DE427862C - Einrichtung zur Verstaerkung von Hochfrequenzschwingungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 21. APRIL 1926

REICHS PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- M 427862 KLASSE 21a* GRUPPE 9

(M90436 VIHjsia*)

Firma Marconi's Wireless Telegraph Comp. Ltd. in London.

Einrichtung zur Verstärkung von Hochfrequenzschwingungen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Juli 1925 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in England vom 17. Juli 1924 beansprucht.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verstärkung von Hochfrequenzschwingungen, und zwar insbesondere für Frequenzen von drei Millionen und mehr pro Sekunde.

Bei drahtlosen Sendern wird gewöhnlich die Senderöhre durch einen kleinen Generator,

den Steuergenerator, gesteuert, und es wird manchmal zur Steuerung dieses Steuergenerators noch ein zweiter noch kleinerer Steuergenerator verwendet, so daß die Leistung der Senderöhre der Verstärkungsvorrichtung durch eine kleine Anfangsleistung gesteuert wird.

Damit die Frequenz der Senderöhre in diesem Falle vollkommen von der Frequenz abhängig ist, die dem ersten Steuersender zugeführt wird, darf keine Kopplung zwischen den Verstärkerkreisen bestehen, die die Senderöhre und die Steuerkreise enthalten, und um so mehr, als die Kapazität zwischen Anode und Gitter der Senderöhre eine Kopplung zwischen den Arbeitskreisen und den Steuerkretsen vorsieht, wird gewöhnlich irgendeine elektrostatische oder elektromagnetische Entkopplungsvorrichtung benutzt. Der Zweck dieser Vorrichtung ist, in den Arbeitskreisen Ströme zu erzeugen, die das Entstehen von zwei gleichen und entgegengesetzten Potentialen im Gitterkreis veranlassen, so daß die Gitterspannung vollständig von dem Steuergenerator abhängig ist. Diese Entkopplungsvorrichtungen sind vollkommen wirksam beim Aussenden von Wellen von mehreren hundert Metern, jedoch werden die Einstellungen mehr und mehr schwierig in dem Maße, wie die Wellenlänge abnimmt, da die Kapazität zwischen den Elektroden der Röhre im Verhältnis zu der der in Kreisen verwandten Kondensatoren größer wird. Desgleichen bildet die allgemeine elektrostatische Kapazität der Kraftkreise einen Teil der Kapazität der Gitterkreise, so daß jede Änderung davon die Abstimmung des Gitterkreises beeinträchtigt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Generator, bei dem die Frequenz der durch die Senderöhre erzeugten Schwingungen so vollständig als möglich von der Steuerröhre abhängig ist, selbst wenn diese Schwin-" gungen sehr kleiner Wellenlänge sind.

Gemäß der Erfindung sind Gitter und Anode in dem einen Zweig der Wheatstonesehen Brücke angeordnet, deren andere drei Zweige von Kondensatoren gebildet werden, deren Kapazität jeweilig gleich der Kapazität ! zwischen Anode und Gitter der Arbeitsröhre j ist. Der Arbeitskreis ist an die Ecke der j Brücke angeschaltet, die mit der Anode und j der entgegengesetzten Ecke verbunden ist; der Gitterkreis, der mit dem Ausgangskreis des Steuergenerators gekoppelt ist, bildet die andere Diagonale der Brücke, und es sind sowohl das Gitter als auch die Arbeitskreise ; symmetrisch zur Erde angeordnet. Zweck- ; mäßig legt man im Nebenschluß zum Gitter- j kreis einen hohen Widerstand, von dem j irgendein Punkt geerdet ist. j

Die beiden Kreise sind theoretisch nicht gekoppelt, wenn die Kapazitätszweige der Brücke so eingestellt sind, daß sie sich nach den Gesetzen einer Wheatstoneschen Brücke ausgleichen. Der Erfinder hat gefunden, daß ein genauer Ausgleich nur erzielt wird, wenn Gitter- und Arbeitskreis mit Rücksicht auf die Erde symmetrisch sind, was auftritt, wenn die Kapazitäten tatsächlich gleich sind. Unter dieser Bedingung hat die allgemeine elektrostatische Kapazität des Arbeitskreises fij keinen Einfluß auf die Abstimmung des Gitterkreises.

Bei Verwendung von zwei Senderöhren kann man die zweite in dem Zweig der Brücke anordnen, der dem Zweig gegenüberliegt, in dem die erste Röhre angeordnet ist; die Anoden der beiden Röhren sind dann mit den gegenüberliegenden Ecken verbunden.

An die Anoden und Gitter der beiden Röhren kann man kleine einstellbare Kondensateren anschließen, so daß man die Kapazitäten der vier Brückenarme leichter gleichmachen kann.

j Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf der Zeichnung in zwei Abbildungen schaubildlich dargestellt.

; _ In Abb. 1 ist A die Anode, G das Gitter und F die Glühkathode. Der durch A und G \ gebildete Kondensator bildet den einen Brükkenzweig, während die anderen Zweige durch

Kondensatoren C¹, C², C³ gebildet werden, welche untereinander und mit der Kapazität zwischen A und G gleich sind. Auch der Widerstand der Zweige soll gleich sein, zu welchem Zwecke kleine Schiebewiderstände r¹, r", r³, r^l in den Zweigen angeordnet sind. Zwischen dem gemeinsamen Punkt 3 von C¹ und C² nach Erde ist ferner ein kleiner Kondensator η zwischengeschaltet, dessen Kapazität gleich der Kapazität zwischen Gitter G und Glühkathode F ist. Der Primärkreis ist an die Punkte 1 und 2 und der Gitterkreis an die Punkte 3 und 4 angeschlossen. Der Primärkreis besteht aus den Induktanzen L¹ und IJ und den Drehkondensatoren K₁ und K², zweckmäßig getrennt voneinander und parallel mit den Brückenkondensatoren, man kann aber auch den Brückenkondensatoren Kapazitäten gleich denen von K¹ und K~ geben und die Induktanzen L¹ und L" einstellbar machen. Zweckmäßig schließt man die positive Hochspannungskraftquelle an den Punkt X zwischen den Induktanzen an.

Der Gitterkreis besteht aus der Induktanz V und den Drehkondensatoren R¹ und Ji² parallel mit den Brückenkondensatoren. Die Drehkondensatoren des Primär- und des Gitterkreises sind jeder als aus zwei Kondensatoren gebildet dargestellt in Reihe mit dem geerdeten Mittelpunkt; dieses ist zweckmäßig, aber nicht wesentlich.

An den Gitterkreis sind zwei Widerstände W¹ und W² in Reihe angeschaltet, deren gemeinsamer Punkt durch einen Blockierungskondensatoren Z mit der Erde verbunden ist und an dem eine Vorspannungsbatterie B liegt. Die Induktanz V ist mit dem Aus-

Claims (5)

gangskreis eines nicht gezeichneten Steuergenerators gekoppelt. Jede in dem Steuerkreis induzierte Schwingung ruft Spannungsänderungen an den Punkten 4 und 3 der S Brücke hervor. Die Ströme fließen in zwei parallelen Wegen durch die Brücke, einer durch den durch G und A gebildeten Kondensator und den damit in Reihe liegenden Kondensator C1, der andere durch die in Reihe liegenden Kondensatoren C2 und C3. Wenn die Spannungsänderung der Punkte 3 und 4 gegenüber Erde symmetrisch ist und wenn alle Kondensatoren und Widerstände der Brückenzweige gleich sind, dann tritt keine Spannungsänderung der Punkte 1 und 2 auf, weder gegeneinander noch gegen Erde; infolgedessen kann in dem Primärkreis kein Strom induziert werden. Es ist zu beachten, daß der ganze Teil des Primärkreises, bestehend aus den Induktanzen L1 und Lr und den Drehkondensatoren AT1 und K~, Erdpotential behält und keinen Teil des Gitterkreises bildet. So ergibt sich, daß irgendwelche Einstellungen in diesem Kreise weder das Gleichgewicht noch die Abstimmung des Gitterkreises beeinträchtigen. Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 sind die Kondensatoren C2 und η von Abb. 1 ersetzt durch die Anode-Gitter- und Gitter-Kathode-Kapazitäten einer zweiten Röhre. Hier wird die Gleichgewichtsbedingung der Wheatstoneschen Brücke aufrechterhalten, wobei man durch die Verwendung von zwei Röhren eine doppelte Kraft zur Verfügung hat. Man erkennt, daß bei solchen Anordnungen Ströme im Arbeitskreis keine Ströme im Gitterkreis hervorrufen und ferner daß die Abstimmung der Gitterkreise nicht dadurch beeinträchtigt wird, daß irgendein Teil des Arbeitskreises geerdet oder seine elektrostatische Kapazität gegenüber Erde geändert wird. Man kann eine Reihe solcher \erstärkerkreise in Kaskade schalten und kann so einen ' starken Sender durch einen kleinen Steuersender in seiner Frequenz konstant halten. Beispielsweise hat man mit der vorliegenden Anordnung einen 25-Kilowatt-25-Meter-Sender durch eine Hundert-Watt-Steuerröhre vollkern men' zur Zufriedenheit gesteuert. Eine solche Einrichtung bildet in der Tat einen Hochfrequenzverstärker, der sich in gleicher Weise für den Empfang kurzer Wellen eignet. So hat man eine sehr gute und konstante Hochfrequenzverstärkung mit Wellen von sechs Metern erhalten. Ρλτεν τ-Ansprüche:

1. Einrichtung zur Verstärkung von Hochfrequenzschwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplung zwischen Anoden-Gitterkreis der Verstärkerröhre durch ein? Wheatstonesche Brücke vermieden wird, deren einer Zweig die Gitter-Anoden-Kapazität einschließt, während die Gitter- und Anodenkreise die Diagonale der Brücke bilden und symmetrisch zur Erde angeordnet sind, so daß Schwingungen in einem der beiden Kreise keine Spannung im anderen Kreise hervorrufen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitäten der Brückenzweige im wesentlichen gleich sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Eigenkapazität einer zweiten Röhre in einem zweiten Zweig der Brücke angeordnet ist (Abb. 2).

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenzweige mit Ausgleichswiderständen versehen sind.

5. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Verstärkern gemäß den früheren Ansprüchen in Kaskade geschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.