DE2216422C3 - Mikrowellen-Impuls-Sender - Google Patents

Description

richtcrs 11 ist ein vom Wechselstromnetz transfermiilorlos gespeister Gleichrichter vorhanden, welcher eine der Netzspannung LW entsprechende Gleichspannung UG erzeugt. Der negative Pol des Gleichrichters 1 ist mit dem einen Eingang eines Gleichspnnnungs'GIeichspannungs-Wandlers 4 verbunden, welchcr die Gleichspannung UG auf den erforderliehen Wert der Hochspannung UH transformiert. An den positiven Pol des Gleichrichters 1 ist als Schaltstufe die Kollcktor-Emitter-Strecke eines PNP-Transistors 2 eingeschaltet. Der Emitter dieses Transistors 2 ist über eine Drosselspule 6 mit dem anderen Eingang des GU-ichspannungs, Gleichspannungs-Wandlers 4 verbunden. \ r -ier Drosselspule 6 ist eine sperrende Diode 5 grr-^n Erde geschaltet. Nach derselben liege eir, w-'-kondensator 7. Die Basis des Transistors 2 -'~.:d über einen Photo-Koppler 3 mit dem A₁. _eang eines Reglers 8 in Verbindung. Dieser Regler 8 erzeugt aus einer vom Speisestrom IM at.: "iöhre 9 abgeleiteten Steuerspannung US einen Regelstrom IS, welcher im Takte der Impulsrepititionsfrequenz eingeschaltet und entsprechend dem vom Regler 8 gegebenen variablen Ein-Aus-Verhältnis ausgeschaltet wird. Der Aufbau des Photokopplers 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 Regelspan-η ung wird mittels eines Stromwandler bewerkstelligt. Dieser besteht aus einer Ringkernspule 12, durch deren Ö'inung 14 die Zuführungsleitung 15 des Hochspannungsimpulses der Röhre 9 zugeführt ist. Der erfindungsgemäße Mikrowellensender funktioniert nun folgendermaßen:

Durch die transformatorlose Gleichrichtung der Netzspannung UN ergibt sich eine dieser entsprechende Gleichspannung UG. Diese Gleichspannung UG wird durch den Transistor 2 im Takte des vom Regler 8 vorgegebenen Ein-Aus-Zyklus an den Eingang des Gleichspannungs/GIeichspannungs-Umformers 4 durchgeschaltet. Die durch die Schaltstufe 2 zerhackte Gleichspannung wird durch das LC-Glied 6, 7 geglättet, wodurch sich eine durch den Ein-Aus-Zyklus bestimmte Gleichspannung UGR einstellt. Die Diode 5 dient in bekannter Weise als galvanischer Pfad während der Aus-Periode. Die geregelte Gleichspannung UGR wird nun durch den Gleichspannungs/Gleichspannungs-Umformer 4 auf den erforderlichen Hochspannungswert UH transformiert. Der Umformer4 wird mit der Impulswiederholungsfrequenz betrieben, damit die Welligkeit der Hochspannung UH mit dieser: synchron ist und nicht zu asynchronen Störungen führt.

Der Impulserzeuger 10 erzeugt im Takte der Impuiswiederholungsfrequr :z 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 (maximal zulässiger Röhrerxstrom) 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 asynchronen Störungen führt.

Hierzu !BlattZeichnungen

Claims (2)

2 216 '22 ι ρ ... Speichereinrichtung besteht, die mittels einer die faientansprucne: Impulsfolgefrequenz der Impulsmodulation bestim-

1. Mikrowellen-Impuls-Sender, bei dem zur menden Schaltvorrichtung entladbar ist, und dessen Erzeugung eines Hochspannungsspeiseimpulses Impulstriigerfrequenz von der bei der Entladung über für die Senderöhre ein Hochspannungsgleich- 5 der Speichereinrichtung liegenden Spannung abhängt, richter und ein anschließender Impulserzeuger Mit einer weiteren Schaltvorrichtung zur Untervorhanden sind, wobei der Hochspannungsgleich- brechung der Aufladung der Spei rhereinrichtung bei richter aus einem vom Wechselstromnetz trans- Erreichen eines vorgegebenen eingespeicherten formatorlos gespeisten Gleichrichter und aus Wertes wird erreicht, daß Schwankunger der von der einem Gleichspannungs/Gleiehspannungs-Umfor- io Versorgungsspannung des Impulsmodulators abmer besteht, dadurch gekennzeichnet, gegebenen Spannung geringe Auswirkungen auf die daß zur Konstanthaltung der Leistung des Hoch- Trägerfrequenz der erzeugten Impulse haben.

frequenzimpülses, am Ausgang des Gleichrichters Die USA.-Patenlschrift 3 417 343 beschreibt eine (1) eine durch einen Regler (8) gesteuerte Schal'- Anordnung zur Regelung der Magnetronspeisespanstufe (2) vorgesehen ist, wobei der Regler aus 15 nung auf einen konstanten Wert. Aus dem Speiseeiner vom Speisestrom (IM) der Röhre (9) ab- spannungsimpuls wird ein zu dessen Amplitude progeleiteten Spannung (US) einen mit der Impuls- portionales Potential erzeugt. Dieses Potential wird repetitionsfrequenz intermittierenden Regelstrom mit einem Referenzpotential verglichen, und die (IS) mit variablem Ein-Aus-Verhältnis erzeugt, resultierende Differenzspannung steuert ein Element, daß die i uführung des Regelstromes (/5) an die ao welches dafür sorgt, daß die dem Magnetron zuge-Schaltstufe (2) über einen Photo-Koppler (3) er- führten Spannungsimpulse eine konstante Ausgangsfolgt und daß zwischen der Schaltstufe (2) und spannung des Magnetrons ergeben,
dem Gleichspannungs'Gleichspannungs-Umfor- Demgegenüber ist der erfindungsgemäße Sender mer (4) eine gegen Erde geschaltete Diode (5) dadurch gekennzeichnet, daß zur Konstanthaltung sowie ein LC-GIied (6, 7) eingefügt sind. 25 der Leistung des Hochfrequenzimpulses am Ausgang

2. Mikrcwellen-ImpuU-Sender nach An- des Gleichrichters eine durch einen Regler gesteuerte spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ab- Schall stufe vorgesehen ist, wobei der Regler aus einer leitung einer dem Röhrenstrom (IM) propor- vom Speisestrom der Röhre abgeleiteten Spannung tionalen Spannung (L¹S) ein Stromwandler (12) einen mit der Impulsrepetitionsfrequenz intcrmittievorhanuen ist, der aus einer Ringkernspule (13) 30 renden Regelstrom mit variablem Ein-Aus-Verhältnis besteht, durch deren Öffnung (14) die Zufüh- erzeugt, daß die Zuführung des Regelstromes an die rungsleitung (15) des Hochspannungsspeise- Schaltstufe über einen Photokoppler erfolg; und impulses der Röhre (?) gf ^cührt ist. daß zwischen der Schaltstufe und dem Gle'hspan-

nungs/Gleichspannungs-Umformer eine gegen Erde

35 geschaltete Diode sowie ein LC-Glied eingefügt sind.

Beim neuen Sender wird durch die Konstanihal-

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mikro- tung des von der Röhre aufgenommenen Stromes auf

Wellen-Impuls-Sender, bei dem zur Erzeugung eines den maximal zulässigen We t die Ausgangsleistung

Hochspannungsspeiseimpulses für die Senderöhre immer auf dem optimalen Wert gehalten. Die er-

ein Hochspannungsgleichrichter und ein anschließen- 40 zeugte Hochfrequenzieistung ist dabei annähernd

der Impulserzeuger vorhanden sind, wobei der konstant. Die Abweichung von einem absoluten kon-

Hochspannungsgleichrichter aus einem vom Wechsel- stanten Wert ergibt sich, v/eil der Wirkungsgrad der

Stromnetz iränsiormäiofios gespeisten Gleichrichter Röhre ebenfalls frequenzabhängig ist. Bei der Ver-

tind aus einem Gleichspannungs/Gleichspannungs- wendung des Senders in einem Radargerät besteht

Umformer besteht. 45 der Vorteil, daß immer die optimale Reichweite er-

Bei Mikrowellen-Senderöhren, wie beispielsweise zielt wird. Durch die Zuführung des Regelstromes

Magnetrons, ist die erzeugte Hochfrequenz-Leistung an die Schalfitufe mittels des Photokopplers wird

von der eingestellten Frequenz abhängig, auch wenn der Regler und der vorangehende Stromwandler von

die Amplitude des zugeführten Hochspannungs- der Gleichspannung bzw. vom Netz galvanisch ge-

impulses konstant ist. Dies rührt davon, daß der von 5° trennt, so daß dieser Teil der Regelschlaufe auf Erd-

der Röhre aufgenommene Speisestrom von der Fre- potential gelegt werden kann.

quenz abhängig ist, was zu den erwähnten Schwan- An Hand der Zeichnung wird im tolgenden ein kungen der Ausgangsleistung führt. Beim Einsatz des Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen MikroMagnetrons in einem Radargerät — dessen Reich- wellen-Impuls-Sendcrs näher erläutert. Die Figur weite bekanntlich von der abgestrahlten Impuls- £5 zeigt dabei ein Blockschaltbild eines Mikrowetlenleistung abhängt — bedeutet jeder durch die Fre- senders.

quenzverschiebung verursachte Abfall der Impuls- Der im Blockschaltbild dargestellte Sender umfaßt leistung unter den für die Röhre zulässigen Maximal- die Senderöhre 9, einen Impulserzeuger 10 sowie wert einen Reichweitevcrlust. einen Hochspannungsgleichrichter 11. Als Senderöhre Die vorliegender Anmeldung zugrunde liegende 60 sei beispielsweise eine Magnetron-Röhre vorgeseher,. Aufgabe besteht in der Schaffung eines Mikrowellen- Diese wird vom Impulserzeuger 10 gespeist,
impulssenders mit in dieser Beziehung verbesserten Solche Impulserzeuger, welche die zum Betrieb Eigenschaften. der Magnetron-Röhre notwendigen Hochspannungspie deutsche Auslegeschrift 1 245 417 betrifft eine impulse liefern, sind bekannt, weshalb nicht näher Weiterbildung eines bekannten Impulsmodulators 65 darauf eingegangen wird.

zur Modulation der Schwingungen einer Magnetron- Im Hochspannungsgleichrichter 1! wird die Hochschaltung, der aus einer über eine Ladeeinrichtung spannung Uli zur Speisung des Impulserzeugers IO an eine Vcrsorgungsspannungsquellc angeschlossenen hergestellt. Am Eingang des Hochspannungsgleich-