DE4130495C2

DE4130495C2 - Anordnung zur Kompensation von Modulationsstörungen

Info

Publication number: DE4130495C2
Application number: DE19914130495
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Ing Ohms; Guenther Dipl Ing Jaumann
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-09-13
Filing date: 1991-09-13
Publication date: 1995-09-21
Anticipated expiration: 2011-09-14
Also published as: DE4130495A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kompensation von Modulationsstörungen, die durch Brummanteile im Heizkreis einer Röhre, insbesondere einer Wanderfeldröhre hervorgerufen werden.

Aus "The Radio Amateurs Handbook", USA, 1980, Seiten 6-25 bis 6-26 ist ein Röhrenverstärker in Gitterbasisschaltung bekannt. Um die Kathode sowie den Heizfaden auf gleichem Potential oberhalb Masse zu halten, ist ein Übertrager vorgesehen, dessen Wicklungen in der Kathodenzuleitung und in den Zuleitungen zum Heizfaden liegen. Eine Kompensation von Modulationsstörungen, die durch Brummanteile der Röhre im Heizkreis hervorgerufen werden, ist mit dieser Anordnung nicht möglich.

Aus Pietsch "Lehrbuch der Funkempfangstechnik II", 3. Auflage, Leipzig 1960, Seiten 942 bis 949 sind mehrere Methoden zur Brummkompensation bekannt. Der störende Wechselstromanteil des Anodenstroms einer Röhre wird dort durch eine gegenphasige Gitterwechselspannung unterdrückt, welche aus der störenden Wechselspannung gewonnen wird, z. B. durch Entnahme aus dem Heizkreis. Aus der SU 530 423 ist eine Brückenschaltung bekannt mit einem Potentiometer im Heizkreis und einer Anzapfung des Heiztransformators, die zur Kathode der Röhre führt. Die Teilwiderstände dieses Potentiometers liegen zusammen mit einer Teilwicklung des Heiztransformators in den Kathodenzuleitungen der Röhre. Bei richtigem Abgleich der Brückenschaltung kann die Störung im Anodenkreis, die durch den Brummanteil im Heizkreis hervorgerufen wird, kompensiert werden. Durch die Brückenschaltung ist der Abgleich der Brummkompensation kritisch. Auch kann eine Arbeitspunktverschiebung der Röhre eintreten. Da für die Brückenschaltung genügend hochohmige Widerstände erforderlich sind, entstehen beträchtliche Verluste, die bei Wanderfeldröhren in Satelliten nicht vertretbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach aufgebaute, leicht nachrüstbare Anordnung zur Kompensation von Modulationsstörungen, die durch Brummanteile im Heizkreis einer Röhre, insbesondere einer Wanderfeldröhre, hervorgerufen werden, anzugeben, die zudem keine Brückenschaltung erforderlich macht. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die weiteren Ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen auf.

Bei der Erfindung erfolgt die Einspeisung des Kompensationssignals gleichstrommäßig entkoppelt, wodurch der Sensor, insbesondere in Form eines Stromwandlers, sehr einfach aufgebaut sein kann. Die Verlustleistung, die die Kompensationsschaltung verbraucht, ist sehr gering. Es sind nur wenige Bauelemente nötig. Ein Fehler in der Kompensationsschaltung kann nicht zu gravierenden Fehlfunktionen der Röhre führen, was insbesondere beim Einsatz für Satelliten- Wanderfeldröhrenverstärker wichtig ist. Besondere Isolationsmaßnahmen sind nicht notwendig, da die Potentialunterschiede innerhalb der Kompensationsschaltung nicht sehr hoch sind.

Anhand der Zeichnungen wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild für eine Kompensation der Modulationsstörungen und

Fig. 2 ein Diagramm für die Störsignalunterdrückung.

In Fig. 1 ist eine Wanderfeldröhre WR dargestellt mit den zugehörigen Betriebsspannungen U_K1, U_K2 für die beiden Kollektoren K1 und K2, sowie die Helixspannung U_H und die Gitterspannung U_G2 für das zweite Gitter G2. Das erste Gitter G1 ist mit der Kathode K verbunden. Die Heizfadenanschlüsse F1 und F2 sind mit der Heizspannung U_F, die beispielsweise eine Rechteck- oder Sinusspannung bei Wechselspannungsheizung sein kann, über einen Heiztransformator HT verbunden. Im Heizkreis ist ein beispielsweise als Stromwandler ausgebildeter Sensor SW vorgesehen über den ein Bruchteil des Brummsignals (Wechselspannungsanteil) im Heizkreis ausgekoppelt werden kann. Die Primärwicklung W1 dieses Stromwandlers SW liegt in Serie zur Sekundärwicklung des Heiztransformators HT und führt zum Heizfadenanschluß F2. Die Sekundärwicklung W2 des Stromwandlers SW ist mit ihrem einen Ende direkt mit der Kathode K verbunden und mit ihrem anderen Ende über einen Kondensator C1 an das heizfadenabgewandte Ende eines Elements R1 angeschlossen, welches in der Kathodenzuleitung der Wanderfeldröhre WR liegt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Element R1 ein ohmscher Widerstand, dem gegebenenfalls zum Schutz bei Hochspannungsüberschlägen eine Transzorp-Diode ZD1 parallel geschaltet ist.

Mit der Erfindung können Modulationsstörungen des über die Anschlüsse HF1 und HF2 zugeführten HF-Leistungssignals kompensiert werden, welche durch Brummanteile im Heizkreis hervorgerufen werden. Die Störmodulation des HF-Ausgangssignals weist die gleichen Frequenzkomponenten wie die Brummanteile im Heizkreis auf. Bei richtiger Wahl der Amplitude und Phase kann diese Störmodulation kompensiert werden. Der mit dem Stromwandler SW erfaßte Bruchteil des Brummsignals erzeugt am Widerstand R1 einen Spannungsabfall, der in der Lage ist die Brummanteile gegenphasig auszulöschen und damit die Störmodulation zu unterdrücken. Die richtige Phasenlage des Kompensationssignals am Widerstand R1 läßt sich am besten dadurch testen, daß während der Messung der Störungen die Heizfadenzuleitungen (in Fig. 1 gestrichelt) einfach vertauscht werden. Die richtige Amplitude des Kompensationssignals erfolgt über die Dimensionierung der Größe des Widerstandes R1.

Fig. 2 zeigt die Störmodulation (Sp. Mod./dBc) bei verschiedenen Werten des Widerstandes R1 in Abhängigkeit vom Brummanteil im Heizkreis (Heater/dBc). Mit einem Widerstand von 16.9 Ohm (durchgezogen) liegt das Störmodulationsminimum bei etwa -51 dBc und mit einem Widerstand von 22.5 Ohm (punktiert) bei nahezu -48 dBc. Das Diagramm von Fig. 2 zeigt, daß ein geforderter Störmodulationsabstand von beispielsweise -50 dBc in einem weiten Bereich erfüllt ist; bis zu -45 dBc bei einem 16.9 Ohm Widerstand und bis zu -43 dBc bei einem 22.5 Ohm Widerstand.

In einem ausgeführten Beispiel wurde die Primärwicklung W1 des Stromwandlers SW mit einer Windung und die Sekundärwicklung W2 mit 60 Windungen ausgebildet. Somit wird etwa 1/60 des Wechselstromes im Heizkreis in den Kathodenkreis transformiert. Andere Übersetzungsverhältnisse, z. B. von 1/30 bis 1/100 sind möglich.

Der Kondensator C1 verhindert die Sättigung des Stromwandlers SW durch den Kathodengleichstrom, der sonst sehr viel größer dimensioniert sein müßte.

Claims

1. Anordnung zur Kompensation von Modulationsstörungen die durch Brummanteile im Heizkreis einer Röhre (WR), insbesondere einer Wanderfeldröhre, hervorgerufen werden, wobei im Heizkreis der Röhre (WR) ein separater Stromwandler (SW) zur Erfassung von Brummanteilen des Heizstromes angeordnet ist und wobei in der Kathodenzuleitung der Röhre (WR) ein Widerstand (R1) vorgesehen, ist über den ein vom Stromwandler (SW) abgeleitetes Signal, das zum Wechselanteil des Heizstromes proportional und phasenverschoben sowie gleichstrommäßig entkoppelt ist, in den Kathodenstromkreis der Röhre (WR) eingespeist wird, so daß die vom Brummanteil im Heizkreis hervorgerufenen Modulationsstörungen kompensiert werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromwandler (SW) mit seiner Primärwicklung (W1) in den Heizkreis geschaltet ist und mit seiner Sekundärwicklung (W2) an die Klemmen des Widerstandes (R1) in der Kathodenleitung der Röhre (WR) angeschlossen ist, wobei in mindestens einer dieser Anschlußleitungen ein Kondensator (C1) vorgesehen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Widerstand (R1) eine Transzorp-Diode (ZD1) parallel geschaltet ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromwandler (SW) so dimensioniert ist, daß ein Bruchteil von 1/30 bis 1/100 des Wechselstromes im Heizkreis in den Kathodenkreis transformiert wird.