Vorrichtung zur Nodulierung der von einem Sender ausgestrahlten Ultrahochfrequenzstrahlung. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vor richtung zur Modulierung der von einem Sender ausgestrahlten Ultrahochfrequenz strahlung.
Ultrahochfrequenzschwingungen von einer Wellenlänge von der Grössenordnung von z. B. 20 cm können bekanntlich mittels Lin sen, Prismen oder dergleichen, wenn diese aus geeignetem Material, .z. B. Paraffin, her gestellt sind, auf ähnliche Weise wie das Licht konzentriert, reflektiert und gebrochen werden.
Obwohl die Verwendung von Ultra-hoch- frequenzschwingungen viele Vorteile bietet, ist es schwierig, sie in Amplitude zu modu lieren, ohne dassgleichzeitig Frequenzäude- rung auftritt. Es wurde jedoch befunden, da.ss dieser Übelstand dadurch vermieden ,werden kann, dass eine Vorrichtung, die elektrisch unabhängig von dem Ultrahoch frequenzgenerator.
ist, in dem Strahlengang der auszusendenden Schwingungen angeord- net wird, und dass Mittel vorgesehen werden, welche die elektrischen oder mechanischen Eigenschaften dieser Vorrichtung in Ab hängigkeit von den modulierenden Spannun gen ändern.
Die Erfindung hat den Zweck, eine Vor richtung der obenerwähnten Art zu schaffen, die mit gutem Erfolg angewendet werden kann und sich verhältnismässig billig her stellen. lässt.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung weist mindestens eine Entladungsröhre auf, welche im Strahlengang der zu modulieren den Ultrahochfrequenzstrahlung anzuordnen ist und deren Entladung von den modulie renden Schwingungen abhängig ist.
In den Zeichnungen sind in den Fig. 1 bis 30 Ausführungs- und Anwendungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes schema tisch dargestellt.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungs form weist eine nahezu kugelförmige Röhre 1 auf, die mit einem leicht ionisierbaren Gas gefüllt ist. Eine der Elektroden der Vor richtung besteht aus einem kreisförmigen Metallstreifen ,3, der auf die Innenwand der Hülle 1 gestrichen oder auf andere Weise aufgebracht worden ist.
Die andere Elek trode besteht aus einem Draht 5, der senk recht zu der Ebene der ringförmigen Elek trode 3 im Mittelpunkt des Ringes steht. Die Elektrode 5 wird mittels einer Feder 7 ge spannt. Es kann an die Elektroden 3- und 5 über .die Leiter 11 bezw. 9 eine gleichblei bende oder veränderliche Spannung angelegt werden. Wird eine gleichbleibende Spannung angelegt, so wird das Gas Zn einem bestimm ten Gebiet innerhalb der Hülle 1 ionisiert.
Die gestrichelten Linien gaben die Vertei lung des elektrischen Feldes innerhalb der Hülle an, und da in dem Gebiet; indem das elektrische Feld auftritt, das Gas ionisiert wird, geben sie :gleichfalls das Gebiet an, in ,dem Ionisation auftritt. Die Form .dieses Gebietes ist die einer Linse, die in der Mitte dick und am Rande dünn ist.
Da der Bre chungsindex eines ionisierten Gases für Ultrahochfrequenzsehwi bgungen kleiner als @1 ist, ist die Geschwindigkeit, mit der diese Schwingungen durch die Mitte dieser gas förmigen Linse hindurchgehen, grösser als die Fortpflanzungsgeschwindigkeit durch Luft, und weil die Form der Linse bikonvex ist, so wird mit der beschriebenen Linse ein divergierendes Ultrahochfrequenz strahlenbün- del erhalten.
Es können in der Linse verschiedene Gase oder Gasgemische Anwendung finden; es wird aber im allgemeinen eines der Edel gase, z. B. Neon, oder .ein Gemisch von Edel gasen verwendet. Der Gasdruck kann zwi schen weiten Grenzen liegen; er ist jedoch zweckmässig so niedrig, dass das Gas im ioni sierten Gebiet gleichmässig ionisiert ist.
Es ist einleuchtend, dass .die Eigenschaften der beschriebenen Vorrichtung zur Hauptsache von der Form des ionisierten Gebietes abhän gig und von derjenigen der Hülle 1 vollkom men unabhängig sind. In Fig. 2 ist eine Vorrichtung darge stellt, die zum Konvergieren eines gerichte ten Strahlenbündels dient. Sie weist eine scheibenartige Hülle 13 auf, die am Rande dicker als in der Mitte ist.
Die eine Elek trode besteht aus einem Metallring 15, -der auf die Innenoberfläche der Hülle 13 gestri chen oder auf andere Weise aufgebracht worden ist. Die andere Elektrode ist als eine Kugel 17 ausgebildet, die in der Mitte der Hülle 13 angeordnet ist; sie wird von einem bei 2.1 eingeschmolzenen Stab 19 ,getragen.
Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung kann dieselben Gase, wie ,die divergierende Linse in. Fig. 1 enthalten. Der Gasdruck kann gleichfalls derselbe sein. Bei dieser konvergierenden Linse hängt die Wirkung jedoch grossenteils von der Form der Hülle ab, da letztere das Gebiet bestimmt, in dem Ionisation auftritt.
In. Fig. 3 ist eine Vorrichtung dargestellt, die mehrere kreisförmige, gasgefüllte Röh ren 2;3 aufweist. Jede Röhre hat zwei Elek troden 25, .denen; eine Spannung zugeführt wird, die höher als die Tonisationsspannung des Gases ist. Diese Vorrichtung kann durch Änderung der Intensität der Entladung in jeder Röhre 23 sowohl konvergierend, als auch divergierend arbeiten. Um eine diver gierende Linse zu erhalten, wird die Inten sität der Entladung in den äussern Röhren grösser als in den innern Röhren gemacht.
Auf diese Weise wird ein nach der Mitte zunehmender Brechungsindex der flachen Scheibe erhalten. Zur Erhaltung einer kon vergierenden Linse wird die Intensität der Entladung in der innersten Röhre am gröss- ten und in der äussersten Röhre am gering sten gemacht.
Fig. 4 gibt die Art und Weise an, wie in den verschiedenen Röhren<B>2-3,</B> der Ioni- sationsgrad geregelt werden kann. Sämt liche Röhren sind zu diesem Zweck parallel geschaltet und in Reihe mit jeder von ihnen liegt ein Widerstand.. Die äussere Röhre liegt unmittelbar an den Klemmen einer Span nungsquelle, während zwischen den Elektro den der folgenden Röhren und der Span- nungsquelle je ein Widerstand 27 liegt, des sen Wert regelmässig zunimmt.
Der in Reihe mit der innersten Röhre geschaltete Wider stand 27 hat den höchsten Wert, so dass in dieser Röhre die Intensität der Entladung am kleinsten ist.
In Fig. 5 ist eine Vorrichtung dargestellt, die mehrere gasgefüllte Röhren 29 enthält, die je zwei Elektroden 31 aufweisen. Ist das Gas in den Röhren 29 ionisiert, so arbeiten sie wie ein Spiegel, von dem die von einer in der vertikalen Symmetriefläche aufge stellten, Sendeantenne A-A ausgestrahlten Ultrahochfrequenzschwingungen reflektiert werden.
In Fig. 6 ist ein Prisma dargestellt, das aus mehreren Röhren 33 der in Fig. 5 darge stellten Art zusammengesetzt ist. Diese Röhren können sowohl parallel, als auch in Reihe geschaltet werden.
Fig. 7 stellt ein zerstreuendes Gitter dar, das zwei Sätze von Elementen '37 und 3,9 auf-,veist und bei dem die Intensität der Ent ladung in den Elementen 37 von der Inten sität der Entladung in den Elementen. 39 abweicht. Es wird von jedem Satz von Ele menten ein auffallendes Bündel von Ultra hochfrequenzschwingungen gebrochen, wobei für jeden Satz von Elementen der Bre chungsindex verschieden ist, mit andern Worten, der Ultrahochfrequenzstrahl wird in zwei Komponenten zerlegt, die in Phase schwingen.
Für die Wirkung der in F'ig. 7 ange gebenen Vorrichtung ist es vollkommen un wichtig, welche abgehenden Strahlen der Röhrengruppe 37, und welche der Röhren gruppe 39 gehören. Die Richtung wird durch die Ionisationsspannungen der Röhrengrup pen bedingt und wesentlich ist nur, dass die Ionisationsspannung der Gruppen verschie den ist und daher das auffallende Bündel in zwei Komponenten zerlegt wird.
In Fig. 8 ist ein Prisma dargestellt, das aus Elementen 41 besteht, die den Röhren 29 in Fig. 5 entsprechen. Die Röhren haben verschiedene Ionisationsgrade, die von der ersten zu der letzten Röhre regelmässig zu- nehmen. Bei Änderung des Ionisätionsgrädes wird eine Änderung der Richtung des aus g e 'henc len Bündels erhalten.
Die oben beschriebenen elektrooptischen Vorrichtungen können einzeln und kombi niert zum Modulieren von Ultrahochfre- quenzschwingungen angewendet werden:. Es können z. B. die in Fig. 1 und 2 dargestell ten Vorrichtungen auf die in Fig. 9 ange gebene Weise kombiniert werden. Die weite ren Figuren zeigen verschiedene Anwen dungsmöglichkeiten der beschriebenen elek trischen Linsen.
In Fig. 10 ist eine elektrische Linse ge- mässj Fig. 1 im Strahlengang der von einem Sender T mit einem parabolischen Reflektor 43 ausgesandten Schwingungen angeordnet.
Die modulierenden Spannungen werden. zwi schen die Elektroden 3 und 5 der Linse ge legt, wodurch der Brechungsindex oder mit andern Worten der 'Öffnungswinkel des .di vergierenden Bündels in Abhängigkeit der über einen. Transformator 45 zugeführten, modulierenden Spannungen. geregelt wird. Da :die den parabolischen Reflektor 47 er reichende, empfangene Energie. von dem Öffnungswinkel des divergierenden Bündels abhängig ist, ist die empfangene Energie menge gemäss dem zu übertragenden Signal moduliert.
Eine andere Art einer zum Modulieren eines gerichteten Strahls dienenden: Linse ist in Fig. 11 dargestellt. Die Linse weist eine kugelförmige Hülle 49 auf, die mit einem Gas gefüllt ist. Es sind auf beiden Seiten dieser Hülle Hochfrequenzspulen 51 angeordnet, denen modulierte Hochfrequenz schwingungen von einem Modulator 53 zuge führt werden, der einerseits mit einem O.szil- lator 55 und anderseits mit einem Mikro phon 57 verbunden ist. Die Ionisierung des Gases erfolgt durch die modulierten Hoch frequenzschwingungen.
In Fig. 12. ist eine Vorrichtung 70 darge stellt, die bei Flugzeugen oder dergleichen Anwendung finden, kann. Diese Vorrich tung weist mehrere gasgefüllte Röhren 69 auf, die, wie in Fig. 5 angegeben ist, parallel geschaltet sind. Es wird diesen Röhren eine von einem bestimmten Signal modulierte Gleichspannung zugeführt. Die Röhren gruppe kann in einem Punkt auf der Erde angeordnet werden, wo ein Flugzeugpilot seine Position zu bestimmen wünscht, z. B. an einer Ecke eines Landungsplatzes. Die Flugmaschine ist mit Mitteln zum Aussen den und zum Empfangen eines gerichteten Strahlenbündels versehen.
In der Figur ist der mit einer Dipolantenne 7<B>3</B> versehene Sendereflektor mit 71 und der zum Emp fang dienende Reflektor, der mit einer Empfangsdipolantenne 77 versehen ist, mit 75 bezeichnet. Um die Lage des Landungs platzes. zu ermitteln, wird ein gerichteter Strahl ausgesandt, der von der Erde zurück geworfen und vom Reflektor 75 aufgefan gen wird. Fliegt das Flugzeug über die Vor- richtung 70, so wird der reflektierte Strahl vom Signal moduliert und der Pilot kann seine Position bestimmen.
Ein ähnlicher Apparat kann zum Ermitteln von Schiffen im Dunkeln oder im Nebel angewendet wer den.
In Fig. 13, ist eine ähnliche Ausfüh- rungsform wie in Fig.10 dargestellt. Sie weist einen Hochfrequenzgenerator 101, z. B. einen Magnetronoszillator, auf, der elektrisch mit einer Dipolantenne 103 verbunden ist, die innerhalb eines parabolischen Reflektors 105 angeordnet ist.
Die von der Antenne 103 ausgesandten. Schwingungen werden einer Empfangsantenne 109 zugeführt, die in einem Reflektor 107 angeordnet und mit einer Empfangsschaltung 111 verbunden ist.
Die zum Modulieren der ausgesandten Schwingungen dienende Vorrichtung 112 weist eine Hülle 113 auf, innerhalb derer die Elektroden 115 und 117 angeordnet sind. Diese Elektroden sind über einen Wider stand 121 und .Sekundärwicklung 123 eines Niederfrequenztransformators 125 mit einer Spannungsquelle 119 verbunden. Die modu lierenden Spannungen werden der Primär wicklung 127 des Transformators 125 zuge führt. Durch die Spannung der Quelle 119 wird das in der Röhre 112 vorhandene Gas ionisiert; der Ionisationsgrad wird in Ab hängigkeit von den modulierenden Spannun gen geregelt.
Es können: mit der beschriebe neu Vorrichtung genau in Amplitude modu lierte Schwingungen erhalten werden. Die einzige Frequenzänderung, die auftreten könnte, wird durch die Energie herbeige führt, die von der Vorrichtung 112 reflek tiert wird und innerhalb des Reflektors eine geringe Belastungsänderung der Antenne 103 verursacht.
Falls eine flache, ionisierte Gasschicht zum Modulieren angewendet wird, kann die von dieser Schicht reflek tierte Energie dadurch verhindert werden, den Sender zu erreichen, dass die modulie rende Vorrichtung unter einem Winkel in bezug auf die Richtung der Achse des ausge sandten .Strahls angeordnet wird. Ein weite rer Vorteil, der mit der Vorrichtung erreicht werden kann, besteht darin, dass der Oszilla- tor derart eingestellt werden kann,
dass die Ausgangsenergie den höchsten Wert erreicht, ohne daZ dem zu Modulationszwecken gün stigsten, Punkt der Kennlinie Rechnung zu tragen ist.
In Fig.14 ist eine verbesserte Ausfüh rungsform der in Fig. 13 dargestellten Schal tung dargestellt. Bei dieser Ausführungs form ist eine modulierende Vorrichtung 129 vorhanden, die eine kugelförmige, gasge füllte Röhre 13'1 aufweist. Die beiden Elek troden 133 und<B>135</B> sind mit einer Span nungsquelle 137 verbunden. Bei dieser Aus führungsform ist die Elektrode 135 als Me- tallring ausgebildet, während die Elektrode 135 aus einem Leiter besteht, der durch den Mittelpunkt des Ringes, geht und senkrecht zu der Ebene des letzteren verläuft.
Die Empfangsschaltung weist eine Röhre 130 auf, die in dem Brennpunkt eins Reflektors 1321 angeordnet und mit einem Gas gefüllt ist, das leicht ionisiert wird, wenn zwischen die beiden Elektroden 136 und 1'38 inner halb der Hülle 134 eine Spannung gelegt wird.
Die Röhre 130 wird von zwei Leitern 140 und -142 getragen, die ausserdem die Elektro- den 136 und 138 mit der Ionisationsspan- nungsquelle 144 über einen Widerstand 146 und die Primärwicklung 148 eines Transfor mators 150 verbinden. Die Sekundärwick lung dieses Transformators ist mit dem Ein gangskreis eines Verstärkers 152 verbunden, von dem die empfangenen Niederfrequenz schwingungen einem Lautsprecher 154 zuge führt werden.
Es wird vorausgesetzt, dass die Wirkung des Empfängers auf der Annahme beruht, dass die empfangenen modulierten Schwin gungen den: Ionisationsgrad des Gases in der Röhre 130 ändern. Da sieh der Ionisations- gra.d in Abhängigkeit von der Amplitude der empfangenen Schwingungen ändert, stimmen die Amplitudenänderungen des dem Niederfrequenzverstärker zugeführten Stro mes damit überein, mit andern Worten die Ausgangsenergie des Niederfrequenzverstär- kers entspricht der Modulation der empfan genen Schwingungen.
Der Ionisationsgrad wird wahrscheinlich dadurch geregelt, dass sich die ausgesandten Schwingungen durch das Gas fortpflanzen. Es dürfte jedoch auch möglich sein, dass der empfangene Strahl eine veränderliche Span nung zwischen den Elektroden erzeugt, und dass, diese Spannung die Änderung der Ioni sation herbeiführt.
Bei der in Fig. 15 dargestellten Ausfüh rungsform wird eine modulierende Vorrich tung verwendet, bei der die Entladungsröhre 147 zwei Elektroden 149 und 151 aufweist, die derart angeordnet sind, dass das Gebiet, in dem Ionisation stattfindet, vollkommen flach ist. Dieses Gebiet fällt mit der Ebene der Elektrode 149 zusammen.
Der Abstand zwischen den Drähten 155 der Elektrode 149 ist zweckmässig klein in bezug auf die Wellenlänge der ausgesandten Schwingun gen und der Gasdruck ist zweckmässig der art, dass der Crook'sche Dunkelraum in be zog auf den Abstand zwischen den Drähten klein ist. Die Ionisationsspannung kann von einem Strom geliefert werden, dessen Fre quenz oberhalb der Hörbarkeitsgrenze liegt.
Ein Generator, der einen solchen Strom er zeugt, ist mit<B>157</B> bezeichnet; er ist mit einem Modulator 159 verbunden, dem die in einem Mikrophon 161 erzeugten modulieren den Spannungen zugeführt werden. Es müs sen bei der Verwendung-einer aus mehreren Drähten bestehenden Elektrode 149 be stimmte Vorkehrungen getroffen werden. Es ist nämlich bekannt, da3 eine Sendeschal= tung der beschriebenen Art einen polarisier- ten Strahl aussendet.
Da der Abstand zwi schen, den Drähten 155 kleiner als eine Wel lenlänge ist, arbeiten sie wie ein Reflektor, wenn sie derart angeordnet sind, dass. sie parallel zu der Polarisationsebene verlaufen. Dieser Übelstand kann durch eine derartige Anordnung der Elektrode 149 beseitigt wer den, dass, die Drähte 155- senkrecht zu der Polarisationsebene verlaufen. Wenn also an genommen wird, :dass die Polarisationsebene senkrecht ist, verlaufen die Drähte 155 waagrecht.
Es kann gewünschtenfalls, wie in Fig. 16 angegeben ist, zur Regelung des Ionisations- grades einer modulierenden Vorrichtung 16:3 eine dritte Elektrode verwendet werden. Es wird in diesem Fall eine konstante Ioni- sationsspannung über einen Widerstand 169 an die Elektroden 16,5 und 167 angelegt und die modulierenden Spannungen werden über einen Transformator 173, der von einem Widerstand 175 überbrückt wird, dem Gitter 171 zugeführt.
Es liegt zweckmässig am Steuergitter 171 eine in bezug auf ,die Anode 16-5 negative Vorspannung, die von einer Batterie 177 geliefert wird. Obwohl die ionisierte Gasentladung mittels des Steuergitters 171 nur wenig .geregelt werden kann, ist dies ausreichend für die Modu lation der ausgesandten Schwingungen, ins besondere wenn das Steuergitter 171 in dem Crook'schen Dunkelraum angeordnet ist.
Bei der in Fig. 17 dargestellten Ausfüh rungsform ist die modulierende Vorrichtung 179 als ein Prisma ausgebildet, von dem der Strahl gebrochen wird, wenn er durch das Pris ma hindurchgeht.
Der Brechungswinkel ist von dem Ionisationsgrad des iCTases in den Röh ren abhängig, aus denen das Prisma zusam mengesetzt ist. Um die auf diese Weise aus- gesandten,Schwingungen zuempfangen, muss der Reflektor 107 eine bestimmte Stellung in bezug auf !das empfangene Bündel ein nehmen.
Die Kurve 18.1, welche ,die Energie im, Bündel als eine Funktion des Abstandes von der Mitte angibt, hat die Form eines Kegels. Die empfangene Energie ist in der Mitte wies Kegels iam ,grössten und auf beiden Seiten zur Mitte ist ein Teil der Kurve zwi schen den Punkten <I>A</I> und<I>B</I> nahezu gerade.
Es ist ;gewünscht und vorteilhaft, dass der Teil des Strahls, indem idie Energie gleich mässig verteilt ist, vor dem Reflektor 107 hin. und her schwingt. Dies kann erreicht werden, wenn sich ,die Mittellinie des Kegels zwischen den in der Figur angegebenen Grenzen bewegt.
Das in Fig. 17 dargestellte Prisma kann auf die in Fig. 23 dargestellte Weise gebaut werden. Dieses Prisma besteht aus einer langen Röhre 183, die derart hin, und her gebogen ist,. dass sie die Form eines Prismas erhalten hat. Die Röhre ist mit Gas,. z. B.
Neon, !gefüllt und kann mittels zweier Elek troden 185 und 187 ionisiert werden, die je an einem Ende der Röhre 183 angeordnet sind.
Hat der gerichtete Strahl eine :derartige Wellenlänge, dass,der Reflektor 105 in bezug auf die in der Praxis leicht herzustellenden Abmessungen einer gasgefüllten Röhre ver hältnismässig .gross sein muss, so ist es vor teilhaft, den, Reflektor derart auszugestalten, dass, wie in Fig. 18 angegeben ist,
die vom Reflektor ausgesandten Strahlen in einem einzigen Punkt zusammenkommen. Dies er möglicht die Verwendung einer kleinen Röhre -189, @da diese an einer Stelle angeord net werden kann, wo !der gerichtete .Strahl einen geringen Querschnitt hat. Zum Aus senden eines Bündels paralleler Strahlen kann hinter der modulierenden Vorrichtung 189 eine Linse 191 angeordnet werden.
In Fig. 19 ist eine. Vorrichtung darge stellt; - welche die Aussendung- ,-eines-- -scharf begrenzten modulierten Strahls ermöglicht. Wind ein ,gerichteter Strahl ausgesandt, so lässt sich, sogar bei einer Wellenlänge von einigen Zentimetern, schwer ein Strahl er halten, dessen Querschnitt scharf begrenzt ist.
Die Ursache davon ist, dass .die Wellen länge im Vergleich zu den Abmessungen des Reflektors nicht aussergewöhnlich klein ist wie bei Licht. Beider in Fig. 20 dargestell ten Vorrichtung ist der mit 190 bezeichnete Reflektor so ,gross, dass die von der Dipol antenne 192. ausgesandte Energie scharf be grenzt ist. Der resultierende Strahl hat in folgedessen einen verhältnismässig grossen Querschnitt, so d ass der Empfangsreflektor nicht ausserordentlich scharf eingestellt zu werden braucht.
Dies kann z. B. bei Geheim- telephonie unerwünscht sein. Es wird in folgedessen, statt den ganzen Strahl zu mo dulieren, eine modulierende Vorrichtung 194 in dem Strahlengang eines Teils der ausge- sandten Schwingungen angeordnet.
Die Vor- richtung 194 kann von einer Type sein, welche die ausgesandten Schwingungen ab sorbiert, reflektiert und bricht, aber sie darf nicht einer Art angehören, die -Strahldisper- sion herbeiführt.
Fig. 22 stellt eine Ausführungsform dar, bei der eine gasgefüllte Röhre 195 verwendet wird, die in Form eines rechteckigen Gitters gebogen ist und zwei Elektroden 197 und 199 aufweist. Der Abstand zwischen den nebeneinanderliegenden Teilen der Röhre ist z.
B. kleiner als die Wellenlänge der ausge- sandten Schwingungen. An Stelle der in Fig. 2,2 :dargestellten Vorrichtung können auch die in den Fig. 15 und<B>25</B> dargestellten Vorrichtungen verwendet werden.
Die Erfindung ist nicht auf gerichtete Sendesysteme beschränkt, sondern kann auch an Rundfunksendern angewendet werden.
Fig.20 zeigt eine Dipolantenne 196, die an einem Mast 198 befestigt und von einem ionisierten Gas umgeben ist, das in einer längen Glasröhre 201 enthalten ist. Die Höchfrequenzschwingungen werden in einem Generator 203 erzeugt,
.der mit der Antenne verbunden -ist. Die-Modulierenden @Spannun- gen werden in einem Mikrophon 219 erzeugt und über einen Niederfrequenztransformator 215 und einen Widerstand 211. den Elektro den 207 und<B>209</B> der Entladungsröhre 201 zugeführt. Die Ionisationsspannung wird von der Spannungsquelle 205 geliefert.
An Stelle einer Dipolantenne kann auch eine Antenne, wie die in Fig. 2'1 dargestellte, innerhalb der Röhre 20,1 angeordnet werden.
In Fig. 21 ist die Antenne nicht in einem gasgefüllten Raum angeordnet, sondern von einer wendelförmigen Röhre 2-27 umgeben, die mit einem ionisierten Gas gefüllt ist. Die Elektroden dieser Röhre, denen die mo dulierenden Spannungen zugeführt werden, sind mit 223 und 22,5 bezeichnet.
Die Hoch frequenzenergie wird der Antenne 2,28 vom Generator 23,5 über zwei Leiter 238 zuge führt, die mit einer in der Antenne 228 lie genden Selbstinduktionsspule 229 verbunden sind. .
In den Fig. 24 bis 29 sind noch einige weitere Ausführungsformen von gasgefüllten modulierenden Vorrichtungen dargestellt.
In Fig. 24 ist eine gasgefüllte Röhre dar- gestellt, die an Stelle der Vorrichtungen 112. und 129 in den Fig. 13 und 14 angewendet werden kann. Diese Röhre weist eine Hülle 237 auf, innerhalb derer eine zylindrische Elektrode 239 und eine stabförmige Elek trode 241 angeordnet sind. Bei der Verwen dung zu Modulationszwecken wird diese Röhre zweckmässig derart angeordnet, dass die Elektrode 241 parallel zu der Achse des gerichteten Strahls verläuft.
Die in Fig. <B>25</B> dargestellte gasgefüllte Röhre weist eine Hülle 243 auf, innerhalb derer die Elektroden 245 und 247 mit den zwischenliegenden Elementen 249 bezw. 2,51 angeordnet sind. Die Elemente 249 und 251 können stabförmig sein und liegen alle in der .gleichen Ebene. Es wird durch diese Anordnung eine flache ionisierte Schicht er halten, die mit der Ebene der Elektroden 245 und 247 zusammenfällt.
Die erforderliche Ionisationsspannung kann bei einer modulierenden Vorrichtung gemäss den beschriebenen Ausführungsbei- spielen durch Verwendung einer in Fig. 26 dargestellten äussern Spule 2,53 oder :durch Verwendung von in Fig. 2,7 dargestellten äussern Elektroden 25;5 erhalten werden, zwischen denen eine Hochfrequenzspannung liegt.
Die in d ,en Fig. 26 und 27 @dargestell- ten Röhren können .an Stelle der Röhre 147 in Fig. 15 angewendet werden, wenn. an Stelle der Spannungsquelle 157 eine Hoch frequenzspannungsquelle mit .einer Frequenz von .der Grössenordnung von 106 Per ver wendet wird.
In Fig. 28 ist eine Vorrichtung darge stellt, bei der eine Dipolantenne 257 inner halb einer gasgefüllten Röhre 2159 angeord net ist und eine der Elektroden bildet. Die andere Elektrode ist mit 261 bezeichnet. Beim Betrieb dieser Vorrichtung werden die Ionisationsspannung, sowie die modulieren den Spannungen den Elektroden 257 und 261 auf die in Fig. 28 angegebene Weise zu geführt.
Die Verbindung mit der Antenne 257 erfolgt in einem Knotenpunkt der Lei ter 260.
In Fig. 2,9 ist eine Vorrichtung zum Mo dulieren eines gerichteten Strahls dargestellt, bei welcher der Strähl in Abhängigkeit von ,den modulierenden ,Spannungen reflektiert wird. Die gasgefüllte Röhre 263 weist eine schirmförmige Kathode 2,6.5 und eine Anode 267 auf. Wird zwischen die Elektroden 265 und 2,67 die richtige Spannung gelegt, so bildet sich eine ionisierte Gasschicht, die mit der Oberfläche der Kathode 265 zusammen fällt.
Diese Gasschicht reflektiert einen Teil ,der auszusendenden Energie. Das Reflek- tionsvermögen der Gasschicht wird dadurch geregelt, dass die Ionisation in Abhängigkeit von den Elektroden 2.65 und 267 zugeführ ten Spannungsänderungen geändert wird.
Die Art des Gases, das in :der modulie renden Vorrichtung angewendet wird, kann sehr verschieden sein. Da einige ionisierte Gase für einige Wellenlängen selektive Ab sorption besitzen, kann eine .grössere Mödu- lationswirkung erhalten werden, wenn in der Nähe eines solchen Absorptionsgebietes ge arbeitet wird.
In Fig.30 ist -das Absorptionsvermögen einer modulierenden Vorrichtung in der Nähe eines Absorptionsgebietes als Funktion des Stromes in der modulierenden Vorrich- tung angegeben.
Es ist aus dieser Kurve er sichtlich, dass bei dem Gas, für das die Kurve aufgenommen wurde, eine Resonanz wirkung auftritt, die zum Modulieren von Strahlen dadurch angewendet werden kann, dass .der .Strom in der modulierenden Vor- richtung ,geregelt wird, bis der Punkt x,der Kurve erreicht worden, ist. Der Strom in der modulierenden Vorrichtung wird durch die modulierenden ,Spannungen geregelt und das Absorptionsvermögen schwankt zwischen den Punkten y und z.
Die selektive Absorptionswirkung kann auch bei dem in Fig. 14 dargestellten De- modulator angewendet werden.
Dazu wird, wenn ein unmodulierter Strahl in dem Re flektor 132 .empfangen wird, der Strom in der Röhre 134 mittels des Widerstandes 146 derart eingestellt, dass .der Punkt x auf der Kurve 31 erreicht ist. Bei einer derartigen Einstellung bewirkt eine Amplitudenände- rung der empfangenen Schwingungen. ver hältnismässig grosse Stromänderungen in der Röhre 134.