrequenzkreise einzudringen trachten sollte, so wirkt der Kreis   450'als   ein Kurzschluss für diese harmonische Frequenz, die zweite Harmonische z. B. ; und die Harmonische wird das Bestreben haben, in dem Kreis 450'mit niedriger Impedanz zu bleiben, statt weiter in den Kreisen für die Grundfrequenz zu wandern. 



   Mit der bisher beschriebenen Anordnung wurde eine Leistung von 15 Watt bei   l ? n   Wellenlänge erzielt. Um den Wirkungsgrad zu erhöhen und die Ausgangsleistung des Frequenzmultiplikators zu vergrössern, ist es zweckmässig, eine Elektromagnetanordnung vorzusehen. Der in Fig. 4 b dargestellte Elektromagnet 460'wird von der   Gleichstromleitung 104'über   den Regelwiderstand   464'durch   den   Leiter 462'und 468'gespeist. Der Strom fliesst durch drei Magnetspulen mit einem gemeinsamen Joch 466'.   



  Die Richtung des Magnetfeldes ist auch hier parallel zu den Achsen der Röhrenelemente bzw. senkrecht zur normalen Bahn der Elektronen in der Röhre. Die Wirkung des Feldes ist dieselbe wie die schon früher beschriebene. 



   Die Ausgangsenergie wird von dem abgestimmten Kathodenkreis   440'mittels   der Übertragungsleitung   476'durch   Blockkondensatoren 478'abgenommen, die durch Posaunenschieber 480'einstellbar ist. Die Leitung ist so an den Ausgangskreis angekoppelt, dass sie ihn entsprechend belastet, und ihr anderes Ende ist an die durch Leiter   484'und 486'kurzgeschlossene   Übertragungsleitung 482'so angeschlossen, dass die Impedanzen einander entsprechen. Die Leitung 482'speist eine V-förmige Antenne 484'. die entsprechend weit von dem   kurzgeschlossenen   Ende 486'entfernt angeschlossen ist. 



   Die schliesslich von der Antenne ausgestrahlte Welle ist in Frequenz in Übereinstimmung mit den zugeführten Zeichen-oder Signalspannungen moduliert. Sie kann auch in der Amplitude moduliert sein infolge des Umstandes, dass wechselnde Spannungen an dem kristallgesteuerten Schwingungserzeuger nicht nur die Frequenz desselben, sondern auch die Amplitude der erzeugten Schwingungen verändern. Gegebenenfalls kann die Amplitudenmodulation beseitigt werden, indem die folgenden Frequenzmultiplikatoren und Verstärker hinreichend erregt werden, so dass sie über die Sättigung hinaus arbeiten.

   In diesem Falle ist die von der Antenne ausgestrahlte Welle nur in ihrer Frequenz moduliert. während 

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 alle Spuren von Amplitudenmodulation durch die begrenzende Wirkung infolge der Sättigung einer oder mehrerer der   vorhergehenden Multiplikator-oder Verstärkerstufen beseitigt   sind. 



   Die Fäden können auch über   Drosselspulen geheizt werden   und die die   Hoehfrequenzverstärker-   kreise bildenden Röhren dann mit den Fäden durch Blockkondensatoren verbunden werden, um Kurz- schliessen des durch die Drosselspulen zugefiihrten Heizstromes zu verhüten. 



   Infolge seiner asymmetrischen Charakteristik ist der   magnetische Frequenzmultiplikator   nicht darauf beschränkt, als Frequenzmultiplikator verwendet zu werden, sondern er kann auch für den Empfang von Ultrakurzwellensignalen verwendet werden. 



   Die Verwendbarkeit für den Empfang ist nicht nur auf die magnetische Frequenzmultiplikatorstufe beschränkt, sondern jede spätere Stufe der in Fig. 4 a und 4 b beschriebenen Anordnung kann für den Empfang verwendet werden. 



    PATENT-ANSPRÜCHE :  
1. Kurzwellenapparat mit magnetischem Röhrenfrequenzmultiplikator, insbesondere für Ultrakurzwellen, dadurch gekennzeichnet, dass-unabhängig von den Abstimmkreisen der Gitter und der Anoden-auch die Kathoden der Röhren für sich, insbesondere die des Frequenzmultiplikators, mit auf die gewünschte Frequenz abgestimmten Kreisen, zweckmässig solchen mit im wesentlichen gleichmässig verteilter Selbstinduktion und Kapazität, versehen sind ; wodurch das Potential der Kathode sich mit entsprechend hoher Frequenz ändert.

Claims (1)

1. 2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Kathode verbundene Hochfrequenzkreis auch den Heizstrom zur Kathode führt.

   3. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kathodenkreis mit einer langen Übertragungsleitung verbunden ist.

   4. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der harmonische Frequenz führende Ausgangskreis mit einer kalten Elektrode verhältnismässig nahe der Kathode und der Eingangskreis mit einer kalten Elektrode, die weiter von der Kathode abliegt, verbunden ist.

   5. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangskreis der harmonischen Frequenz mit der Anode und der Ausgangskreis mit dem Gitter der Röhre verbunden ist.

   6. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsenergie in der harmonischen Frequenz dem mit der Kathode verbundenen abgestimmten Kreis entnommen wird, wobei die Grundfrequenzenergie, deren Frequenz zu vervielfachen ist, einer kalten Elektrode der Röhre zugeführt wird.

   7. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzmulti- plikator eine Mehrzahl von Röhren enthält, wobei der Eingangskreis in Gegenphase mit gleichen kalten Elektroden der Röhren und der Ausgangskreis parallel mit den Kathoden der Röhren derart verbunden ist, dass die Kathoden in ihrem Potential sich mit der harmonischen Frequenz ändern.

   8. Apparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer Doppelanordnung besteht, wobei die Eingangskreise parallel verbunden sind, wogegen die Ausgangskreise bzw. die jeweils auf die Harmonische abgestimmten mit den Kathoden verbundenen Kreise in Gegenphase verbunden sind.

   9. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere zusätzliche Mittel vorgesehen sind, um die Rückführung von Energie der harmonischen Frequenz in die Grundfrequenzkreise zu verhüten, wie : Pufferverstärker, Absorptions-bzw. Modulationszwischen- kreis, Kurzsehlusskreise für die harmonische Frequenz in Spannungsknoten der Eingangskreise, An- schluss an die Eingangskreise in Spannungsknoten derselben für die harmonische Frequenz.

   10. Flüssigkeits-bzw. wassergekühlte Rohrenanordnung in Gegentaktschaltung, insbesondere zur Verwendung als Verstärker oder Oszillator, in dem Kurzwellenapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bestehend aus einem Paar Röhren und einem mit den Flüssigkeitskammern der Röhren verbundenen Hoehfrequenzkreis, der eine oder zwei, unter einem beliebigen, zweckmässig rechten Winkel zueinander angeordnete U-förmige Rohranordnungen enthält, durch welche die Kühlflüssigkeit geleitet wird, wobei zweckmässig die Kühlflüssigkeit an den Bugteilen der Rohranordnungen zu-bzw. abgeführt wird.

   11. Modulationssystem, insbesondere zur Verwendung in dem Kurzwellenapparat, nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bestehend aus einer oder mehreren Elektronenröhren mit einem im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Elektronen in der Röhre wirkenden konstanten Magnetfeld, deren Elektroden, insbesondere auch die Kathoden, mit abgestimmten, vorzugsweise aus gleichmässig verteilter Induktion und Kapazität gebildeten Kreisen verbunden sind ; wobei zweckmässig die Gitterelektroden mit Höchstspannungspunkten in einem Ausgangskreis bzw. Zwischenmodulationskreis des Frequenzmultiplikators od. dgl. verbunden sind, während die Anoden auch "freischwebend" sein können.