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Ultrahochfrequenzsystem.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochfrequenzsystem mit Vakuumröhren.
Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, dass in einer Vakuumröhre, die eine Kathode. eine Oszillatorelektrode und eine Reflexionselektrode enthält, die den Elektroden zugeführten Spannungen so gewählt sind, dass zwischen zwei Elektroden eine kapazitive Elektronenkopplung besteht, deren Wert jeweils durch die der Oszillatorelektrode zugeführte Wechselspannung ultrahoher Frequenz geändert wird, indem diese Wechselspannung die Anzahl und Verteilung der zwischen den Elektroden befindlichen Elektronen beeinflusst.
Einem weiteren Erfindungsmerkmal entsprechend ist in dem erwähnten Ultrahochfrequenzsystem ein abgestimmter Kreis derart zwischen zwei Elektroden der Röhre geschaltet, dass eine örtlich erzeugte Welle, deren Frequenz vom Werte der Elektronenkopplung abhängt, in diesem Kreis vermöge der Wirkung des negativen Röhrenwiderstandes erzeugt wird.
Endlich ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass ein abgestimmter Kreis derart zwischen zwei Elektroden der Röhre geschaltet wird, dass eine vom Wert der Elektronenkopplung abhängige Zwischenfrequenz in dem erwähnten abgestimmten Kreis erzeugt wird, und dadurch, dass ein gesonderter Schwebungsoszillator vorgesehen ist, dessen Stromkreis mit dem abgestimmiten Zwischenfrequenzkreis gekoppelt ist und eine Frequenz erzeugt, die gleich der Zwischenfrequenz ist, solange keine Zeichen empfangen werden. Dadurch tritt beim Fehlen eines einkommenden Signals kein Schwebungston auf, während empfangene Morsezeichen die Zwisehenfrequenz ändern und dadurch einen Sehwebungston von Hörfrequenz erzeugen.
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Anwendungsbeispieles erklärt.
Ein Empfänger für Betrieb mit ultrahohen ankommenden Frequenzen, etwa in der Grössen- ordnung von 1500 Megahertz pro Sekunde, welcher das Erfindungsmerkmal in Anwendung zeigt, ist in sehematiseher Darstellung in der beiliegenden Zeichnung dargestellt.
In der Zeichnung ist eine Vakuumröhre 9, welche eine zylindrische Reflexionselektrode 1 und eine thermionische Kathode Z besitzt, gezeigt. Die Kathode wird mit Strom von einer H : tterie oder andern Stromquelle 3 geheizt. Eine zusätzliche Oszillatorelektrode 4, z. B. in Form eines Gitters, befindet sich zwischen der Kathode. ? und der Elektrode 7.
Eine derartige Anordnung kann man auch als Kondensator betrachten, dessen Belege aus der Kathode 2 und der Reflexionselektrode 1 bestehen. Die Kapazität eines derart gebildeten Konden- sators hat eine genau erfassbare und konstante statische < irösse.
Wenn der OsziIIatorelektrode 1 und der Ret'lexionselektrode 7 die Spannungen E0 bzw. E2 erteilt werden und wenn weiters die Spannung En positiv ist. werden von der Kathode zwei Elektronen emittiert. Im Falle eines entsprechend gewählten negativen Wertes der Spannung E2 wird innerhalb der zylindrischen Reflexionselektrode J eine Elektronenwolke gebildet, deren Dichte in Abhängigkeit des Wertes der Spannungen E0 und E2, welche den Elektroden 4 und 1 aufgedrückt wurden. stecht und ferner offenbar auch von der Emissionskraft der Kathode 2.
Wenn den Elektroden 4 oder 7 ein teränderliehes Potential aufgedrückt wird, so wird sich bei einer gegebenen Frequenz die Kapazität zwischen den Elektroden 7 und 2 ändern, so als ob die
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verschiedenen Wert annehmen wurde. Dieser Wert ändert sich mit der spezifischen Dichte der Elektronenwolke und infolgedessen auch mit dem Wert der Spannungen, welche den Elektroden 1 und 4 erteilt werden.
Die Anordnung stellt mithin einen Kondensator dar, dessen Dielektrizitätskonstante bei jeder Frequenz zur Veränderung gebracht werden kann, u. zw. entsprechend den mehr oder weniger heftigen Schwankungen einer Potentialdifferenz, welche die spezifische Dichte der Elektronenwolke steuert.
In der Verbindung 6, über welche der Elektrode 1 ihr Potential aufgedruckt wird, ist ein
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bestimmt. Fiihrt man eine Veränderung dieses Kapazitätswertes herbei, so folgt daraus euch eine Veränderung der Frequenz dieser erwähnten Schwingungen und es ist zu erkennen, dass für entsprechende Werte von Eu und E2 ein Zustand hergestellt wird, in welchem die so erhaltene Frequenz verändert werden kann. ohne dass die Amplituden der Schwingung variieren. Auf diese Weise wird eine Frequenzmodulation der von dem Schwingungskreis erzeugten Schwingungen erhalten.
Diese Frequenzmodulation wird durch die veränderliche Spannung der der Oszillatorelektrode 4 zugeführten ultra- frequenten Ströme erreicht.
Es wird nun angenommen, dass der Empfänger in einem Telegraphiesystem mit ultrakurzen Wellen benutzt wird, in welchem die ausgesandten Trägerwelle ohne eine Zwisehenfrequenzmodulation angewendet werden. Das Zerhacken zu Zeichen der erhaltenen L1trakurzwellen wird durch irgendein bekanntes System erreicht, etwa durch das Zerstören und Wiederherstellen eines der Speisepotentiale der Senderöhre.
Die ultrakurzen Wellen der Frequenz F werden von einer Dipolantenne M empfangen, welche mit der Mittelelektrode 4 der Röhre 9 verbunden ist, und bewirken, dass die Kapazität zwischen den Elektroden 1 und 2 verändert wird.
Die Frequenz 1 der in dem Sehwingungskreis 6,7 hervorgerufenen Schwingungen wird daher moduliert und die Frequenzmodulation, die so erreicht wird, hängt von der Amplitude der einfallenden ultrakurzen Wellen sb.
Ein örtlicher Oszillator 10 erzeugt eine Sehwingung 11'welehe mit der Frequenz 1 iiberlagert wird, beispielsweise durch Kupplung des Stromkreises 6,7 und des Oszillators mittels eines Transformators I'3 an einem Verstärkungsdetektor 14, dessen Ausgangsleistung zu einer Apparatur 16 geführt wird, in welcher sie verwertet wird.
- Die Frequrnz 11 wird am einfachsten jenem Werte der Frequenz 1 gleich gewählt, der beim Fehlen einfallender Wellen F auftritt, so dass in diesem Falle kein Schwebungston (Differenzton) entsteht. Wenn nun Wellen der Frequenz F in den Oszillator einfallen, ändert sich die Frequenz 1 auf einen von 11 versehiedenen Wert, so dass ein Schwebungston auftritt. Man erhält daher ein Zeichen, wodurch ein zur Auswertung dienender Apparat jf- ? in bekannter Weise betätigt werden kann. Morsezeichen können auf diese Weise mit Hörfrequenz empfangen werden.
Bei Benutzung verschiedener Sehwebungsfrequenzen kann Zwischenfrequenzverstärkung und ein zweiter Detektor zum Empfang von Zeichenströmen angewendet werden, die eine Aufzeichnungsvorrichtung, z. B. einen Fernschreiber, betätigen können.
Um höchste Wirtschaftlichkeit beim Empfang zu erreichen, ist es wünschenswert, dass für eine bestimmte Zwisehenfrequenz der Schwingkreis 6,7 eine verhältnismässig niedrige Kapazität hat und dass ferner zur Verbesserung des Verhältnisses der Zeichenstärke zum Störspiegel eine möglichst hohe Zwisehenfrequenz 1 gewählt werde.
Es ist klar, dass die Übereinstimmung der Frequenz 11 mit der Frequenz 1 bei Fehlen der auftreffenden Welle nicht wesentlich ist, sondern dass man auch Systeme anordnen kann, in welchen
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angewendet wird.
Es ist auch nicht notwendig, dass die Elektroden der Röhre 9 die dargestellte Form haben. Insbesondere können ebene Elektroden angewendet werden. Die Steuerelektrode könnte dann anstatt nach einer Spirallinie- nach einer hin-und hergehenden Linie geformt sein. Es kann auch ein Elektroden- system angewendet werden, welches konisehe Symmetrie aufweist, d. h. Elektroden von kegelförmiger Form. Ausserdem können Vorrichtungen verschiedener Art zur Abänderung der Elektronenwolke angewendet werden, z. B. Beschleunigungselektroden oder Elektroden zur Konzentrierung der Elektronenwolke.
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