DE2216422A1 - Mikrowellen-impuls-sender - Google Patents

Mikrowellen-impuls-sender

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DE2216422A1
DE2216422A1 DE19722216422 DE2216422A DE2216422A1 DE 2216422 A1 DE2216422 A1 DE 2216422A1 DE 19722216422 DE19722216422 DE 19722216422 DE 2216422 A DE2216422 A DE 2216422A DE 2216422 A1 DE2216422 A1 DE 2216422A1
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Alfred Grau
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
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Description

DIpl.-Ing. Heinz Bardehie
. Patentanwalt
8 München 22, Kems'r. 15, Tel. 29 25 55
Postanschrift Münciisn 26, Postfach 4
München, den 5. April 1972
Mein Zeichen: P 1413 .
SIEMENS-ALBIS Aktiengesellschaft, Zürich
Mikrowellen-Impuls-Sender
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mikrowellen- Impuls-Sender, bei dem zur Erzeugung eines Hochspannungsspeiseimpulses für die Senderöhre ein Hochspannungsgleichrichter und ein anschliessender Impulserzeuger vorhanden sind, wobei der Hochspannungsgleichrichter aus einem vom Wechselstromnetz transformatorlos gespeisten Gleichrichter und aus einem Gleichspannungs/Gleichspannungs-Umformer besteht.
Be1I Mikrowellen-Senderöhren, wie beispielsweise Magnetrons ist die erzeugte Hochfrequenz-Leistung von der eingestellten Frequenz abhängig, auch wenn die Amplitude des zugeführten Hochspannungsinipulses konstant ist. Dies rührt davon, dass der von der Röhre aufgenommene Speisestrom von der Frequenz abhängig ist, was zu den erwähnten Schwankungen der Ausgangsleistung führt. Beim Einsatz des Magnetrons in einem Radargerät - dessen Reichweite bekanntlich von der abgestrahlten Iiiipulsleistung abhängt - bedeutet jeder durch die Frequenzverschiebung verursachte Abfall der Impulsleistung unter den für die Röhre zulässigen Maximalwert einen Reichweiteverlust.
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Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Mikrowellenimpulssenders mit in dieser Beziehung verbesserten Eigenschaften.
Der orfindungsgemässe Sender ist dadurch gekennzeichnet, dass ' zur Konstanthaltung der Leistung des Hochfrequenzimpulses, am Ausgang des Gleichrichters eine durch einen Regler gesteuerte Schaltstufe vorgesehen ist, wobei der Regler aus einer vom Speisestrom der Röhre abgeleiteten Spannung einen mit der Impulsrepetitionsfrequenz intermittierenden Regelstroin mit variablem Ein-Aus-Verhältnis erzeugt, dass die Zuführung des Regelstromes an die Schaltstufe über einen Photo-Koppler erfolgt und dass zwischen der Schaltstufe und dem Gleichspannungs/ Gleichspannungs-Umformer eine gegen Erde geschaltete Diode sowie ein LC-Glied eingefügt sind.
Beim neuen Sender wird durch die Konstanthaltung des von der Röhre aufgenommenen Stromes auf den maximal zulässigen Wert die Ausgangsleistung immer auf dem optimalen Wert gehalten. Die erzeugte Hochfrequenzleistung ist dabei annähernd konstant. Die Abweichung von einein absoluten konstanten Wert ergibt sich, weil der Wirkungsgrad der Röhre ebenfalls frequenzabhängig ist. Bei der Vorwendung des Senders in einem Radargerät besteht der Vorteil, dass immer die optimale Reichweite erzielt wird. Durch die Zuführung des Regelstromes an die Schaltstufe mittels des Photokopplers wird der Regler und der vorangehende Stromwandler von der Gleichspannung bzw. vom Netz galvanisch getrennt, sodass dieser Teil der Regelschlaufe auf Erdpotential gelegt werden kann.
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Anhand der Zeichnung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Mikrowellenimpuls-Senders näher erläutert. Die Fig. zeigt dabei ein Blockschaltbild eines Mikrowellensenders.
Der im Blockschaltbild dargestellte Sender umfasst die Senderöhre 9, einen Impulserzeuger 10 sowie einen Hochspannungsgleichrichter 11. Als Senderöhre sei beispielsweise eine Magnetron-Röhre vorgesehen. Diese wird vom Impulserzeuger 10 gespeist.
Solche Impulserzeuger, welche die zum Betrieb der Magnetron-Röhre notwendigen Hochspannungsimpulse liefern sind bekannt ι weshalb nicht näher darauf eingegangen wird.
Im Hochspannungsgleichrichter 11 wird die Hochspannung UH zur Speisung des Impulserzeugers 10 hergestellt. Am Eingang des Hochspannungsgleichrichters 11 ist ein vom Wechselstromnetz transformatorlos gespeister Gleichrichter vorhanden, welcher eine der Netzspannung UN entsprechende Gleichspannung UG erzeugt. Der negative Pol des Gleichrichters 1 ist mit dem einen Eingang eines Gleichspannungs/Gleichspannungswandlers 4 verbunden, welcher die Gleichspannung UG auf den erforderlichen Wert der Hochspannung UH transformiert, Im positiven Pol des Gleichrichters 1 ist als Schaltstufe die Kollektor-Emitterstrecke eines PNP-Transistors 2 eingeschaltet. Der Emitter dieses Transistors 2 ist über eine Drosselspule 6 mit dem andern Eingang des Gleichspannungs/Gleichspantiungswandlers h verbunden. Vor der Drosselspule 6 ist eine sperrende Diode 5 gegen Erde geschaltet. Nach derselben liegt ein Siebkondensa-
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tor 7· Die Basis des Transformators 2 steht über einen Fotokoppler 3 mit dem Ausgang eines Reglers 8 in Verbindung. Dieser Regler 8 erzeugt aus einer vom Speisestrom IM der Röhre 9 abgeleiteten Steuerspannung US einen Regelstrom IS, welcher im Takte der Impulsrepititionsfrequenz eingeschaltet und entsprechend dem vom Regler 8 gegebenen variablen Ein-Ausverhältnis ausgeschaltet wird. Der Fotokoppler 3 ist beispielsweise vom Typ MCT2 der Firma Monsanto in Kalifornien. Der Aufbau desselben ist an sich bekannt. Er dient zur galvanischen Trennung des Reglers 8,. und des mit dem Netz verbundenen Gleichrichters. Die Ableitung einer dem Röhrenstrom proportionalen Regelspannung wird mittels eines Stromwandlers bewerkstelligt. Dieser besteht aus einer Ringkernspule 12, durch deren Oeffnung 14 die Zuführungsleitung 15 des Hochspannungsinipulses der Röhre 9 zugeführt ist.
Der erfindungsgemässe Mikrowellensender funktioniert nun folgendermassen:
Durch die transformatorlose Gleichrichtung der Netzspannung UN ergibt sich eine dieser entsprechenden Gleichspannung UG. Diese Gleichspannung UG wird durch den Transistor 2 im Takte des vom Regler 8 vorgegebenen Eiη-Aus-Zyklus an den Eingang des Gleichspannungs/Gleichspannungs Umformers k durchgeschaltet. Die durch die Schaltstufe 2 zerhackte Gleichspannung wird durch das LC-Glied 6, 7 geglättet, wodμrch sich eine durch den Ein-Aus-Zyklus bestimmte Gleichspannung UGR einstellt. Die Diode 5 dient in bekannter Weise als galvanischer Pfad während der Aus-Poriode. Die geregelte Gleichspannung UGR wird nun
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durch den Gleichspannungs/Gleichspannungsumformer k auf den erforderlichen Hochspannungswert UH transformiert. Der Umformer 4 wird mit der Impulswiederholungsfrequenz betrie-* ben, damit die Welligkeit der Hochspannung Uli mit dieser synchron ist und nicht zu asynchronen Störungen führt.
Der Impulserzeuger 10 erzeugt im Takte der Impulswiederho— lungsfrequenz Hochspannungsimpulse, welche zur Erzeugung einer Hochfrequenzschwingung dem Magnetron 9 zugeleitet werden. Mittels des Stromwandlers 12 wird eine dem impulsförmigen Röhrenstrom IM proportionale Spannung US erzeugt. Diese wird dem Regler 8 zugeleitet, welcher bei einem vom Sollwert (max. zulässiger Röhrenstrom) abweichenden Wert ,durch Veränderung des Ein- Aus-Zyklus die erzeugte Hochspannung UA bzw. den Hochspannungsspeiseimpuls in der Weise beeinflusst, dass der Sollwert wieder erreicht wird.
Als .Taktfrequenz des Reglers 8 wird die Impulsrepetitionsfrequenz verwendet, damit die erzeugte Welligkeit nicht zu asynclironen Störungen führt.
2k, Februar 1972 Sck/Pn
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Claims (2)

  1. Patentansprüche
    Mikrowellen-Impuls-Sender, bei dem zur Erzeugung eines Hochspannungsspeiseimpulses fUr die Senderöhre ein Hochspannungsgleichrichter und ein anschliessonder Impulserzeuger vorhanden sind ι wobei der Hochspannungsgleichrichter aus einem vom Wechselstromnetz transformatorlos gespeisten Gleichrichter und aus einem Gleichspannungs/Gleichspannungs-Umformer besteht» dadurch gekennzeichnet) dass zur Konstanthaltung der Leistung des Hochfrequenzimpulses, am Ausgang des Gleichrichters (1) eine durch oinon Regler (8) gesteuerte Schaltstufe (2) vorgesehen ist, wobei der Regler aus einer vom Speisestrom (IM) der Röhre (9) abgeleiteten Spannung (US) einen mit der Impulsrepetitionsfreqüenz intermittierenden Regelstrom (is) mit variablem Ein-Aus-Verhältnis erzeugt, dass die Zuführung des Regelstromos (IS) an dio Schaltstufe (2) über einen Photo-Koppler (3) erfolgt und dass zwischen der Schaltstufe (2) und dem Gleiohspannungs/ Gleichspannungsumformer (4) eine gegen Erde geschaltote Diode (5) sowie ein LC-Glied (6, 7) eingefügt sind«
  2. 2. Mikrowellen-Impuls-Sender nach Anspruch 1, dadurch ge~ kennzoichnet, dass zur Ableitung einer dem Röhrenstrom (IM) proportionalen Spannung (US) ein Stromwandler (12) vorhanden ist, der aus einer Ringkernspule (I3) besteht, durch deren Oeffnung {ik) die Zuführungsleitung (15) des Hochspannungs· speiseimpulses der Röhre (9) geführt ist·
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DE19722216422 1972-02-25 1972-04-05 Mikrowellen-Impuls-Sender Expired DE2216422C3 (de)

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DE2216422B2 DE2216422B2 (de) 1974-03-28
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JP (1) JPS48101072A (de)
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GB (1) GB1421195A (de)
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JPS548995A (en) * 1977-06-22 1979-01-23 Mitsubishi Electric Corp Radar equipment
US6177764B1 (en) 1996-10-15 2001-01-23 Honeywell International Inc. Methods and apparatus for the closed loop control of magnetron current

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NL7302335A (de) 1973-08-28
LU67080A1 (de) 1973-05-03
ES412037A1 (es) 1976-01-01
BE795879A (fr) 1973-06-18
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IT979356B (it) 1974-09-30
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E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
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