CH216554A - Ultrakurzwellengerät mit veränderbarer Wellenlänge. - Google Patents

Description

      Ultrakurzwellengerät    mit     veränderbarer    Wellenlänge.    Die bisher     bekannten        Ultrakurzwellen-          Sender    und -Empfänger enthalten als Reso  nanzkreis ein     Parallelleitersystem        (Lecher-          system    oder konzentrische Rohrleitung) mit  verteilter     Induktivität    und Kapazität, längs  dessen sieh eine stehende elektromagnetische  Welle ausbildet. Die     Einstellung    der Wellen  länge erfolgt auf mechanischem Wege durch       Längenänderung    der parallelen Leiter, was  jedoch verschiedene Nachteile hat.

   Da die  Speisung der     Schwingungserzeuger,    deren  grundsätzlicher Aufbau hier belanglos ist,  nach Möglichkeit im Spannungsknoten des  Resonanzkreises stattfindet, so verschiebt  sich bei einer unsymmetrischen Schaltung  mit der Längenänderung der Leiter auch die  Lage des Spannungsknotens und damit die       Gleichstromanschlusspunkte.    Bei einer sym  metrischen Schaltung, z. B. mit zwei Schwin  gungserzeugern im Gegentakt, ändert sich  die Lage der Schwingungserzeuger. Beide  Fälle bedingen verhältnismässig verwickelte  mechanische Vorrichtungen, die nur selten  alle in der Hochfrequenz-Nullpunkt-Poten-         tialfläche    der Leiter liegen können und sich  daher elektrisch nachteilig auswirken.  



  Gemäss vorliegender     Erfindung    wird die  Änderung der Wellenlänge nicht durch eine  Längenänderung, sondern durch eine Ab  standsänderung der parallelen Leiter be  wirkt. Hierzu kann eine von Hand zu     betäti-          gende,        mechanische        Vorrichtung    verwendet  werden, die in einem räumlich unveränder  lichen Spannungsknoten der parallelen Leiter  angreift. Handelt es sich um eine Schaltung,  bei der sich am Resonanzkreis eine Viertel  welle ausbildet, so ist er zweckmässig in dem  einzigen     Spannungsbauch    mit einer gewissen  Kapazität zu belasten.

   Ist die Schaltung so,  dass sich eine halbe Welle ausbildet, so wird  er zweckmässig in den beiden Spannungs  bäuchen durch je     eine    gleich grosse Kapazität  belastet. Damit ein bestimmter Wellenbereich       überstrichen    werden kann,     ist    die Grösse der  anzulegenden Kapazitäten so zu wählen, dass  sie in einem bestimmten Verhältnis stehen zu  den verteilten Kapazitäten der parallelen  Leiter. Der Vorteil der erfindungsgemässen      Vorrichtung liegt darin, dass die räumliche  Lage sowohl des     Spannungsknotenpunktes     als auch der etwaigen Schwingungserzeuger  trotz     -'#\'ellenlängenänderung    unverändert  bleibt.

   Somit können die zum Antrieb erfor  derlichen mechanischen Teile ständig in der  Fläche des     Nullpunktpotentials    der Hoch  frequenzspannung angebracht werden, wo  durch sieh die     unerwünschten    elektrischen  Beeinflussungen auf ein Mindestmass redu  zieren. Ein weiterer Vorteil wird erhalten,  wenn die     Belastungskapazitäten    veränderbar       nusbeführt    werden.

   Sie können dann zugleich  dazu     verwendet        tv    erden, verschiedene     Fre-          quertzbereiehe,    die durch vorbestimmte Ab  standsänderungen der parallelen Leiter ge  geben sind, zum Zwecke einer     Feinabstim-          mun,-    zu überstreichen.  



       Fi-.    1 gibt das elektrische Schaltbild des       Hoehfrequenzteils    eines Ausführungsbei  spiels     des    erfindungsgemässen     lTltrakurz-          wellengerätes    mit einem wellenlängenbestim  menden Resonanzkreis, der aus zwei paralle  len Leitern 1 und 2 besteht, von denen der  eine parallel zu sieh selbst verschiebbar ist.  Der Resonanzkreis schwingt mit einer halben       @,#'ellenlänge    und ist symmetrisch an beiden  Enden     kapazitiv    belastet.

   Die diesbezüg  lichen Kapazitäten können wie in     Fig.    1 zwei  in     Gegentakt    schwingende oder     entdämpfende          Trioden    3. 4 sein. Sie können aber auch aus  einer einzigen Triode oder     ).Iagnetronriihre     an dem einen Ende und einem Kondensator  gleicher Kapazität an dem andern Ende be  stehen.     Schliesslich    könnte man auch Neide  Röhren     durch    einfache, konstante Kapazitä  ten ersetzen, wenn z. B. der     Sehwingungs-          kreis    von aussen her galvanisch     kapazitiv     oder induktiv erregt wird.

   Kleine veränder  liche Kondensatoren 5, 6 können vorgesehen  werden, um etwa.     bestehende        Ungleiebheiten     in den Kapazitäten der Röhren 3, 4     auszu-          leiehen.     



       Fig.    2 stellt die Strom- und Spannungs  verteilung längs der Leiter 1, 2 dar.     Span-          nung@sknoten    und Strombauch liegen in der       Symmetrieachse.    Hier erfolgen ohne beson  dere     Hochfrequenzabdrosselung    die Gleich-         stromspeisungen    7, 8 der Anoden 9, 10     bezw.     der Gitter 11, 12.

   Die     Hochfrequenz-Abdros-          selung        bezw.    die Phasenregulierung der Ka  thodenzuleitungen 13, 14     geschieht    durch die  zu     letzteren    parallelliegenden     Leiter    15, 16,  welche durch Brücken 17, 18 im Abstand  einer Viertelwellenlänge kurzgeschlossen sind.  Die     Gleichstromspeisung    der Kathoden und  der Heizfäden 19, 20 erfolgt ebenfalls in  der Symmetrieebene (Nullpotential der Hoch  frequenzspannung) durch die Anschlüsse 21,       \?\?,    23.  



       Fig.    3 gibt das elektrische Ersatzschema  der     kapazitiv    belasteten parallelen Leiter 1,  2 wieder. Die Röhre, die als Schwingungs  erzeuger 24 wirkt, hat die resultierende Ka  pazität     Cp,    die durch den Kondensator 5 ju  stiert werden kann. Die verteilten Kapazi  täten und     Induktivitäten    der parallelen Lei  ter 1, 2 können durch eine Kapazität C und  eine     Tnduktivität    L ersetzt gedacht werden.  Die bei Resonanz entstehende Wellenlänge     i     ist nach der     Thomsonschen    Formel:    Wird der Leiter 2 parallel zum Leiter 1 ver  schoben, so ändern sich sowohl L als auch C.

    Doch wirkt sich infolge der     Strom-Span-          nungsverteilung    die Veränderung von L  stärker aus als die von C, so dass in     erster     Annäherung die Kapazität als     konstant    und  2 als nur von L abhängig betrachtet werden  kann, wobei L     wiederum    eine Funktion des  Leiterabstandes a     ist.     



       Fig.    4     zeigt    die Wellenlänge in Ab  hängigkeit des     Leiterabstandes    a, unter     Zu-          grundeleL,unLy    einer Leiterlänge von 100 mm,  eines Leiterdurchmessers von 5 mm und       zweier        belastender    Kapazitäten von je 3 cm.  Die günstigsten Verhältnisse von L zu C  können durch geeignete Formen und Propor  tionen der     Leiterquerschnitte    erzielt werden.  Die     konstanten        Kapazitäten,    mit denen das  parallele     Leitersystem    belastet ist, können  auch einstellbar oder auswechselbar (z. B.

    durch Umschaltung) angeordnet sein, so dass  nach Belieben mit gleichen Abstandsände-  
EMI0002.0073     
      sungen verschiedene Wellenbereiche einge  stellt werden können.  



       Fig.    5, 6 und 7 zeigen eine dem elektri  schen Schaltbild der     Fig.    1 entsprechende  mechanische Vorrichtung in Grundriss, Auf  riss und     Seitenriss,    wobei die linke     Seite    von       Fig.    6 nach dem Schnitt<B>A- A</B> der     Fig.    5  und die     Fig.    7 nach dem Schnitt     C-C    der       Fig.    6 dargestellt ist.  



  Der Leiter 1 ist mittels eines in der Null  potentialebene     (Symmetrieebene)    befestigten  Trägers 25 fest mit einer Grundplatte 26 ver  bunden. Parallel zum Leiter 1 verschiebbar  ist der Leiter 2 angeordnet, dessen ebenfalls  in der     Nullpotentialebene    befindlicher Träger  27 bewegt werden kann mittels der mikro  metrischen Schraube 28, die sich im festen  Sockel 29 dreht. Zwei Führungsstifte 30, 31  gewährleisten die parallele Verschiebung des  Leiters 2. Einstellbare Anschläge     (Muttern     32, 33 und Ringe 30', 31') gestatten dessen  Fixierung in einer gewünschten Stellung. Die  Betätigung der Schraube 28 kann mittels  eines Handknopfes 34 erfolgen, auf dem z. B.  ein Zeiger sitzt, der sich vor einer geeichten  Skala bewegt.

   Auf .eine     weitere    Drehachse  und damit eine grössere geeichte Skala kann  die Bewegung der mikrometrischen Schraube  durch zwei Zahnräder 47, 48 übertragen wer  den. Eine     Abständsveränderung    der Leiter 1,  2 infolge von Temperatureinflüssen kann ver  mieden werden durch Verwendung von Ma  terialien mit verschiedenen,<B>-</B>sich kompensie  renden Ausdehnungskoeffizienten für die  Träger und die Grundplatte.  



  Die Leiter 1, 2 sind durch flexible oder  elastisch     deformierba.re    Zwischenstücke wie  35, 36 mit festen Klemmen 37, 38, 39, 40  elektrisch verbunden. Zwischen letzteren sind  die zwei belastenden Kapazitäten angebracht,  die im vorliegenden Fäll durch die Trioden  41, 42 gebildet werden. Jede der beiden kann  durch eine daneben liegende veränderliche  Kapazität 43, 44 und 45, 46 justiert werden.  



  Die das Zahnrad 48 tragende Drehachse  kann auch mit einer weiteren Abstimmungs  vorrichtung verbunden werden, welche durch  Verschiebung eines     Kurzschlusskolbens    51 die         Hochfrequenzphase    der Kathode in bezug  auf Gitter und Anode automatisch für jede  eingestellte Wellenlänge derart     mitregelt,     dass die Schwingungsenergie des Parallel  leitersystems einen günstigsten Wert an  nimmt. Die Kathoden der indirekt geheizten  Röhren 3, 4 werden über     abstimmbare,    kon  zentrische Rohrleitungen 49, 50 gespeist.  



  Die     Kathodenzuleitungen    13, 14 verlaufen  als konzentrische Innenleiter in den Rohrlei  tungen 49, 50, welche den     Kurzschlusskolben     51 enthalten. Letzterer wird mittels Stangen  52 von einem zweiten konzentrischen Rohr  53 mitgenommen, das vermittels der Traverse  57, des Seilzuges 56, einer isolierten Rolle 55  und einer Achse 54 vom Zahnrad 48 her be  wegt wird. Eine Rückführungsfeder 58 hält  das Seil 56 stets gespannt. So werden nach  Massgabe eines bestimmten Übersetzungsver  hältnisses die Kolben 51 in linearer Abhän  gigkeit vom Abstand a automatisch bewegt.  



  Falls diese lineare Abhängigkeit nicht  genügend genau der Abhängigkeit der  Wellenlänge vom Abstand a entspricht, so  kann dadurch eine     Korrektion    erfolgen, dass  die Rolle 55     unrund    ausgebildet wird nach  irgendeinem     bestimmten    Gesetz. Auf diese  Weise lässt sich stets erreichen, dass die Ka  thodenabstimmung     automatisch    der     frequenz-          bestimmenden    Abstandsänderung der Leiter  1, 2 folgt. Die     Heizzuleitungen,    wie 59, 60,  könnten ebenfalls über     abstimmbare    Rohre  erfolgen, die parallel zu denen der Kathoden  liegen würden, doch ist dies sehr oft nicht er  forderlich.

   Im vorliegenden Fallerfolgt die       Heizstromzuleitung    direkt über     rechtwinklig     gebogene Leiter in den     Symmetriepunkten     22, 23. In ähnlicher Weise liessen sich auch  die Antennenzuleitungen 61, 62 durch eine  mechanische     V        orrichtung        mitabstimmen,    die  automatisch durch die Schraube 28 betätigt  wäre.  



  Die     Fig.    8, 9 und 10 geben Grundriss,       Aufriss    und einen     Schnitt    nach     D-D    der       Fig.    8 einer     mechanischen    Vorrichtung, deren  Resonanzkreis mit einer Viertelwellenlänge       schwingt    und deren parallele Leiter 61, 62  symmetrisch zu ihrer     Abstandmitte    63 ver-      schiebbar sind.

   Die Kreisplatten 64, 65 des  als     Kurzschlussbrüclte    wirkenden. und damit  einen     Spannumgslz-noten    hervorrufenden Kon  densators sind auf Achsen 66, 67 befestigt,  welche fest auf den Sockeln 68, 69     montiert     sind und die     beweglichen    Leiter 61, 6? auf       Gleitkontakten    durchstechen. Die Sockel 68,  69 sind mittels     Schrauben    79, 80, 81, 82 auf  der     Grundplatte    79' befestigt.

   Eine mikro  metrische Schraube 72 ist mit einer zweiten  mikrometrischen Schraube 73 von     entgegen-          ,olesetztem    Gewindesinn durch eine     isolierende     Kupplungsmuffe 74 koaxial derart gekup  pelt, dass sich bei Drehung die     parallelen    Lei  ter 61, 62 symmetrisch zu ihrer Abstands  mitte     bewegen.    Ihre parallele     Verschiebung     wird     gewährleistet    durch die     Führungsstifte     75, 76, 77, 78, die ebenso wie die Achsen der  mikrometrischen Schrauben in der     Nullpoten-          tia.lebene    liegen.

   Die     Drehung        der        Schrauben     72, 73 erfolgt mittels eines     Handknopfes    83,  auf dem     ein    Zeiger 84 sitzt, der sich. über  einer geeichten Skala     bewegt.    Eine     Zahnrad-          übersetzung    86, 87     überträgt    die     B,ewe:

  riin-          der        mikrometrischen    Sehrauben 72, 73 in  irgendeinem     bestimmten    Verhältnis auf eine  weitere Achse mit einer     langsam    sieh an  einem festen Zeiger     vorbeidreh,enden    Skala,  88. Diese weitere Achse     liemt    ebenfalls in der       Nullpotentialebene    der     Ilochfreqtuenzspan-          nung.    Ein Ausschnitt 89 in der Skala 85 ge  stattet, die Skala 88 abzulesen.  



  Flexible oder     elastisch        deformierbare    Ver  bindungsstücke 92, 93 verbinden die Leiter  61, 62 elektrisch mit den Klemmen 90, 91,  an welchen eine     Belastungskapazität    liegt.  die einem     Sehwingiingserzeuger    oder     -ent          dämpfen    wie     beispielsweise    der Röhre 89,  entnommen werden kann.     Um        bei        g@ei.chb@ei-          hendem    Abstand der parallelen Leiter 61, 62  trotzdem verschiedene     Wellenbereiche    über  streichen zu können, kann eine aus den Kreis  platten 94.

   95 bestehende, veränderliche     Be-          lastungskapazität        nvischen    den Klemmen  s 90, 91., also in unmittelbarer     Nälie    des     Span-          nungsba.uches,    angebracht werden. Die Kreis  platte 94     verschiebt    sieh parallel zur Kreis  platte 95, wenn der Knopf 96 gedreht wird,    der durch die Schraube 97 und eine isolie  rende Kupplungsmuffe 98 mit der die Kreis- ;  platte 94 tragenden Achse verbunden ist. Die  Stellung des Knopfes 96 kann mittels eines  Zeigers 99 und Merkmalen 100, 101, 102,  103 angegeben werden.  



  Der Abstand der parallelen     Leiter    61, 62  sowie die belastende Kapazität 94, 95 kön  nen auch durch eine mechanische Übertra  gungsvorrichtung, welche durch die Linie  1.04 angedeutet ist, nach einem linearen oder  nicht     linearen    Gesetz gleichzeitig verändert  werden. Diese     Übertragungsvorrichtung    kann  z. B. aus zwei durch ein Seil miteinander  verbundenen Rollen bestehen, die     rund    oder  umrund     sind,    je nachdem die Übertragung  linear oder nicht linear erfolgen soll. Das       Seil        würde    dann z. B. mittels einer Gegen  feder straff gehalten.  



  Wenn die Röhre 89 mit symmetrischen,       doppelseitigen    Anschlüssen     versehen    ist, wie  es- bei modernen Röhren geschieht, um die       wirksamen    Röhrenkapazitäten und somit die       Grenzwellenlänge    herabzusetzen, so ist die  ganze Vorrichtung der     Fig.    B. 9, 10     sym-          metriseli    zur Achse 105 zu verdoppeln. Im  die kleinste     Grenzwellenlänge        zii    erhalten,       sind    die     Kapazitäten,    wie 94, 95, wegzu  denken oder auf ein Minimum zu reduzieren.

         Aneh    hier     wirkt    sieh die Vorrichtung, womit  die     Wellenlängenänderung    durch     Abstands-          änderung    von parallelen Leitern erreicht  wird,     besonders        günstig    aus, weil hiermit die       kleinstmögliche    Wellenlänge aus einer ge  gebenen Röhre     herausgeholt        werden    kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Ultrakurzwellengerät mit veränderbarer -Wellenlänge, dessen Resonanzkreis aus par allelen Leitern besteht, dadurch gekennzeich- net, dass die tlnderiing der Wellenlänge des Ultrakurzwellengerätes mittels einer<B>Ab-</B> standsänderung der parallelen Leiter bewirkt wird.

   UNTERANSPRüCHE 1. Ultrakurzwellengerät gemäss Pat,ent- ansprueh, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abstandsänderung der parallelen Leiter eine von Hand zu betätigende, mechanische Vor- richtung vorhanden ist. Ultrakurzwellengerät gemäss Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Antrieb durch eine mikrometri sche Schraube erfolgt.

   ä. Ultrakurzwellengerät gemäss Unteran spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mikrometrische Schraube mit einer zweiten mikrometrischen Schraube von entgegen gesetztem Gewindesinn koaxial derart gekup pelt ist, dass die parallelen Leiter sich sym metrisch zu ihrer Abstandsmitte bewegen. 4. Ultrakurzwellengerät gemäss Unteran spruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die parallele Verschiebung der Leiter durch Füh- rungss.tifte gewährleistet wird. 5.

   Ultrakurzwellengerät gemäss Unteran spruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der mikrometrischen Schraube und der Führungsstifte in. der Nullpotentialfläche der Hochfrequenzspannung liegen. 6. Ultrakurzwellengerät gemäss Unteran spruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein stellbare Anschläge an den Führungsstiften zur Fixierung der parallelen Leiter in einer gewünschten Stellung vorhanden sind. 7.

   Ultrakurzwellengerät gemäss Unteran spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der mikrometrischen Schraube in einem durch die Übertragungsmittel bestimm ten Verhältnis auf eine weitere Drehachse übertragen wird. B. Ultrakurzwellengerät gemäss Unteran spruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese weitere Drehachse in der Nullpotentialfläche der Hochfrequenzspannung liegt. 9. Ultrakurzwellengerät gemäss Unteran spruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Achse mit einer Skalenanzeigevor richtung verbunden ist. 10.

   Ultrakurzwellengerät gemäss Unter anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Achse mit einer weiteren Abstim mungsvorrichtung verbunden ist, welche die Hoehfrequenzphase der Kathode der Ultra kurzwellenröhre bezw. -röhren mitregelt. 11. Ultrakurzwellengerät gemäss Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der als Viertelwelle schwingende Resonanzkreis in dem einzigen Spannungsbauch durch eine Kapazität belastet ist. 12.

   Ultrakurzwellengerät gemäss Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mit halber Wellenlänge schwingende Re sonanzkreis in den beiden Spannungsbäuchen durch je eine Kapazität gleicher Grösse be lastet ist. 18. Ultrakurzwellengerät gemäss Unter anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmen, an denen die Kapazitäten an geschlossen werden, mit den parallelen Lei tern durch flexible Zwischenstücke elektrisch verbunden sind. 14.

   Ultrakurzwellengerät gemäss Unter anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmen, an denen die Kapazitäten an geschlossen werden, mit den parallelen Lei tern durch elastisch deformierbare Zwischen stücke elektrisch verbunden sind. 15. Ultrakurzwellengerät gemäss Unter anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jede belastende Kapazität durch eine daneben liegende, veränderliche Kapazität justiert werden kann. 16.

   Ultrakurzwellengerät gemäss Unter anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die belastenden Kapazitäten veränderbar sind, so. dass verschiedene Frequenzbereiche, die durch vorbestimmte Abstandsänderungen der parallelen Leiter gegeben sind, über strichen werden können. 17. Ultrakurzwellengerät gemäss Unter anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der parallelen Leiter und die belastenden Kapazitäten durch eine mecha nische Übertragungsvorrichtung nach irgend einem Gesetz gleichzeitig verändert werden können. 18. Ultrakurzwellengerät gemäss Unter anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsknoten durch einen Konden sator hervorgerufen wird. 19.

   Ultrakurzwellengerät gemäss Unter anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmen, an denen die Kapazitäten ange- schlossen werden, mit den parallelen Leitern durch flexible Zwischenstucke ,elektrisch ver bunden sind.

   2(:. Ultrakurzwellengerät gemäss Unter- anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmen, an denen die Kapazitäten an geschlossen werden, mit den parallelen Lei tern durch elastisch deformierbare Zwischen- tüeke elektrisch verbunden sind.

   21. Ultrakurzwellengerät gemäss Unter- anspriieh 12, dadurch gekennzeichnet, dass jede belastende Kapazität durch eine daneben liebende veränderliche Kapazität justiert werden kann. 22.

   U ltrakurzwelleng-erät bemäl3 Unter- ansprueh 12. dadurch gekennzeichnet, dass die belastenden Kapazitäten veränderbar sind, so dass verschiedene Frequenzbereiche, die durch vorbestimmte Abstandsänderun'eu der parallelen Leiter gegeben sind, über strichen werden können. 23.

   Ultrakurzwellengerät gemäss Unter- ansprucli 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der parallelen Leiter und die belastenden Kapazitäten durch eine mecha nische Übertragungsvorrichtung nach irgend einem Gesetz gleichzeitig verändert werden können. 24. Ultrakurzwellengerät gemäss Unter anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsknoten durch einen Konden sator hervorgerufen wird. 25.

   Ultrakurzwellengerät gemäss Unter anspruch 12, dessen Resonanzkreis durch zwei im Gegentakt arbeitende Ultrakurz- wellenröhren kapazitiv belastet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathoden der in direkt geheizten Röhren über abstimmbare konzentrische Rohrleitungen gespeist werden, \nährend die Heizzuleitungen direkt in den Symmetriepunkten gespeist werden.