DE1279123B

DE1279123B - Frequency shifting device for a long wave transmitter

Info

Publication number: DE1279123B
Application number: DEW37054A
Authority: DE
Inventors: Wayne R Olson
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1963-06-28
Filing date: 1964-06-26
Publication date: 1968-10-03
Also published as: FR1401683A; US3319168A; GB1023106A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

H03cH03c

Deutsche Kl.: 21 a4 -16/02 German class: 21 a4 - 16/02

Nummer: 1279 123Number: 1279 123

Aktenzeichen: P 12 79 123.0-35 (W 37054)File number: P 12 79 123.0-35 (W 37054)

Anmeldetag: 26. Juni 1964Filing date: June 26, 1964

Auslegetag: 3. Oktober 1968Open date: October 3, 1968

In militärischen und anderen Nachrichtenverbindungen, bei denen Zuverlässigkeit eine Hauptrolle spielt, werden Langwellen verwendet, da die Bodenwelle Schwunderscheinungen sowie täglichen und jahreszeitlichen Schwankungen nur wenig ausgesetzt ist. Die Hauptschwierigkeit bei der Verwendung solcher Frequenzen besteht in dem hohen Gütefaktor (um 1000) der hierfür geeigneten Antennen. Wenn nämlich die Frequenz eines Senders plötzlich geändert wird, besteht der Strom in einem daran angeschlossenen Kreis aus einem Anteil mit der vorherigen Frequenz, der vom Zeitpunkt der Frequenzänderung an exponentiell abklingt, und einem Anteil mit der neuen Frequenz, der sich ebenfalls exponentiell aufbaut. Bei Stromkreisen mit hohem Gütefaktor Q kann die zum Erreichen dear neuen Gleichgewichtsbedingungen nach einer Frequenzänderung benötigte Zeit der Modulationsgeschwindigkeit bzw. bei Telegraphie mit Frequenzumtastung der Schrittlänge nahe kommen, so daß die Modulationsgeschwindigkeit so bzw. Tastgeschwindigkeit herabgesetzt werden muß, um Verzerrungen der ausgesandten Signale zu vermeiden. Auch können Wind, Eis, Regen usw. die Abstimmung der Antenne so beeinflussen, daß diese ihre Resonanz nicht mehr bei der Betriebsfrequenz des Senders hat. Das hat möglicherweise ernste Konsequenzen für den Sender, weil die in der Antenne gespeicherte Energie im falschen Zeitpunkt auf den Endverstärker des Senders rückgekoppelt wird.Long waves are used in military and other communications links in which reliability plays a major role, since the ground wave is only slightly exposed to shrinkage phenomena and daily and seasonal fluctuations. The main difficulty in using such frequencies is the high quality factor (around 1000) of the antennas that are suitable for this purpose. If the frequency of a transmitter is suddenly changed, the current in a circuit connected to it consists of a component with the previous frequency, which decays exponentially from the time of the frequency change, and a component with the new frequency, which also increases exponentially. In circuits with a high quality factor Q , the time required to achieve the new equilibrium conditions after a frequency change can come close to the modulation speed or, in the case of telegraphy with frequency shift keying, the step length, so that the modulation speed or scanning speed must be reduced in order to avoid distortion of the transmitted signals . Wind, ice, rain, etc. can also influence the tuning of the antenna in such a way that it no longer has its resonance at the operating frequency of the transmitter. This may have serious consequences for the transmitter because the energy stored in the antenna is fed back to the transmitter's power amplifier at the wrong time.

Diese Schwierigkeiten können bekanntlich dadurch überwunden werden, daß die Resonanzfrequenz der Antenne durch Kurzschluß von Abschnitten der Antennenspule jeweils auf die momentane Sendefrequenz abgestimmt wird. Solche Abstimmvorrichtungen sind in den USA.-Patentschriften 2712 061, 2 825 030, 2 679 581 und 2 989 624 beschrieben. Diese Vorveröffentlichungen beschreiben elektronische Abstimmvorrichtungen für die Antennenresonanz, in denen (Gasentladungsröhren, Thyrotrone) für Umschaitzwecke verwendet werden. Solche Elektronenröhren benötigen bekanntlich erheblichen Platz und geben infolge der sehr hohen auftretenden Kurzschlußströme verhältnismäßig große Wärmemengen ab. Außerdem ist eine hohe Steuerleistung erforderlich.As is known, these difficulties can be overcome in that the resonance frequency of the Antenna by short-circuiting sections of the antenna coil to the current transmission frequency is voted. Such tuning devices are in U.S. Patents 2,712,061, 2,825,030, 2,679,581 and 2,989,624. These prior publications describe electronic voting devices for antenna resonance, in which (gas discharge tubes, thyrotrons) for switching purposes be used. As is known, such electron tubes require considerable space and provide relatively large amounts of heat due to the very high short-circuit currents that occur. In addition, a high control performance is required.

Um den Platzbedarf und die Wärmeabstrahlung herabzusetzen, ist es erwünscht, Halbleitervorrichtungen zu verwenden. Hierbei sind die aus der französischen Patentschrift 1049 912 und der deutschen Patentschrift 727 560 bekannten Dioden mit umsteuerbarer Vorspannung für den hier ins Auge gefaßten Zweck ungeeignet, weil die Steuerleistung der vollen Sendeleistung gleichkommt, denn die zur Umschal-Frequenzumtasteinrichtung für einen
LangwellensenderIn order to reduce the space requirement and the heat radiation, it is desirable to use semiconductor devices. The diodes with reversible bias voltage known from French patent specification 1049 912 and German patent specification 727 560 are unsuitable for the purpose envisaged here, because the control power is equal to the full transmission power, because the switching frequency keying device for one
Long wave transmitter

Anmelder:Applicant:

Westinghouse Electric Corporation,Westinghouse Electric Corporation,

East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. G. Weinhausen, Patentanwalt,Dipl.-Ing. G. Weinhausen, patent attorney,

8000 München, Widenmayerstr. 468000 Munich, Widenmayerstr. 46

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Wayne R. Olson, Baltimore, Md. (V. St. A.)Wayne R. Olson, Baltimore, Md. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 28. Juni 1963 (291 561) - -V. St. v. America June 28, 1963 (291 561) - -

rung verwendeten Dioden besitzen keine eigene Verstärkung. Die im Antennenkreis einer Sendeanlage aufzubringende Steuerleistung wäre infolgedessen viel zu hoch. Aus dem gleichen Grund verbietet sich die Anwendung von ohmschen Dämpfungswiderständen, da sie eine erhebliche Verlustleistung vernichten würdeft. Auch sind diese bekannten Umschaltvorrichtungen nicht mit den Nulldurchgängen des Stromes synchronisiert, so daß bei Anwendung dieser Vorrichtungen auf den Kurzschluß eines Abschnitts der Antennenspule die in diesem Abschnitt gespeicherte Energie verlorengehen und zu sehr unangenehmen Überspannungen führen würde.The diodes used do not have their own amplification. The one in the antenna circuit of a transmitter system As a result, the tax payable would be much too high. For the same reason, the Use of ohmic damping resistors, as they would destroy a considerable amount of power loss. These known switching devices are also not synchronized with the zero crossings of the current, so that when these devices are used to short-circuit a section of the Antenna coil the energy stored in this section will be lost and become very uncomfortable Surges.

Aber auch der einfache Austausch der gesteuerten Gasentladungsröhren in den erwähnten Antennenumtastschaltungen durch gesteuerte Halbleitergleichrichter (Thyristoren) hat sich als undurchführbar erwiesen, weil die Thyristoren in diesem Fall zu stark überlastet werden. Bei den erwähnten Schaltungen sind nämlich jedem kurzzuschließenden Abschnitt der Antennenspule zwei im Gegentakt geschaltete Gasentladungsröhren zugeordnet, deren Steuerelektroden gemeinsam so lange mit einer Öffnungsgleichspannung oder einer von der Modulationsspannung abgeleiteten Öffnungsspannung beaufschlagt werden, als der Kurzschluß des betreffenden Antenenspulenabschnitts bestehen bleiben soll. Die beiden Gas-809 619/182 However, the simple exchange of the controlled gas discharge tubes in the aforementioned antenna shift keying circuits with controlled semiconductor rectifiers (thyristors) has also proven to be impracticable because the thyristors are overloaded too much in this case. In the above-mentioned circuits, each section of the antenna coil to be short-circuited is assigned two push-pull gas discharge tubes, the control electrodes of which are jointly exposed to a DC opening voltage or an opening voltage derived from the modulation voltage as long as the short circuit of the antenna coil section concerned is to remain. The two gas 809 619/182

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entladungsröhren, werden also in dieser Zeitspanne eine Ende des Abschnitts 15 der Verlängerungsspule ständig vom gesamten Antennenstrom durchflossen. 10 ist an ein Bezugspotential (Erde) gelegt.
Das würde bei Verwendung von Thyristoren zu einer Erfindungsgemäß sind parallel zum Abschnitt 15 unzulässigen Wärmebelastung derselben führen. zwei gesteuerte Gleichrichter 24 und 30 geschaltet. Die mit der Erfindung gelöste Aufgabe besteht somit 5 Der Gleichrichter 24 enthält eine Anode 25, eine darin, eine Frequenzumtasteinrichtung für einen Kathode 26 und eine Steuerelektrode 27. Ebenso Langwellensender, bei der jedem kurzzuschließenden enthält Gleichrichter 30 eine Anode 31, eine Kathode Abschnitt der Antennenspule zwei gegeneinander- 32 und eine Steuerelektrode 33. Die Parallelschaltung geschaltete kontaktlose Schalter zugeordnet sind, so der Gleichrichter 24 und 30 ist so ausgeführt, daß auszubilden, daß als kontaktlose Schalter Halbleiter- io die Anode 25 mit der Kathode 32 und die Anode 31 vorrichtungen verwendet werden können. mit der Kathode 26 verbunden ist. Die Anode 31 und Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- die Kathode 26 sind an Erde gelegt, während die löst, daß die kontaktlosen Schalter aus antiparallel- Elektrode 32 und die Anode 25 mit der Verbindungsgeschalteten Thyristoren bestehen und daß ihre stelle 50 der Spulenabschnitte 14 und 15 verbunden Steuerelektroden in jeder zweiten Nullstelle des An- 15 sind.discharge tubes, so one end of the section 15 of the extension coil is continuously traversed by the entire antenna current in this period of time. 10 is connected to a reference potential (earth).
If thyristors are used, this would lead to an impermissible thermal load of the same in accordance with the invention, parallel to section 15. two controlled rectifiers 24 and 30 are connected. The object achieved by the invention is thus 5 The rectifier 24 contains an anode 25, one therein, a frequency shifting device for a cathode 26 and a control electrode 27. Likewise long-wave transmitter, in each of which rectifier 30 to be short-circuited contains an anode 31, a cathode section of the antenna coil two against each other- 32 and one control electrode 33. The parallel connection connected contactless switches are assigned, so the rectifier 24 and 30 is designed so that to form that as a contactless switch semiconductor io the anode 25 with the cathode 32 and the anode 31 used devices can be. is connected to the cathode 26. The anode 31 and this object is achieved according to the invention in that the cathode 26 is connected to ground, while the solves that the contactless switch consists of anti-parallel electrode 32 and the anode 25 with the connecting thyristors and that their place 50 of the coil sections 14 and 15 connected control electrodes in every second zero of the An 15 are.

tennenstromes abwechselnd mit Öffnungsimpulsen Mit dem Gleichrichter 24 ist ein Transformator 36 beaufschlagt werden. gekoppelt, um der Steuerelektrode 27 ein Auslöse-Jeder der beiden Thyristoren ist also immer nur signal von einer nicht dargestellten Spannungsquelle während einer Halbwelle des Antennenstromes geöff- zuzuführen, um den Gleichrichter 24 zu öffnen. Die net und in der anderen Halbwelle gesperrt. Er kann 20 Primärwicklung 37 des Transformators 36 ist einsich in dieser Halbwelle so weit abkühlen und er- seitig geerdet und andererseits mit der Eingangsholen, daß er in der nächsten Halbwelle zuverlässig klemme 39 verbunden. Die Sekundärwicklung 38 ist gezündet wird. ebenfalls einseitig geerdet und andererseits mit derWith the rectifier 24 there is a transformer 36 be applied. coupled to the control electrode 27 a trigger. Each of the two thyristors is thus always only a signal from a voltage source, not shown to open the rectifier 24 during a half-wave of the antenna current. the net and blocked in the other half-wave. It can have 20 primary winding 37 of transformer 36 in this half-wave cool down so far and grounded on both sides and on the other hand with the input that he is reliably connected to terminal 39 in the next half-wave. The secondary winding 38 is is ignited. also grounded on one side and on the other with the

Dadurch ist es gelungen, den Anwendungsbereich Steuerelektrode 27 verbunden. Die beiden Wicklunder Thyristoren zu höheren Frequenzen zu erweitern. 25 gen sind so gepolt, daß bei Anlegung einer positiven Bisher konnten diese ebenso wie die Gasentladungs- Steuerspannung an die Klemme 39 ein positives Ausröhren nur in einem Bereich von etwa 60 bis 400 Hz lösesignal an der Steuerelektrode 27 auftritt. Die verwendet werden, weil bei höheren Frequenzen und Frage der Polarität ist an sich willkürlich, da offenbar Leistungen wegen der starken Erwärmung die Er- bei Verwendung einer negativen Steuerung die beholungszeit nicht mehr ausreicht. Deshalb wurden bei 30 treffenden Polaritäten umgekehrt wären,
den erwähnten Vorveröffentlichungen besondere Dem gesteuerten Gleichrichter 30 ist ein entSchaltungen verwendet, bei denen die Steuerelektro- sprechender Transformator 40 mit Primärwicklung den der Gasentladungsröhren nur mit Gleichstrom 41 und Sekundärwicklung 42 zugeordnet, um auf die oder niederfrequentem Wechselstrom beaufschlagt Steuerelektrode 33 ein Öffnungssignal zu geben, werden. 35 Auch hier ist die Primärwicklung 41 einerseits geerdetThis made it possible to connect the application area control electrode 27. The two Wicklunder thyristors expand to higher frequencies. 25 conditions are polarized in such a way that when a positive one is applied, so far, like the gas discharge control voltage at terminal 39, a positive erosion only occurs in a range of about 60 to 400 Hz at the control electrode 27. Which are used because at higher frequencies and the question of polarity is in itself arbitrary, since the recovery time is apparently no longer sufficient because of the strong warming when using a negative control. Therefore, if the polarities were correct, the polarities would be reversed,
The mentioned prior publications special The controlled rectifier 30 is used a circuit in which the control electro-speaking transformer 40 with primary winding is assigned to that of the gas discharge tubes only with direct current 41 and secondary winding 42 in order to give an opening signal to the or low-frequency alternating current applied to the control electrode 33 . Here, too, the primary winding 41 is grounded on the one hand

Demgegenüber wurde überraschenderweise gefun- und andererseits mit der Eingangsklemme 44 für dasIn contrast, it was surprisingly found and on the other hand with the input terminal 44 for the

den, daß gerade eine Steuerung von Thyristoren im Steuersignal verbunden. Das eine Ende der Sekundär-den that just a control of thyristors connected in the control signal. One end of the secondary

Takt der Sendefrequenz den Halbleitergleichrichtern wicklung ist an die Steuerelektrode 33 angeschlossenClock of the transmission frequency the semiconductor rectifier winding is connected to the control electrode 33

eine ausreichende Erholungszeit ermöglicht, falls die und das andere mit der Verbindungsstelle 50 zwi-allows sufficient recovery time if one and the other with the connection point 50 between

obengenannten Bedingungen eingehalten werden. 4° sehen den beiden Elektroden 32 und 25 verbunden.above conditions are met. 4 ° see the two electrodes 32 and 25 connected.

Wichtig ist hierbei auch der jeweilige Öffnungszeit- Die Wicklungen des Transformators 40 sind so ge-The respective opening time is also important here. The windings of the transformer 40 are

punkt, denn nur bei Öffnung in den Nullstellen des polt, daß ein positives Steuersignal an der Klemme 44point, because only when opening in the zero points of the pole that a positive control signal at terminal 44

Antennenstromes ist gewährleistet, daß beim Um- zu einem positiven Signal an der Steuerelektrode 33Antenna current ensures that when there is a change to a positive signal at the control electrode 33

tasten keine Überspannungen durch die in dem kurz- führt.Do not feel any overvoltages caused by the short leads.

geschlossenen Abschnitt der Antennenspule gespei- 45 Im Betrieb liefert der Sendeverstärker 20 Hoch-45 During operation, the transmitter amplifier 20 delivers high-

cherte Energie auftreten können. Die hierbei benötigte frequenzenergie einer bestimmten Trägerfrequenz ansecure energy can occur. The frequency energy required for this is based on a specific carrier frequency

Steuerleistung ist sehr gering. die Ausgangswicklung 12, welche die auszusendendeTax performance is very low. the output winding 12, which is to be sent

Auf diese Weise ist es gelungen, mit gesteuerten Energie über den Spulenabschnitt 14 auf die AntenneIn this way it has been possible to use controlled energy via the coil section 14 on the antenna

Halbleitergleichrichtern in den Langwellenbereich 22 koppelt,Coupling semiconductor rectifiers in the long-wave range 22,

vorzustoßen, was bisher als unmöglich galt. 50 Durch selektives Kurzschließen eines Abschnittsto advance what was previously considered impossible. 50 By selectively short-circuiting a section

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der der Verlängerungsspule 10, der in Reihe mit derThe invention is described below with reference to the extension coil 10, which is in series with the

Zeichnung erläutert. Hierin ist Antenne 22 liegt, kann der aus Antenne 22 und Ver-Drawing explained. This is where antenna 22 is located, the antenna 22 and

Fig. 1 das schematische Schaltbild einer Aus- längerungsspule bestehende Antennenkreis auf die1 shows the schematic circuit diagram of an extension coil on the existing antenna circuit

führungsform der Erfindung, jeweilige Betriebsfrequenz des Senders abgestimmtImplementation of the invention, matched the respective operating frequency of the transmitter

F i g. 2 eine Darstellung von Schwingungsformen 55 werden. Hierzu wird der Abschnitt 15 der Verlänge-F i g. 2 become an illustration of waveforms 55. For this purpose, section 15 of the extension

zur Erläuterung der Fig. 1, rungsspulelO mittels der Gleichrichter 24 und 30to explain FIG. 1, rungsspulelO by means of rectifiers 24 and 30

F i g. 3 ein Schaltbild einer anderen Ausführungs- selektiv kurzgeschlossen. Wenn ferner der kurz-F i g. 3 is a circuit diagram of another embodiment selectively shorted. Furthermore, if the brief

f orm der Erfindung, geschlossene Teile der Verlängerungsspule klein gegenf orm of the invention, closed parts of the extension coil small against

Fig. 4 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der die Gesamtinduktivität ist, so ist der AntennestromFig. 4 is a block diagram to explain the total inductance, so is the antenna current

Erfindung und 60 im wesentlichen eine reine Sinusschwingung. Infolge-Invention and 60 essentially a pure sine wave. As a result-

Fig. 5 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungs- dessen kann man so vorgehen, daß erst der Steuerform der Erfindung. elektrode 27 des Gleichrichters 24 ein Öffnungssignal5 shows a circuit diagram of a further embodiment of which one can proceed in such a way that only the control form the invention. electrode 27 of the rectifier 24 an opening signal

Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel enthält während einer Halbwelle zugeführt wird, in welcher eine Sendeantenne 22, mit der eine Verlängerungs- der Strom so fließt, daß er nach öffnung des Gleichspule 10, bestehend aus mehreren Abschnitten 14 65 richters in Durchlaßrichtung denselben durchströmen und 15, in Reihe geschaltet ist. Mit dem Abschnitt 14 würde. Diese Halbwelle wird nachstehend als positive der Verlängerungsspule 10 ist die Ausgangswicklung Halbwelle bezeichnet. In der negativen Halbwelle, in eines Sendeverstärkers 20 induktiv gekoppelt. Das welcher der Gleichrichter 24 in Sperrichtung belastetThe embodiment shown in Fig. 1 includes is supplied during a half-wave in which a transmitting antenna 22, with which an extension of the current flows so that it is after the opening of the DC coil 10, consisting of several sections 14 65 Richter flow through the same in the forward direction and 15, is connected in series. With section 14 would. This half-wave is hereinafter referred to as positive of the extension coil 10, the output winding is designated half-wave. In the negative half-wave, in a transmission amplifier 20 inductively coupled. That which the rectifier 24 loads in the reverse direction

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wird, wird ein Öffnungssignal auf die Steuerelektrode unter Steuerung durch die Signale b dargestellt. 33 des Gleichrichters 30 gegeben, so daß dieser Kurve d zeigt die Steuersignale an der Klemme 44 Gleichrichter den Spulenabschnitt 15 in der anderen und damit an der Steuerelektrode 33 des Gleich-Halbwelle des Ausgangssignals kurzschließt. Die richters 30. Hierzu gehört die Kurve e, die den Stromabwechselnde öffnung der beiden Gleichrichter 5 verlauf im Gleichrichter 30 unter dem Einfluß der geschieht jedesmal, wenn die Induktionsspannung ihr Öffnungsimpulse d zeigt. Kurve / schließlich zeigt den Maximum hat und der Antennenstrom durch Null Stromverlauf im Abschnitt 15 der Verlängerungsgeht. Zu diesem Zeitpunkt ist also die in der Induk- spule 10.an opening signal is represented on the control electrode under the control of the signals b. 33 of the rectifier 30 given so that this curve d shows the control signals at the terminal 44 rectifier shorts the coil section 15 in the other and thus at the control electrode 33 of the DC half-wave of the output signal. The rectifier 30. This includes the curve e, which runs the alternating current opening of the two rectifiers 5 in the rectifier 30 under the influence of which happens every time the induction voltage shows its opening impulses d. Curve / finally shows the maximum and the antenna current goes through zero current curve in section 15 of the extension. At this point in time, the is in the inductor 10.

tivität 10 gespeicherte Energie verschwunden. Am Wie man sieht, werden die Öffnungsimpulse b Ende der ersten Halbwelle wird der Gleichrichter 24 io und d abwechselnd zugeführt, so daß in jeder Halbabgeschaltet, sobald die in ihm fließende Stromstärke welle des Antennenstromes α ein anderer Gleichein bestimmtes Minimum überschritten hat. Der richter den Strom übernimmt. Ohne die Öffnungs-Gleichrichter wird dann gesperrt, bis der nächste impulse ist die Resonanzfrequenz des Antennenkreises Öffnungsimpuls auftritt. Gleichzeitig wird aber der kleiner als bei Zuführung der Öffnungsimpulse, durch Gleichrichter 30 von einem Öffnungsimpuls leitend 15 welche der Abschnitt 15 der Verlängerungsspule gemacht und übernimmt nun die Stromführung in der kurzgeschlossen wird. Kurve α zeigt, wie die Resonegativen Halbwelle. Dieser Gleichrichter bleibt nanzfrequenz der Antennenanordnung sich durch das ebenfalls leitend, bis der Strom in der negativen Eingreifen der gesteuerten Gleichrichter verändert. Halbwelle ein bestimmtes Minimum unterschreitet. Kurve / zeigt, daß ohne die Steuerimpulse ein Strom Dieses Spiel setzt sich fort, bis die Antenne wieder ao durch den Abschnitt 15 fließt, daß aber beim Anlegen auf die Frequenz abgestimmt werden soll, welche der der Steuerimpulse an die gesteuerten Gleichrichter gesamten Länge der Spule 10 entspricht. Zu diesem der Abschnitt 15 vollständig abgeschaltet ist.
Zeitpunkt werden die Steuerimpulse an den Klem- Wenn die in den gesteuerten Gleichrichtern aufmen 39 und 44 weggenommen, so daß die Gleich- tretenden Verluste noch zu groß sein sollten, können richter 24 und 30 während der gesamten Periode 25 sie mit der Schaltung nach F i g. 3 weiter verringert gesperrt bleiben. werden.activity 10 stored energy disappeared. As you can see, the opening pulses are b at the end of the first half-wave, the rectifier 24 io and d alternately, so that switched off in each half as soon as the current flowing in it wave of the antenna current α has exceeded another equality a certain minimum. The judge takes over the electricity. Without the opening rectifier, the opening pulse is blocked until the next pulse is the resonance frequency of the antenna circuit. At the same time, however, that is smaller than when the opening pulses are supplied, through rectifier 30 of an opening pulse 15 which makes section 15 of the extension coil conductive and now takes over the current flow in the short-circuit. Curve α shows how the resonant half-wave. This rectifier remains nanzfrequency of the antenna arrangement is also conductive until the current changes in the negative intervention of the controlled rectifier. Half-wave falls below a certain minimum. Curve / shows that, without the control pulses, a current continues until the antenna flows through section 15 again, but when it is applied it is to be tuned to the frequency which of the control pulses is sent to the controlled rectifier over the entire length of the coil 10 corresponds. To this the section 15 is completely switched off.
When the control pulses 39 and 44 are removed in the controlled rectifiers, so that the losses occurring in the same direction should still be too great, rectifiers 24 and 30 can use the circuit according to F i during the entire period 25 G. 3 remain blocked further reduced. will.

Da die erforderliche Steuerleistung an den Elek- Die Schaltung ist identisch mit derjenigen nachSince the required control power is applied to the elec- The circuit is identical to that according to

troden27 und 33 zum öffnen der Gleichrichter24 Fig. 1, jedoch sind Gleichspannungsquellen21 undtroden27 and 33 to open the rectifier 24 Fig. 1, but are DC voltage sources21 and

und 30 nur einige Milliwatt beträgt, kann die Steuer- 23 in die Stromzweige der beiden Gleichrichter 24and 30 is only a few milliwatts, the control 23 can be used in the current branches of the two rectifiers 24

schaltung zur Erzeugung der Öffnungsimpulse be- 30 und 30 in Reihe eingefügt, um den geringen Durch-circuit for generating the opening pulses 30 and 30 inserted in series in order to reduce the

liebig in bekannter Weise ausgeführt werden. Es ist laßspannungsabfall der Gleichrichter zu kompen-be carried out lovingly in a familiar manner. The rectifier's drop in voltage must be compensated

nur erforderlich, den Impulseinsatz auf den An- sieren. Die Spannungsquelle 21 befindet sich zwi-only required to use the impulse on the anaeros. The voltage source 21 is located between

tennenstrom zu beziehen, um zu gewährleisten, daß sehen Elektrode 25 und Anschlußstelle 50 und dieRefer to antenna power to ensure that see electrode 25 and connection point 50 and the

die jeweiligen gesteuerten Gleichrichter im Maximum Spannungsquelle 23 zwischen Elektrode 31 und Erde,the respective controlled rectifier in the maximum voltage source 23 between electrode 31 and earth,

der Antennenspannung geöffnet werden. Der ge- 35 Beim Betrieb dieser Anordnung wird die in denthe antenna voltage. The 35 When operating this arrangement, the in the

steuerte Gleichrichter ist als Kurzschlußvorrichtung Gleichrichtern 24 und 30 vernichtete Energie imcontrolled rectifier is as a short-circuit device rectifiers 24 and 30 destroyed energy in the

für die Anordnung nach Fig. 1 ideal geeignet. Da wesentlichen von den Spannungsquellen21 und 23,ideally suited for the arrangement according to FIG. As essential from the voltage sources 21 and 23,

die Schaltung so getroffen ist, daß der Gleichrichter nicht aber von dem Resonanzkreis geliefert, der austhe circuit is made in such a way that the rectifier is not supplied by the resonant circuit, which is from

24 gezündet wird, wenn die Stromstärke im Abschnitt der Antenne 22 und der Verlängerungsspule 10 be-24 is ignited when the current strength in the section of the antenna 22 and the extension coil 10 is

15 durch Null geht und positiv wird, übernimmt der 40 steht.15 goes through zero and becomes positive, the 40 stands takes over.

gesteuerte Gleichrichter den Strom mit sehr geringen F i g. 4 zeigt ein Teilschaltbild eines Langwellen-Verlusten. Wenn dieser Strom sich wieder dem Wert senders unter Verwendung der erfindungsgemäßen Null nähert, wird der Gleichrichter gelöscht bzw. Einrichtung. Der Sender enthält einen Hauptgesperrt. In diesem Zeitpunkt wird der Gleichrichter oszillator 11, dessen Betriebsfrequenz durch einen 30 gezündet und übernimmt den Strom für die nächste 45 Frequenzregler 13 gesteuert wird. Ein Signal vom Halbwelle. Hauptoszillator 11 wird einer Treibstufe 16 zugeführt,controlled rectifier the current with very low F i g. 4 shows a partial circuit diagram of a long wave loss. When this current returns to the value senders using the inventive When it approaches zero, the rectifier is cleared or set up. The transmitter contains a main locked. At this time, the rectifier is oscillator 11, the operating frequency by a 30 ignited and takes over the current for the next 45 frequency regulator 13 is controlled. A signal from Half wave. Main oscillator 11 is fed to a drive stage 16,

Da die Durchlaßspannung des gesteuerten Gleich- die ihrerseits mit einem Sendeverstärker 20 gekoppelt richters im geöffneten Zustand sehr gering ist ist. Dieser gibt das Ausgangssignal auf die Ausgangs-(typisch weniger als 1 Volt) und da die Sperrspan- spule 12. Die Ausgangsspule 12 koppelt die Sendenung verhältnismäßig hoch liegt, ergibt sich ein sehr 50 energie auf die Verlängerungsspule 10 bzw. deren hoher Wirkungsgrad. Beispielsweise können zwei ge- Abschnitt 14, der in Reihe mit der Sendeantenne 22 steuerte Gleichrichter mit einem Durchlaßstrom von liegt. Der Abschnitt 15 der Verlängerungsspule 10 50 Ampere und einer Sperrspannung von 400 Volt ist mit mehreren Anzapfungen versehen, die an die 30 000 Volt-Ampere Zündleistung mit einem Verlust Antennenabstimmvorrichtung 18 angeschlossen sind, von nur 100 Watt schalten, so daß sich ein Wirkungs- 55 Der Frequenzregler 13 steuert nicht nur den Hauptgrad von oszillator 11, sondern auch in gleicher Weise die 100 \ Abstimmvorrichtung 18, um so den Antennenkreis λθ OOn )' ^ ~ ^'^°^° ^{stets au}* die gliche Frequenz wie den Sender abzu- όΌ uuu / stimmen. Durch entsprechende Signale können selekergibt. 60 tiv bestimmte Windungen des Spulenabschnitts 15Since the forward voltage of the controlled rectifier, which in turn is coupled to a transmission amplifier 20, is very low in the open state. This gives the output signal to the output (typically less than 1 volt) and since the blocking coil 12. The output coil 12 couples the transmission is relatively high, there is a very high energy on the extension coil 10 or its high efficiency. For example, two sections 14, the rectifier controlled in series with the transmitting antenna 22, with a forward current of. The section 15 of the extension coil 10 50 amps and a blocking voltage of 400 volts is provided with several taps, which are connected to the 30,000 volt-ampere ignition power with a loss of antenna tuning device 18 of only 100 watts, so that an effective 55 The frequency controller 13 not only controls the main degree of oscillator 11, but also the 100 \ tuning device 18 in the same way, so that the antenna circuit λθ OOn) '^ ~ ^' ^ ° ^ ° is ^always the same frequency as the transmitter. όΌ uuu / agree. By means of appropriate signals, seleker gives. 60 tively determined turns of the coil section 15

Die Arbeitsweise der Schaltung wird weiter an mit Erde verbunden werden, so daß der Antennen-Hand der Fig. 2 erläutert. Die Kurve α in Fig. 2 ist kreis auf Resonanz bei verschiedenen Sendefrequeneine Sinusschwingung, die dem Stromverlauf im Teil zen abgestimmt werden kann. Die in Fig. 4 dar-14 der Verlängerungsspule 10 und damit der An- gestellte Abstimmvorrichtung ist besonders für tenne 22 entspricht. Kurve b zeigt die auf die Klemme 65 Frequenzumtastung geeignet.
39 gegebenen Steuersignale, die also auf die Steuer- F i g. 5 zeigt eine Ausführungsform der Abstimmelektrode 27 des Gleichrichters 24 gelangen. In vorrichtung 18 in F i g. 4. Es sind "hier mehrere Paare Kurve c ist der Stromverlauf im Gleichrichter 24 gesteuerter Gleichrichter vorgesehen, um wahlweiseThe operation of the circuit will continue to be connected to ground so that the antenna hand of FIG. 2 will explain. The curve α in Fig. 2 is circular at resonance at different transmission frequencies, a sinusoidal oscillation which can be matched to the current profile in the part zen. The 14 shown in FIG. 4 of the extension coil 10 and thus the employed tuning device corresponds in particular to antenna 22. Curve b shows the frequency shift suitable for terminal 65.
39 given control signals, which are therefore on the control F i g. 5 shows an embodiment of the tuning electrode 27 of the rectifier 24. In device 18 in FIG. 4. There are "here several pairs of curve c, the current curve in the rectifier 24 controlled rectifier is provided to selectively

bestimmte Teile des Spulenabschnitts 15 kurzzuschließen. So sind die gesteuerten Gleichrichter 24A und 30^4 dem Abschnitt 15^4, die Gleichrichter 24 B und 305 dem Abschnitt ISB und die Gleichrichter 24 C und 3OC dem Abschnitt 15 C parallel geschaltet. Zu jedem Gleichrichter gehört wie in F i g. 1 ein Steuertransformator. Die Steuersignale kommen auf die einzelnen Transformatoren vom Frequenzregler 13 über Leitungen 60, 62, 66, 68 und 70. Je nach der gewünschten Frequenz können ein oder mehrere oder auch alle Gleichrichterpaare gleichzeitig mit Steuersignalen versorgt werden, um so die entsprechenden Spulenabschnitte kurzzuschließen. Es spielt hierbei keine Rolle, ob der Abschnitt 15 der Verlängerungsspule 10 eine einzige Spule mit Anzapfungen oder mehrere getrennte Spulen ohne gegenseitige Kopplung darstellt.short-circuit certain parts of the coil section 15. The controlled rectifiers 24A and 30 ^ 4 are connected in parallel to the section 15 ^ 4, the rectifiers 24 B and 305 to the section ISB and the rectifiers 24 C and 3OC to the section 15C. As shown in FIG. 1 a control transformer. The control signals come to the individual transformers from the frequency controller 13 via lines 60, 62, 66, 68 and 70. Depending on the desired frequency, one or more or all rectifier pairs can be supplied with control signals at the same time in order to short-circuit the corresponding coil sections. It does not matter here whether the section 15 of the extension coil 10 represents a single coil with taps or several separate coils without mutual coupling.

Die erfindungsgemäße Antennenabstimmvorrichtung ist besonders nützlich in Verbindung mit einem Festkörpersender hoher Leistung für Langwellen,The antenna tuning apparatus of the present invention is particularly useful in conjunction with a Solid-state transmitter of high power for long waves,

dessen Ausgangsleistung mehr als 100 Kilowatt beträgt. whose output power is more than 100 kilowatts.

Claims

Claim:

Frequency shifting device for a long-wave transmitter, in which each must be short-circuited Section of the antenna coil is assigned two contactless switches connected against one another, characterized in that the contactless switch consists of anti-parallel connected Thyristors (24, 30) exist and that their control electrodes in every second zero of the Opening pulses are alternately applied to the antenna current.

Considered publications:
German Patent No. 737 560;
French Patent No. 1049 912;
U.S. Patents Nos. 2,712,061, 2,825,030,
ao 2 679 581, 2 989 624.

1 sheet of drawings