DE432365C - Anordnung zur Hochfrequenztelephonie - Google Patents

Description

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Das deutsche Patent 360575 betrifft eine Anordnung zur Telephonie mittels Hochfrequenzschwingungen, welche im wesentlichen aus einer Kathodenröhre mit nahe beieinander liegenden Mittelelektroden besteht, die beim Besprechen des Mikrophons ventilartig einen Stromfiuß in dem zwischen ihnen liegenden Kreis (Ventilkreis) Zustandekommen lassen, wodurch ein in diesem Kreis angeordneter Schwingungskreis angestoßen wird und Hochfrequenzschwingungen in die angekoppelte Fernleitung sendet. Die Ventilröhre, wie sie kurz genannt sein möge, wird ihrerseits durch eine Hochfrequenzquelle gespeist, die zwischen der Anode und der Kathode der Röhre liegt. Für den Empfang von Hochfrequenz ist die gleiche Anordnung benutzbar, wenn in den Ventilkreis noch ein Detektor oder sonstiger Gleichrichter (Röhre) eingefügt wird.

Diese Anordnung wird gemäß der Erfindung in der Weise vereinfacht, daß die Ventilröhre anstatt vier Elektroden nur noch deren drei benötigt. Zugleich wird die Anordnung vollkommen umkehrbar, derart, daß für den Empfang kein besonderer Gleichrichter hinzugefügt zu werden braucht. Eine weitere Verbesserung besteht darin, daß die Leistungsgröße der Hochfrequenzquelle verringert werden kann, indem die Ventilröhre eine Verstärkerschaltung erhält. Die Ventilröhre kann dabei ferner mittels Anwendung einer Rückkopplung oder einer negativen Charakteristik derart ausgebildet werden, daß sie die für ihren Betrieb erforderliche Hochfrequenz selbst erzeugt.

Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß die Anode oder die Kathode doppelt vorgesehen und das so entstehende Anodenbzw. Kathodenpaar zur Ventilstrecke der Röhre ausgebildet wird, anstatt daß zwei besondere Mittelelektroden als Ventilstrecke angeordnet werden. Die Schaltung hierfür besteht bei Anordnung zweier Anoden darin, daß die Hochfrequenzquelle, die mit dem einen Pol nach wie vor an der Kathode liegt, mit dem anderen Pol, anstatt an eine Anode einen Spannungsteilpunkt des Ventil-

kreises angeschlossen wird, der in derselben Weise wie be.i den besonderen Mittelelektroden bei der Anordnung gemäß dem Hauptpatent zwischen den beiden Anoden liegt. Als Spannungsteilpunkt wird z. B. am einfachsten der Mittelpunkt der Induktionsspule des Schwingungskreises gewählt, der im Ventilkreise liegt. Der Teilpunkt muß so gewählt werden, daß die beiden Anoden bei unbesprochenem Mikrophon gleiches Potential haben. Ein Kompensationskondensator kann dabei, wie bei der Anordnung gemäß dem Hauptpatent, zu Hilfe genommen werden.

Ähnlich ist die Schaltung in dem Falle, daß die Zweiteilung nicht an der Anode, sondern an der Kathode vorgenommen wird.

Wichtig ist, daß das Anodenpaar gegenüber der Kathode (bzw. das Kathodenpaar gegenüber der Anode) eine einheitliche Gegenelektrode darstellt, was durch geeignete Abmessungen erzielt wird, derart, daß der Abstand der beiden Anoden bzw. Kathoden voneinander wesentlich kleiner als der Abstand beider von der Gegenelektrode ist. Durch Ineinanderlagerung oder Ineinanderflechtung der Anoden (bzw. Kathoden), wobei diese voneinander isoliert bleiben, kann ein im vorstehenden Sinne völlig homogener Elektrodenkörper hergestellt werden. Die Erfindung ist näher durch die Zeichnung veranschaulicht, die in Abb. 1 bis 5 fünf Schaltungsarten der Ventilröhre und in Abb. 6 und 7 eine einfache Bauart für das Anodenpaar einer mit Verstärkungs- oder Rückkopplungsgitter versehenen Ventilröhre darstellt.

In Abb. ι besitzt die Ventilröhre R eine von der Batterie e gespeiste Glühkathode k und zwei Anoden C₁, a₂, die als horizontale, dicht nebeneinander liegende Drahtgitter o. dgl. ausgebildet sind. Zwischen beiden Anoden liegt der gemäß dem Hauptpatent ausgebildete Ventilkreis, der den Kondensator C₁ mit parallel liegender Mikrophonapparatur TM und den Schwingungskreis C, I enthält. Letzterer ist durch die Spule L mit der Fernleitung gekoppelt. Die Hochfrequenzquelle HF, welche die Elektronen- oder lonenentladung in der Röhre R dauernd unterhalt, liegt zwischen der Glühkathode k und einem Punkt t der Spule /, welcher ungefähr bzw. möglichst die Potentialmitte des Ventilkreises darstellt. Wird das Mikrophon der Apparatur TM nicht besprochen, so haben beide Anoden das gleiche Potential. Demzufolge tritt kein Strom aus der Entladungsstrecke der Röhre in den Ventilkreis ein, dessen Schwingungskreis C, J somit unerregt bleibt. Obwohl also die Röhre dauernd in Betrieb ist, tritt keine Hochfrequenz in die Fernleitung ein. Ein genauer Ausgleich in dieser Hinsicht wird durch den Kompensationskondensator K hergestellt, der hier nur drei Belegungen für die drei Elektroden der Röhre benötigt. Sobald das Mikrophon besprochen wird, erhalten die Anoden verschiedenes Potential und beeinflussen demgemäß die Entladung in verschiedener Weise, so daß der Ventilkreis nunmehr im Rhythmus der Potentialschwankungen, d. h. der Sprache, Hochfrequenz aufnimmt. Diese Frequenz wird durch den Schwingungskreis C, J, der die Wellenform der Impulse gleichförmig macht, in die Fernleitung übertragen. (Statt dieses Schwingungskreises könnte eine einfache induktive oder kapazitive Kopplung vorgesehen werden.)

Abb. 2 stellt eine Abänderung der Anordnung nach Abb. 1 dar, bei welcher die Röhrei? eine Anode a, dagegen zwei nebeneinanderliegende Glühfädenkathoden K₁, Κ._Λ besitzt. Jeder Glühfaden wird von einer eigenen Batterie <?j bzw. e„ gespeist. Die Hochfrequenzquelle HF liegt zwischen der Anode α und dem Spannungsteilpunkt i, der hier beispielsweise mittels einer besonderen Widerstandsbrücke i hergestellt ist. Die Röhre kann zweckmäßig, um die Umständlichkeit der beiden Heizbatterien zu vermeiden, als Gasröhre mit Alkalimetallkathode oder als Wehneltröhre (mit Oxydkathode) ausgebildet werden.

In Abb. 3 besitzt die Röhre R wieder zwei Anoden Ci₁ und a„, die zwecks möglichster Homogenität gegenüber der Kathode k durch zwei in einer horizontalen Ebene ineinandergeschobene Roste oder Kämme (s. Abb. 3a) ausgebildet sind. Die Röhre besitzt außerdem ein Gitter g, an welches die Hochfrequenzquelle HF mit dem einen Pol angeschlossen ist, während der andere Pol an der Kathode k liegt. In der Verbindung zwischen k und t ist hier eine Batterie B eingeschaltet. Die Ventilröhre wirkt als Verstärkerröhre für den Strom der Quelle HF, so daß diese von kleinerer Leistung sein kann. Der Spannungsteilpunkt t ist hier beispielsweise mittels der Kondensatorenbrücke f_lt /₂ hergestellt, bei welcher jeder Kondensator durch eine Drosselspule Of₁ bzw. d₂ überbrückt ist.

Abb. 4 stellt eine Ventilröhre wie in Abb. 3, jedoch mit einer Rückkopplung zwischen Gitterkreis und Anodenkreis, dar, welche durch die Schwingungskreise p, C₁ und s, C₂ hergestellt ist. Der Kondensator C₁ bzw. der .Schwingungskreis p, C₁ ist nicht unbedingt notwendig; er kann durch eine einfache Kupplungsspule, die an der Stelle von ρ liegt, ersetzt werden. Die Ventilröhre nach Abb. 4 erzeugt vermöge der Rückkopplung die zu ihrem Betrieb erforderliche Hochfrequenz selbst.

Im allgemeinen wird man aus bekannten Gründen eine Hochvakuumröhre vorziehen. Jedoch ist auch eine Gasröhre benutzbar. Dieselbe kann, um die Hochfrequenz selbst zu erzeugen, in der in Abb. 5 angegebenen Weise geschaltet werden, bei welcher in Reihe mit der Anodenbatterie B ein Schwingungskreis s, c geschaltet ist. Die übrige Schaltung ist wie bei den anderen Ausführungsformen. Die to Röhre muß eine negative Charakteristik besitzen und dementsprechend einreguliert sein. Im besonderen kann z. B. auch die von Hull geschaffene Anordnung mit Sekundärelektronenauslösung oder diejenige nach Patent !5 39Γ76^{1 von} Habann benutzt werden, bei welcher eine Elektronenablenkung durch zwei aufeinander und auf dem Elektronenfeld senkrecht stehende Felder — ein statisches und ein elektromagnetisches — zustande kommt.

Die Anoden Of₁, a„ sind in Abb. 5 beispielsweise als parallele Metallbleche gedacht, die hochkant zur Kathode stehen.

Eine einfache Ausführung für die geteilte Anode, im besonderen für das Elektrodensystem der Röhre in Abb. 3 und 4, ist in Abb. 6 und 7 schematisch dargestellt. Die beiden Anoden a_v a„ sind als parallel laufende Drähte spiralig um den Glasrahmen r J (Abb. 6) herumgewickelt, so daß sie sich nicht berühren. Innerhalb des Rahmens r, der j in dem Röhrengefäß auf geeignete Weise be- ' festigt wird, findet der Rahmen h der Abb. 7 Platz, um den der Metallfaden g spiralig herumgewickelt ist. Derselbe stellt das Gitter g der Abb. 3 oder 4 dar. Innerhalb der Spirale g liegt der bügeiförmige Glühfaden k. Die dargestellten Anordnungen sind umkehrbar, d. h. sie können ohne weiteres ankommende Hochfrequenzsprache empfangen und in der Apparatur TM zu Gehör bringen. Hierzu ist nur notwendig, daß die Frequenz der Quelle HF (Abb. 1 bis 3) oder die von der Röhre selbst erzeugte Frequenz (Abb. 4 . und 5) die gleiche wie die über die Fernleitung ankommende oder ein harmonisches : Vielfaches derselben ist. Die Sprache wird ' hierbei völlig verzerrungsfrei übertragen, ohne daß zu diesem Zweck eine besondere Regulierung an den Heizkreisen der Röhren usw. erforderlich ist. ,

Claims (8)

1. Patent-Ansprüche: '·■

   i. Anordnung zur Hochfrequenztelephonie nach Patent 360575, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstrecke der Röhre durch zwei gleichzeitig als Anoden oder gleichzeitig als Kathoden wirksame, baulich nicht zusammenhängende Elektroden gebildet ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstrecke der Röhre durch zwei baulich nicht zusammenhängende Anoden gebildet ist und zu diesem Zweck ein Spannungsteilpunkt des vom niederfrequenten Mikrophonkreis angeregten Ventilkreises mit dem einen Pol der Hochfrequenzquelle, die Kathode der Ventilröhre mit dem anderen Pol der Hochfrequenzquelle verbunden ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil-. strecke der Röhre durch zwei baulich nicht zusammenhängende Kathoden gebildet ist und die Anode der Röhre mit dem einen Pol der Hochfrequenzquelle, der Spannungsteilpunkt des Ventilkreises mit dem anderen Pol der Hochfrequenzquelle verbunden ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzquelle zwischen die Kathode der Röhre und eine mittlere Hilfselektrode (Gitter) geschaltet und in die vom Spannungsteilpunkt des Ventilkreises zur Kathode führende Verbindung eine Verstärkungs-Gleichstromquelle (z. B. Batterie) zwecks Verkleinerung der Hochfrequenzquelle geschaltet ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilröhre mit Rückkopplung zwischen Gitter- und Anodenkreis versehen ist zwecks Selbsterzeugung der zu ihrem Betrieb erforderlichen Hochfrequenz.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erzeugung der Hochfrequenz in der Ventilröhre selbst diese mit negativer Charakteristik einreguliert ist und als Energiequelle lediglich eine im Anodenkreis eingeschaltete Gleichstromquelle vorgesehen ist.
7. 7. Verfahren zur Benutzung der Anordnung nach Anspruch 1 bis 6 zum Empfangen, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ventilröhre speisende oder von ihr erzeugte Hochfrequenz gleich der über die Fernleitung zum Ventilkreis gelangenden no Empfangsfrequenz oder einem harmonischen Vielfachen davon gewählt wird.
8. 8. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilröhre als Hochvakuumröhre mit Glühkathode ausgebildet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.