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Hochfrequenzübertrager für Trägerfrequenzverstärker, insbesondere für Fernsehsende-und
Empfangszwecke.
Gegenstand der Erfindung ist eine induktive Kopplung in Fernsehverstärkern, welche mit Trägerfrequenzverstärkung arbeiten. Hiebei tritt die Aufgabe auf, ein Frequenzband von der Breite 2.Vmax., d. i. der Breite der doppelten Bildpunktfrequenz v, dessen mittlere Frequenz/r durch die unbesprochene Trägerwelle AT dargestellt ist, gleichmässig, eventuell mit einer geringen Anhebung der äussersten Seitenbandfrequenzen, von einer Röhre zur nächstfolgenden zu übertragen. Obwohl das Trägerfrequenzverfahren eine Verringerung der relativen Frequenzbandbreite mit zunehmender Trägerfrequenz ergibt, bleibt für die Verstärkeriibertrager immer noch eine technisch schwierige Aufgabe in der gleichmässigen Übertragung der doppelten Seitenbandbreite bestehen.
Besonders ist dies der Fall bei langen Trägerwellen, wie folgende Tabelle zeigt :
EMI1.1
<tb>
<tb> XT <SEP> (M) <SEP> Vmax./T <SEP> 2. <SEP> Vmax.//T
<tb> 30m <SEP> 600 <SEP> kHz <SEP> 10'12%
<tb> 150m <SEP> 600 <SEP> kHz <SEP> 2. <SEP> 106 <SEP> 60-,')
<tb>
Diese Aufgabe kann z. B. mit einem verstimmten Transformator, dessen eine Spule auf eine höhere, dessen andere auf eine tiefere Eigenfrequenz abgestimmt ist als die betriebsmässig auftretenden Frequenzen, gelöst werden. Die Verstärkung erfolgt dann in dem Sattel zwischen beiden Eigenwellen. Die Resonanzen werden durch Paralleldämpfungen eingeebnet.
Eine andere Lösungsmöglichkeit stellt einen grundsätzlich andersartigen Transformator dar, bei dem Primär-und Sekundärkreis auf die gleiche Eigenwelle abgestimmt sind und wobei durch feste Kopplung beider Kreise eine Aufspaltung der vorher einheitlichen Resonanz in zwei Koppelresonanzen auftritt. Die vorliegende Anmeldung beschreibt eine Weiterbildung dieses letzteren Systems.
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nur durch Bewirkung mit einer bestimmten Windungszahl in Verbindung mit den natürlichen Kapazitäten 3 und 4 der Schaltung eingestellt. Eine besondere Parallel (Trimmer) kapazität wird erfindungsgemäss bewusst vermieden. Dadurch erhält man das im einzelnen Falle denkbar günstigste
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Eigenwelle des Kreises 3, 1 gleich gemacht der Eigenwelle des Kreises 2, 4, wenn beide Spulen sehr lose gekoppelt sind.
Beide Eigenwellen werden gleich der unbesprochenen Trägerwelle gemacht, auf der der Verstärker arbeiten soll. Nach Beendigung dieser Abstimmung der Einzelkreise werden die Kreise miteinander so fest gekoppelt (Kopplungsfaktor k), dass die bekannte Aufspaltung der Eigenwellen in zwei Koppelwellen eintritt. Auf Grund der bekannten Beziehung für diese Koppelwellen
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gelingt es, durch Verfestigung der Kopplung, die beiden Koppelwellen erfindungsgemäss weiter auseinander zu rücken, als die betriebsmässige Seitenbandbreite es erfordert. Es wird also auch hier erfindungsgemäss in dem zwischen den beiden Koppelmaxima vorhandenen Sattel der Frequenzkurve
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gearbeitet.
In diesem Sattel wird der Transformator einer Widerstandskopplung äquivalent, bei welcher der effektive Arbeitswiderstand die folgende Grösse hat :
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Kopplungsfaktor und damit die Bandbreite praktisch einstellen und auf das der zu übertragenden Zeilenzahl entsprechende Frequenzband einstellen. Nach Gleichung (2) macht sich eine Verringerung der Gegeninduktivität J1 und damit eine Verringerung der Bildpunktzahl durch eine Vergrösserung des effektiven Kopplungswiderstandes, d. It. durch eine verbesserte Gesamtverstärkung bemerkbar.
Es ist auf diese Weise einfach möglich, vorhandenen Empfängern verschiedene Bandbreiten bei jeweils optimaler Gesamtverstärkung zu geben. Die erwähnte Influenzkopplung geschieht nach Fig. 2 a durch Vermittlung der Wicklungskapazität 7. Die resultierende Frequenzkurve, welche aus der Über- lagerung der induktiven Sollkopplung mit der hinzutretenden kapazitiven Influenzkopphung 7 zustande kommt, ist durchaus verschieden, je nach dem, ob beide Kopplungen gegeneinander oder miteinander arbeiten.
Die Anmelderin hat gefunden, dass in dem Falle gleichsinnig gewickelter Spulen, sogenannter kongruenter Spulen, die bei weitem bessere Übertragungskurve dann zustande kommt, wenn der vom Batteriepol 8 der Anodenbatterie zur Röhrenanode 9 fliessende Strom die Primärspule in aufsteigendem Sinne durchläuft, während der vom Batteriepol 70 der Gitterbatterie zum Steuergitter 11 des nachfolgenden Rohres fliessende Strom die Sekundärspule in entgegengesetztem Sinn, also in diesem Falle in absteigender Richtung durchläuft. Dieser Effekt ist durch Zuhilfenahme der Teilinduktivität 12 in Fig.
2 rt als Serienresonanz zwischen 12 und 4 deutbar, wenn man bedenkt, dass die Kopplung durch den Influenzkondensator 7 im angegebenen erfindungsgemässen Polungsfall in der richtigen Polarität erfolgt. Die im angegebenen Fall zustande kommende Frequenzkurve ist in Fig. 3 mit 13 bezeichnet.
Sie zeigt die über der Frequenz aufgetragenen Übersetzungsverhältnisse ir. WO ist die unbesprochene Trägerwelle, Mi die höhere um die Bildpunktfrequenz vergrösserte Seitenbandfrequenz, W2 die langsamere Seitenbandfrequenz. Bei Umpolung der Sekundärspule kommt das Stück 14, welches sich zur Normalkurve lli a hinztiaddiert hatte, in Abzug und ergibt die Kurve 1. 3 b, welche einen unerwünscht starken Abfall am kurzwelligen Ende zeigt.
Die angegebenen Kurven wurden beobachtet bei einem Radienverhältnis 5 : 6 und einer Wieklungshöhe von zirka 2 cm entsprechend einer Kapazität von zirka 15-20 cm. Bei andern konstruk- tiven Ausführungen der Transformatoren kann diese Hilfskopplung 7 geringer werden. Erfindungsgemäss kann man den günstigen Effekt der Frequenzanhebung nach Fig. 3 dann praktisch herstellen durch den Einbau eines besonderen Kopplungskondensators 14, wie er in Fig. 2 a dargestellt ist. Ein
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solcher ist auch mit Vorteil verwendbar in Fällen, wo durch eine besondere Abschirmung zwischen den Spulen die gegenseitige Kapazität überhaupt beseitigt worden ist.
Eine besondere Ausführungsform nach demselben System der gleich abgestimmten Spulenkreise, jedoch für Gegentaktbetrieb eingerichtet, zeigt Fig. 4. Erfindungsgemässes Merkmal ist ausser der Gleichwellenabstimmung und festen Kopplung in diesem Falle erstens eine starke Durchmesserverschiedenheit von primärer und sekundärer Spule (Radienverhältnis Sekundär : Primär j !, !) sowie eine grosse axiale Ausdehnung der Sekundärspule 2 im Vergleich zur Primärspule 1, so dass die Länge beider Spulen möglichst gleich gross ist. Hiedurch lässt sich erreichen, dass beim Verschieben der äusseren Spule über die innere Spule in axialer Richtung die an den Wicklungsenden 15 und 16 der unbelasteten Spule auftretenden Spannungen genau in Gegenphase und gleicher Grösse gegenüber dem Wicklungsmittelpunkt 17 auftreten.
Durch das angegebene erfindungsgemässe Radienverhältnis wird der Einfluss der Influenzkopplung bei diesem Gegentakttransformator weitgehend verringert.
Eine Primärdämpfung 5 wird bei einem normalen Transformator nach Fig. 1 parallel zur Primärspule gelegt ; die Sekundärdämpfung wird zweckmässig in der Mitte unterteilt (6, 6') und die Dämpfungsmitte an die Wicklungsmitte 17 angeschlossen. Es wird dadurch eine weitere Ausbalancierung der Gegentaktspannungen erreicht. Mit 18 ist in der Fig. 4 ein Verbraucher, beispielsweise die Gitterstrecke einer Verstärkerröhre angedeutet. Die auf der Sekundärspule 2 eines solchen Transformators anzubringende Windungszahl ist mehr als doppelt so gross wie die in einem Normaltransformator nach Fig. 1 notwendige, weil bekanntlich die gegen Erde liegenden Kapazitäten einer angeschlossenen Elektronenröhre 19 bei einer Gegentaktschaltung in Serie liegen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Hochfrequenzübertrager für Trägerfrequenzverstärker, insbesondere für Fernsehsende-und
Empfangszwecke, dadurch gekennzeichnet, dass primärer und sekundärer Spulenkreis durch Wicklungsabstimmung in Verbindung mit den natürlichen Aufbaukapazitäten der angeschlossenen Ver- stärkerröhren auf gleiche Eigenwellen gebracht werden und durch feste Kopplung miteinander eine
Aufspaltung der Eigenresonanz in zwei Koppelresonanzen eingestellt wird, deren Abstand voneinander gleich oder grösser ist als die Breite des zu übertragenden Frequenzbandes und dass das auf diese Weise hergestellte ausreichend breite Übertragungsband mit dem durch die Trägerwelle und die Bildpunktfrequenz festgelegten, zu verstärkenden Frequenzband zur Deckung gebracht wird.