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Anordnung zur Modulation hochfrequenter Schwingungen, insbesondere ultrakurzer Wellen.
Zur Modulation hochfrequenter Schwingungen, insbesondere ultrakurzer Wellen, müssen besondere Massnahmen getroffen werden, weil die dabei verwendeten Schwingungserzeuger sehr dazu neigen, bei der Modulation die Frequenz zu ändern. Für die Erzeugung ultrakurzer Wellen kommen besonders solche Schwingungserzeuger in Betracht, die mit Habann-Röhren arbeiten. Die Frequenz* dieser Schwingungserzeuger ändert sich sowohl bei Änderungen des Magnetfeldes als auch bei Änderungen der Anodenspannung. Wird im magnetischen Felde moduliert, dann ist ausserdem der Leistungsaufwand sehr gross.
Man kann zwar daran denken, eine ungewollte Frequenzänderung zu vermeiden durch gleichzeitiges Modulieren im magnetischen Felde und mit Hilfe der Anodenspannung, jedoch bleibt immer noch der Nachteil bestehen, dass der Leistungsaufwand sehr gross ist. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei Schwingungsgeneratoren anderer Art, z. B. solchen, die in Bremsfeldschaltung arbeiten.
Es ist dort bekannt, Frequenzänderungen dadurch zu vermeiden, dass in einem Kreise, in welchem sich stehende Schwingungen ausbilden, eine veränderliche Ableitung angebracht wird, die im Rhythmus der Modulationsfrequenz geändert wird. Die Erfindung schliesst sieh an diesen Vorschlag an, ist jedoch bei Schwingungsgeneratoren jeder Art mit gleich gutem Erfolge anwendbar.
Die Erfindung ist im folgenden an einigen Beispielen erläutert, die in den Zeichnungen durch Schaltbilder dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt eine Modulationseinrichtung gemäss der Erfindung. Fig. 2 stellt ein zweites Beispiel einer solchen Modulationseinrichtung dar. Fig. 3,4, 5,7 zeigen je einen Sender, der eine Modulationseinriehtung der in Fig. 1 dargestellten Art hat. Fig. 6 ist ein Diagramm, das sich auf die Wirkungweise dieser Modulationseinrichtung bezieht. Fig. 8 zeigt einen Sender mit einer Modulationseinriehtung, die eine Abart der in Fig. 2 dargestellten Anordnung ist. Gleiche Teile in den verschiedenen Figuren sind mit demselben Bezugszeiehen versehen.
Die Modulationseinrichtung nach Fig. 1 hat eine Habann-RöhreH, deren Anode aus zwei Zylinderteilen Li besteht. Der Heizfaden K liegt in der Achse des Zylinders Li, A Zwei Magnete M dienen zum Erzeugen eines magnetischen Feldes, dessen Kraftlinien in der Richtung der Achse des Zylinders ., 1 verlaufen. Diese Magnete sind in der Zeichnung um 90 zu der wirklichen Lage versetzt dargestellt.
Die zum Speisen der Magnete M dienende Spannungsquelle ist mit Bm bezeichnet. L bezeichnet eine Spule des Schwingungskreises der Röhre H, Dr eine Drosselspule, über welche den Anodenteilen Li aus einer Batterie Ba die Anodengleichspannung zugeführt wird. Dem Anodenkreise wird ausserdem über einen Transformator T die Modulationsfrequenz, also z. B. Sprache, Telegraphiezeichen oder Bildfrequenz, zugeleitet. Die Modulation erfolgt entweder durch Ändern der an den Anodenteilen A liegenden Spannung oder mit Hilfe eines in die Röhre H eingebauten Gitters, wie das in Fig. 7 gezeigte Gitter G es ist.
Die Modulationseinriehtung nach Fig. 2 hat eine Diode P. Auch hier erfolgt die Modulation durch Ändern der Anodenspannung.
Statt einer Diode kann gemäss Fig. 8 eine Triode vorgesehen sein. Deren Gitter G ist wie im Falle der Fig. 7 ein Mittel zum Durchführen der Modulation.
Die vom Glühdraht K emittierten Elektronen fliegen bei diesen Röhren H, P, Q unter der Wirkung des Feldes der Magnete M in kreisartig geschlossenen Bahnen zur Kathode K zurück. Die Verhältnisse sind vorzugsweise so gewählt, dass die Kreiselfrequenz, d. h. die Anzahl der Umläufe eines Elektrons, mittels des magnetischen Feldes in Resonanz oder in Resonanznähe mit der zu modulierenden
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Frequenz gebracht wird und dass ferner die Anodenspannung so niedrig ist, die Abmessungen des Anodenzylinders aber so gross sind, dass in Ruhe kein Anodenstrom oder nur ein sehr geringer Anodenstrom fliesst.
Der Sender nach Fig. 3 arbeitet mit Rückkopplung über die innere Röhrenkapazität. Seine Schwingröhre ist mit R bezeichnet. Zwischen Gitter und Anode dieser Röhre liegt ein Schwingungkreis, der aus einer Induktivität L 1 und einer Kapazität 01 gebildet ist. Das Gitter ist durch einen Kondensator 02 gegen Gleichspannung blockiert. Durch eine Drosselspule D 1 und einen Widerstand W 1 ist eine Gitterableitung geschaffen. Mit der Spule L 1 ist ein Dipol Di über eine Induktivität L 2 gekoppelt. Diese Anordnung ist als eine Schaltung bekannt, die zum Erzeugen sehr kurzer Schwingungen dient. An den Kondensator C. Z ist eine Modulationseinrichtung der in Fig. l gezeigten Alt angeschlossen.
Diese Modulationseinrichtung enthält also eine Habann-Röhre H mit den beiden Anodenteilen A, dem Heizfaden K und den Magneten M nebst Spannungsquelle Bm, die Spannungsquelle Ba für die Anodengleichspannung, die Drosselspule Dr 2, über welche die Batterie Ba mit den Anodenteilen A verbunden ist, und den Transformator T, über welchen dem Anodenkreise die Modulationsfrequenz
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möglichkeit der Modulationseinrichtung an den Sender veranschaulicht.
Fig. 5 zeigt, wie ein Habann-Röhrensender an eine Modulationsanordnung der in Fig. 1 gezeigten Art angekoppelt werden kann. Die Schwingröhre dieses Senders ist mit N'bezeichnet. Die Magnete der Röhre H'sind mit M'bezeichnet. Bm bedeutet die zum Speisen dieser Magnete dienende Batterie. Auch diese Schaltung zum Erzeugen von ultrakurzen Wellen ist bekannt. Die Modulationsröhre H kann unmittelbar im Leeher-System des Senders sitzen, wie gleichfalls aus Fig. 5 ersichtlich ist.
Fig. 3-5 zeigen also einige Ankopplungsmöglichkeiten der Modulationseinrichtung an einen Sender. Die Wirkungsweise der Modulationseinrichtung ist in allen drei Fällen dieselbe. Die Wirkung der Modulationseinrichtung ist besonders dann gross, wenn die Kreiselfrequenz der Elektronen in Resonanz oder in Resonanznähe mit der Senderwelle ist und die Anodenspannung so niedrig gewählt wird, dass kein Anodenstrom oder nur ein sehr geringer Anodenstrom fliesst.
Die statische Modulationskennlinie, die hier in Betracht kommt, ist in Fig. 6 dargestellt. Der Arbeitspunkt wird durch die Anodenvorspannung Ba bestimmt. J, bezeichnet den Hochfrequenzstrom, Ua die Anodenspannung. Wenn die Anodenspannung und das magnetische Feld der Modulationseinrichtung in der angegebenen Weise gewählt werden, wird ein sehr hoher Modulationsgrad erzielt. Der Vorteil der neuen Schaltung ist vor allem darin zu sehen, dass bei sehr geringem Leistungsaufwand eine genügende Modulation der hochfrequenten Schwingungen erzielt wird, ohne dass eine schädliche Frequenzänderung entsteht.
Die Einrichtung nach Fig. 7 ist dieselbe wie die nach Fig. 3, nur dass die Habann-Rohre H der Einrichtung nach Fig. 7, wie schon erwähnt, ein Gitter G hat, mit dessen Hilfe die Modulation erfolgt.
Auch die Einrichtung nach Fig. 8 gleicht der in Fig. 3 gezeigten. Der Unterschied zwischen beiden ist, dass statt der Habann-Röhre H der in Fig. 3 dargestellten Anordnung die bereits erwähnte Triode Q vorhanden ist und die Modulation mit Hilfe des Gitters G dieser Triode geschieht.
In den Einrichtungen nach Fig. 7 und 8 erfolgt also die Modulation durch Ändern der Gitterspannung, nicht aber durch Ändern der Anodenspannung, wie dies der Fall ist in den Anordnungen nach Fig. 3, 4, 5.
Es ist jedoch auch möglich, sowohl Gitterspannung als auch Anodenspannung zu modulieren, um auch solche geringen Frequenzänderungen auszugleichen, die vielleicht noch durch irgendwelche Eigenheiten der Schaltung bedingt sind.
Aus den beschriebenen Beispielen ergibt sich, dass die Erfindung nicht beschränkt ist auf die Verwendung von Habann-Röhren, sondern auch mit Dioden oder Trioden ausführbar ist, obwohl Habann-Röhren vorzugsweise verwendet werden sollen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Modulation hochfrequenter Schwingungen, insbesondere ultrakurzer Wellen, durch Ändern der Ableitung des Hochfrequenzschwingungskreises, dadurch gekennzeichnet, dass als veränderliche Ableitung eine Elektronenröhre dient, deren Elektroden an einem Schwingungskreise liegen und deren Entladlmgsraum unter der Wirkung eines Magnetfeldes steht.