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Aus einer Kathodenstrahlröhre in Rückkopplungsschaltung bestehender Generator elektrischer
Schwingungen.
Von allen Generatoren für ungedämpfte elektrische Schwingungen, die bisher bekannt geworden sind, ist das Kathodenstrahlenrelais in Rückkopplungsschaltung der einzige, der die Möglichkeit gibt, eine absolut konstante Frequenz zu liefern. Diese ist nämlich nur von den
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Solange man also mit dem Relais einen geschlossenen Schwingungskreis als erregtes System verbindet, dessen Konstanten unveränderlich sind, kann man die genannte Möglichkeit ver-
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ist aug vielen Beobachtungen bekannt, dass die Konstanten fast aller Antennen von, äusseren Einflüssen abhängig sind und daher schwanken.
Benutzt man aber einen geschlossenen Kreis als erregtes System, den man zugleich einen Zwischenkreis nennen kann, weil er die Energie der Röhre an die Antenne als verbrauchendes System weitergibt, so ist die Rückwirkung des letzteren auf diesen Kreis in den meisten Fällen so gross, dass die Schwankungen des verbrauchenden Systems sich als Frequenzschwankungen noch geltend machen, da man zur Erzielung einer genügenden Energieentziehung nicht zu lose koppeln darf.
Aus diesen Überlegungen schöpft die vorliegende Erfindung die Aufgabe, das verbrauchende System mit dem Röhrengenerator so zu verbinden, dass dasjenige System, das durch seine Konstanten die Frequenz bestimmt, von den wechselnden Faktoren des ersten unbeeinflusst bleibt. Zu diesen Faktoren können ausser den direkten Schwankungen der Konstanten des verbrauchenden Systems auch die Einflüsse gerechnet werden, die z. B. aus Kopplungsänderungen resultieren.
Die Erfindung gibt nun weiter verschiedene Lösungen für diese Aufgabe an. Grundsätzlich kann das Energie verbrauchende System sowohl unmittelbar mit der Röhre verbunden werden, als auch über das die Frequenz bestimmende System als Zwischensystem. Im ersteren Falle kann das Ziel der Aufgabe z. B. dadurch erreicht werden, dass das die Frequenz bestimmende System als besonderer Steuerkreis für das Gitter der Röhre ausgebildet wird, während die Energieentziehung durch ein besonderes Organ unabhängig davon erfolgt. Im zweiten Falle liegt eine
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Zwischenkreises. Im folgenden werden für beide Fälle Lösungen näher beschrieben.
Die Fig. I und 2 zeigen beispielsweise Lösungen für den erstgenannten Fall. Die Kathodenstrahlröhre 1 besteht aus der Heizkathode 2, dem Gitter 3 und der Anode 4. Das die Frequenz bestimmende System ist der aus Selbstinduktion 5 und Kapazität 6 bestehende geschlossene Schwingungskreis, der mit der Kathode und dem Gitter verbunden ist. Das verbrauchende System 7, beispielsweise eine Antenne, ist durch einen besonderen Transformator 8 an den Anodenkreis der Röhre angeschlossen. Die Energieentnahme aus dem Generator findet also getrennt von dem geschlossenen Kreise 5, 6 statt. Letzterer erhält naturgemäss seine Energie ebenfalls aus dem Anodenkreis, erfüllt aber nur noch die Funktion eines Steuerkreises für die Röhre zum Zwecke der Erzeugung der Hochfrequenz.
Von der gesamten Energie, die die Röhre abgibt, soll
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Fig. i zeigt z. B. eine Schaltung, bei der der Anodenkreis in zwei parallele Zweige geteilt ist, wobei mit einem Zweig der Steuerkreis gekoppelt ist, und zwar durch eine besondere Hilfsspule 9, die parallel zur Primärspule des Transformators 8 liegt. Durch passende Bemessung dieser beiden Zweige wird die gewünschte Energieverteilung zwischen verbrauchendem System und Steuerkreis herbeigeführt.
Fig. 2 zeigt dagegen eine Anordnung, bei der das Organ zur Energieentziehung und der Steuerkreis in Serienschaltung angeordnet sind. Der Anodenkreis besteht hierbei aus zwei Teilen, nämlich einem periodischen Teil mit der Primärspule des Transformators 8 und einem weiteren Teil, nämlich dem Steuerkreis 5, 6, der eine ausgesprochen Eigenfrequenz hat.
Bei beiden Schaltungen wird erreicht, dass der Steuerkreis und damit die vom Generator erzeugte Frequenz unabhängig von den Verhältnissen der Antenne 7 bleiben. Auch dann, wenn die Kopplung im Transformator 8 geändert wird, treten Frequenzänderungen des Generators
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nicht auf, weil die Kopplung zwischen Antenne und Steuerkreis auch bei starker Veränderung des Kopplungsgrades am Transformator 8 immer sehr lose ist.
Die Arbeitsweise der Röhre in der beschriebenen Anordnung kann verglichen werden mit der Arbeitsweise einer Wechselstrommaschine, bei der bei zunehmender Belastung zwar eine Energiereaktion auftritt, aber keine Periodenveränderung. Die Röhre erzeugt auch ohne Energieentziehung bereits Schwingungen und läuft gewissermassen leer wie eine unbelastete Maschine. Zur Feststellung der Schwingungserzeugung kann man vorteilhaft einen Strom-oder Spannungszeiger 10 mit dem Steuerkreis verbinden.
Da der Steuerkreis für praktische Zwecke in hinreichendem Grade von den wechselnden Antennenkonstanten und den verschiedenen Kopplungsgraden des Arbeitskreises unabhängig ist, ergibt sich die Möglichkeit, diesen Kreis auf Frequenzen zu eichen Man spart damit die Aufstellung eines besonderen Wellenmessers für. mit diesem Generator arbeitende Stationen.
Für die Verbindung des Energie verbrauchenden Systems über das die Frequenz bestimmende System mit der Röhre geben Fig. 3 und 4 Schaltungsbeispiele. Es wird bei dieser Anordnung ein Zwischenkreis gebildet, der drei Wechselstromwiderstände enthält, nämlich zwei zur Verbindung der Röhre mit dem Kreise und einen zur Verbindung des Zwischenkreises mit dem Arbeitskreise 7. Die beiden Wechselstromwiderstände, welche zur Kopplung mit der Röhre dienen, sind ein Kondensator 10 und eine Spule 11. Sie haben an ihren Klemmen eine Phasenverschiebung der Spannung von möglichst 1800, damit die Röhre stabil und mit hoher Energieabgabe arbeiten kann. Zweckmässig ist es, zur Kopplung mit dem Gitter 3 eine Kapazität 10 und zur Kopplung mit der Anode 4 eine Selbstinduktion 11 zu benutzen.
Diese beiden Wechselstromwiderstände sind mit dem dritten Wechselstromwiderstand in Reihe geschaltet und bilden mit diesem zusammen den Zwischenkreis. Bei kapazitiver Kopplung des Arbeitskreises ist dieser Wechselstromwiderstand ein Kondensator 12 (Fig. 3), der gleichzeitig zur Welleneinstellung des Zwischenkreises dient. Bei dieser Schaltung muss parallel zum Kondensator 10 eine Drossel- spule-M für'den Gleichstrom der Anodenbatterie geschaltet werden. Bei induktiver Kopplung (Fig. 4) besteht der Wechselstromwiderstand aus einer Spule 13, der mit der Spule 14 im Arbeitskreis 7 den Übertragungstransformator bildet. In diesem Falle kann die Welleneinstellung durch einen besonderen Kondensator oder den Kondensator 10 erfolgen. Zweckmässig wird auch die Selbstinduktion 11 kontinuierlich variabel ausgeführt.
Der Betrag der zu übertragenden Energie wird durch Einschaltung eines Energieentziehungskondensators 15 in den Arbeitskreis regulierbar gemacht. Bei kapazitiver Kopplung (Fig. 3) wird dieser Kondensator mit dem Kopplungskondensator 12 hintereinander, bei induktiver Kopplung (Fig. 4) dagegen parallel zur Spule 14 geschaltet. Sowohl in den Zwischenkreis wie in den Arbeitskreis ist je ein Stromanzeiger 16 bzw. 17 eingeschaltet. Die Einstellung einer bestimmt verlangten Welle im Arbeitskreise erfolgt dadurch, dass zuerst der Zwischenkreis auf die Welle eingestellt wird, wenn keine Energieübertragung auf den Arbeitskreis erfolgt. Dann wird der Kondensator 15 allmählich so eingestellt, bis das Maximalenergiequantum, das von der Röhre geleistet werden kann, dem Zwischenkreise entzogen und dem Luftdraht zugeführt wird.
In den Arbeitskreis (Antenne) können neben dem Kondensator 15 zur Energieregelung ein oder mehrere Abstimmelemente, z. B. ein Variometer 18 (Fig. 3) eingeschaltet werden.
Auch bei den Schaltungen nach Fig. 3 und 4 kann, ähnlich wie bei Fig. i und 2, der Steuerkreis, der Zwischenkreis auf Wellen geeicht werden, da durch die Reaktion des Arbeitskreises nur eine ganz geringe, praktisch nicht sehr in Betracht kommende nachträgliche Wellenveränderung entsteht.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Aus einer Kathodenstrahlröhre in Rückkopplungsschaltung bestehender Generator elektrischer Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des Generators mit
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die Frequenz bestimmen, unbeeinflusst bleibt von den wechselnden Faktoren des verbrauchenden Systems.