DE463321C

DE463321C - Device for modulating a tube transmitter

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Publication number: DE463321C
Application number: DEM93475D
Authority: DE
Original assignee: ELEKTROTECHNISCHER STAATSTHRUS
Current assignee: ELEKTROTECHNISCHER STAATSTHRUS
Priority date: 1926-02-28
Filing date: 1926-02-28
Publication date: 1928-07-27

Description

Bekanntlich lassen sich die Methoden zum Modulieren der Hochfrequenzströme von Röhrensendern für die Zwecke der Radiotelegraphie und -telephonie je nach der speziellen Art der Beeinflussung in verschiedene Gruppen teilen, unter welchen die sogenannten Gitterkreisbeeinflussungsschaltungen sich praktisch durch mannigfache Vorzüge, wie z. B. Ökonomie sowohl an Geräten wie auch an Energieleistung, auszeichnen. Von den bisher bekannten Gitterkreisbeeinflussungsschaltungen benutzen die einen die Überlagerung der hochfrequenten Spannung, welche mittels einer entsprechenden Mikrophonan-Ordnung akustisch moduliert wird. Die anderen, wie die bekannte Schäfersche Anordnung, beruhen auf der niederfrequenten Veränderung der negativen Gittervorspannung, welche durch die Beeinflussung mittels einer Mikrophonanordnung eines durch eine Elektronenröhre gebildeten, nur durch niederfrequenten Strom gespeisten Gitterableitungsstromwiderstand hervorgerufen wird. Auch sind Anordnungen vorhanden, bei welchen durch eine in die Gitterleitung eingeschaltete hilfsmagnetisierte Drossel der Gitterhochfrequenzstrom akustisch moduliert wird (vgl. E. Schwarzkopf, Patent 410675).As is well known, the methods for modulating the high-frequency currents of Tube transmitters for radio telegraphy and telephony purposes as the case may be Divide the type of influence into different groups, among which the so-called Lattice circle influencing circuits are practically due to various advantages, such as z. B. Economics both in terms of devices and energy performance. Of the Hitherto known grid circle influencing circuits use some of the superposition the high-frequency voltage, which is generated by means of a corresponding Mikrophonan order is acoustically modulated. The others, like the well-known Schäfer arrangement, are based on the low-frequency change the negative grid bias, which is caused by the influence of an electron tube by means of a microphone arrangement grid leakage current resistance formed and fed only by low-frequency current is caused. There are also arrangements in which a connected into the grid line Auxiliary magnetized choke that acoustically modulates the high-frequency grid current (cf. E. Schwarzkopf, Patent 410675).

Das Verfahren zum Modulieren der Hochfrequenzströme von Röhrensendern, welches den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, gehört in gewissem Sinne auch zur Gruppe der Gitterbeeinflussungsschaltungen. Von den oben erwähnten Schaltungen unterscheidet sich dieses Verfahren aber dadurch, daß im Gegensatz zu der Schäferschen Methode nicht die Parameter. der Gitterkreisleistung beeinflußt werden, welche für die niederfrequente Komponente des Gitterstromes maßgebend sind, sondern diejenigen, welche die hochfrequente Spannung am Gitter, bedingen. Der Schwarzkopf sehen Methode gegenüber wird aber die Modulation des Sendestromes hervorgerufen nicht durch Abdrosselung des Gitterhochfrequenzstromes mittels einer vormagnetisieren Drossel, wie in dem bereits erwähnten Patent 410 675 ausgeführt wird, sondern durch Veränderung der Gitterhochfrequenzspannung dadurch, daß die hochfrequente EMK geändert wird, welche in einem in die Gitterleitung eingeschalteten Hochfrequenzwiderstande durch den Gitterhochfrequenzstrom erzeugt wird.The method of modulating the radio frequency currents from tube transmitters, which forms the subject of the present invention, in a certain sense also belongs to Group of grid manipulation circuits. Differs from the circuits mentioned above This procedure is in contrast to the Schäfer's method not the parameters. the grid circle performance are influenced, which for the low-frequency components of the grid current are decisive, but those which cause the high-frequency voltage on the grid. The Schwarzkopf see method on the other hand, however, the modulation of the transmission current is not caused by throttling of the grid high-frequency current by means of a pre-magnetized choke, such as in the aforementioned patent 410,675, but by modification the grid high frequency voltage by changing the high frequency emf, which through a high-frequency resistor connected into the grid line the grid high frequency current is generated.

Man kann sich die Grundlage des vorliegenden Verfahrens folgendermaßen klarmachen:The basis of the present procedure can be made clear as follows:

Bekanntlich hängt die Größe der stationären Amplitude des Hochfrequenzstromes eines Röhrengenerators sehr wesentlich von der Größe der Rückkoppelung zwischen dem Generatorkreis und dem Gitterkreis der Röhre ab. In der bekannten induktiven Schaltung (Abb. 1) wird diese Rückkoppelung ζ. Β. hergestellt durch die gegenseitige Induktion zwischen der Spule 1 des Generatorkreises und einer Koppelungsspule 2, welche entsprechend in den Gitterkreis eingeschaltet wird. Die EMK, welche auf das Gitter wirkt, wird hier hauptsächlich durch die aus demIt is known that the size of the steady-state amplitude of the high-frequency current depends of a tube generator depends very much on the size of the feedback between the Generator circle and the grid circle of the tube. In the well-known inductive circuit (Fig. 1) this feedback becomes ζ. Β. produced by mutual induction between the coil 1 of the generator circuit and a coupling coil 2, which accordingly is switched into the grid circle. The EMF, which acts on the grid, is mainly caused by the from the

Generatorschwingungskreis in der Spule 2 induzierte EMK bestimmt. Schaltet man nun in den Gitterkreis noch eine Spule 3 von entsprechendem Selbstinduktionskoeffizienten Lg· ein, so kommt dann zu dieser EMK noch die EMK der Selbstinduktion des Hochfrequenzstromes ig, welcher durch diese Spule fließt, hinzu, und die man bekanntlichGenerator oscillation circuit determined in the coil 2 induced EMF. If a coil 3 with a corresponding self-induction coefficient Lg is now switched into the grid circle, then the emf of the self-induction of the high-frequency current ig which flows through this coil is added to this emf, and which is known

in der Formin the shape

-j f- darstellen kann.-j f- can represent.

CLtCLt

Da der Stromkreis,· der außer dieser Spule 3 und der Koppelungsspule 2 noch die innere Gitter - Anode - Kapazität der Röhre enthält, einen Nebenschluß zu den Punkten 4 und 5 des Generatorkreises bildet, so wird dieser Gitterhochfrequenzstrom i_g hauptsächlich durch die zwischen diesen Punkten 5 und 4 herrschende Hochfrequenzspannung bestimmt. Man kann nun durch einfache Überlegungen zeigen, und das Experiment bestätigt dieses Resultat, daß diese EMK. der Selbstinduktion in der Spule 3 I Lg-XS- !nahezu gleichfasig ist mit der EMKSince the circuit, which besides this coil 3 and the coupling coil 2 also contains the inner grid-anode-capacitance of the tube, forms a shunt to points 4 and 5 of the generator circuit, this grid high-frequency current i _{g is} mainly due to the between these points 5 and 4 prevailing high frequency voltage determined. One can now show by simple considerations, and the experiment confirms this result, that this EMF. the self-induction in the coil 3 I Lg-XS- ! is almost identical in phase with the EMF

der gegenseitigen Induktion, welche auf die Rückkoppelungsspule 2 induziert wird (natürlich solange die Eigenperiode des Nebenschlußkreises, vom Punkt 4 über 2, 3 zum Punkt 5, kürzer als die Periode des Röhrengenerators ist). Diese zusätzliche EMK ILg —~ j ist somit äquivalent einer Zusatzkoppelung zwischen dem Generatorkreis und dem Gitterkreis der Röhre, und jedeVeranderung ihrer Amplitude wird sich bei richtiger Dimensionierung und Einstellung des Generators in einer entsprechenden Veränderung des Generatorstromes äußern.the mutual induction, which is induced on the feedback coil 2 (of course as long as the natural period of the shunt circuit, from point 4 via 2, 3 to point 5, is shorter than the period of the tube generator). This additional EMF ILg - ~ j is thus equivalent to an additional coupling between the generator circuit and the lattice circuit of the tube, and any change in its amplitude will result in a corresponding change in the generator current if the generator is correctly dimensioned and adjusted.

Es sei hier bemerkt, daß man unter Umständen praktisch ganz auf die Koppelung durch die Koppelungsspule 2 verzichten kann, so daß dann die Koppelung nur durch die oben als zusätzliche bezeichnete EMKIt should be noted here that under certain circumstances you can almost completely rely on the coupling can dispense with the coupling coil 2, so that then the coupling only through the above as an additional EMF

hergestellt wird.will be produced.

Das Prinzip der Modulation der Amplitude des Hochfrequenzstromes des Röhrengenerators durch Veränderung der Amplitude der auf das Gitter wirkenden Hochfrequenzspannung, welche ganz oder teilweise in einem induktiven oder, allgemein ausgedrückt, Hochfrequenzwiderstande durch den diesen Widerstand durchfließenden, durch die Gitter-Anode-Kapazität der Röhre wesentlich bestimmten Gitterhochfrequenzstrom erzeugt wird, bildet die Grundlage der vorliegendenErfmdung. Entsprechend der Zusammensetzung dieser Gitterhochfrequenzspannung aus zwei Faktoren: des in die Gitterleitung eingeschalteten Hochfrequenzwiderstandes, der im weiteren zur Abkürzung mit HW bezeichnet wird, und des durch die Gitter-Anode-Kapazität wesentlich bestimmten Gitterhochfrequenzstromes läßt sich die zur Modulation erforderliche Veränderung dieser Gitterhochfrequenzspannung prinzipiell bewirken durch niederfrequente Veränderung der Amplitude des Gitterhochfrequenzstromes bei fester Größe des Hochfrequenzwiderstandes HW. The principle of modulating the amplitude of the high-frequency current of the tube generator by changing the amplitude of the high-frequency voltage acting on the grid, which is essential in whole or in part in an inductive or, in general terms, high-frequency resistance due to the resistance flowing through this resistance, due to the grid-anode capacitance of the tube certain grid high frequency current is generated, forms the basis of the present invention. According to the composition of this high-frequency grid voltage from two factors: the high-frequency resistor connected to the grid line, which is referred to below as HW for abbreviation, and the high-frequency grid current, which is essentially determined by the grid-anode capacitance, the change in this high-frequency grid voltage required for modulation can in principle be brought about by Low-frequency change in the amplitude of the grid high-frequency current with a fixed size of the high-frequency resistance HW.

Was nun die Möglichkeit der Ausführung der Modulation nach der vorliegenden Erfindung durch die niederfrequente Änderung des Gitterhochfrequenzstromes bei fester Größe eines in die Gitterleitung eingeführten HW betrifft, so ist es wohl möglich, diese Änderung durch die Änderung der Gitter-Anode-Kapazität, welche ja, wie oben betont, für die Stärke des Gitterhochfrequenzstromes maßgebend ist, auszuführen, etwa dadurch, daß eine zu ihr parallel geschaltete Kapazität geändert wird. Doch eine praktisch bedeutend leichter auszuführende und prinzipiell empfindlichere Methode ist die folgende (Abb. 2). Man schaltet parallel zu der Gitter-Anode-Kapazität der Röhre evtl. über einen Sperrkondensator 9 eineKapazität 10 von entsprechender Größe in Serie mit einem entsprechend dimensionierten induktiven Widerstand 11. Wie leicht zu sehen, bildet diese go Kombination, Gitter-Anode-Kapazität mit Nebenschluß, eine Art Siebbrücke, deren wirksamer Widerstand jetzt an Stelle der Kapazität der Gitter-Anode-Kapazität tritt. Die Größe dieses Widerstandes und somit der Amplitude des Gitterhochfrequenzstromes kann man nun dadurch verändern, daß man die Größe des Hochfrequenzwiderstandes 11 zweckentsprechend verändert. Auf diese Weise läßt sich die Modulation nach der oben ιόο angeführten prinzipiellen Möglichkeit verwirklichen. Dabei ist zu bemerken, daß sowohl die Größe des festen hochfrequenten Widerstandes 3 wie auch die Kapazität 10 und des HW 11 entsprechend zu dimensionieren sind, denn von der richtigen und zweckentsprechenden Wahl derselben hängt die gute Ausnützung der Senderöhre und der Wirkungsgrad der ganzen Generatoranordnung sehr wesentlich ab.As far as the possibility of implementing the modulation according to the present invention through the low-frequency change in the high-frequency grid current with a fixed size of a HW introduced into the grid line, it is probably possible to make this change by changing the grid-anode capacitance, which yes, as emphasized above, is decisive for the strength of the grid high-frequency current, for example by changing a capacitance connected in parallel to it. However, a method that is significantly easier to carry out in practice and, in principle, more sensitive is the following (Fig. 2). A capacitance 10 of the appropriate size is connected in series with an appropriately dimensioned inductive resistor 11 in parallel with the grid-anode capacitance of the tube, possibly via a blocking capacitor 9 , a kind of sieve bridge, the effective resistance of which now replaces the capacitance of the grid-anode capacitance. The size of this resistor and thus the amplitude of the high-frequency grid current can now be changed by changing the size of the high-frequency resistor 11 appropriately. In this way, the modulation can be implemented according to the above-mentioned basic possibility. It should be noted that both the size of the fixed high-frequency resistor 3 as well as the capacitance 10 and the HW 1 1 must be dimensioned accordingly, because the correct and appropriate choice of the same depends on the good utilization of the transmitter tube and the efficiency of the entire generator arrangement significantly.

Als nützliche Ausführungsform des Erfindungsgedankens in oben angeführtem Sinne sei speziell erwähnt die Anwendung als Hochfrequenzwiderstand II des Nebenschlusses zu der Gitter-Anode-Kapazität der Senderöhre, entweder einer Hochfrequenzspule mit Modulatorröhre in Transformator- oder Autotransformatorschaltung oder der hochfrequenten Wicklung zweier hilfsmagnetisierten Drosseln mit gegeneinandergeschalteten, hilfsmagnetisierenden Wicklungen.As a useful embodiment of the inventive concept in the above sense special mention should be made of its use as a high-frequency resistor II of the shunt the grid-anode capacitance of the transmitter tube, either a high-frequency coil with a modulator tube in transformer or autotransformer circuit or the high-frequency winding of two auxiliary magnetized chokes with counter-connected, auxiliary magnetizing windings.

In den bisher betrachteten Fällen haben wirIn the cases considered so far, we have

der Einfachheit halber angenommen, daß wir es mit einem einfachen, selbsterregten Röhrengenerator zu tun haben. Doch ist diese Annahme für die vorliegende Erfindung durchaus nicht wesentlich. Bei der Ausführung des Erfindungsgedankens im Falle eines Röhrengenerators mit Fremderregung läßt sich jede der oben betrachteten Ausführungsformen der Modulation nach Verlangen ent- weder auf den Gitterkreis der Röhren des erregenden Kreises oder der Röhren des fremderregten Kreises anwenden.for the sake of simplicity we assume that we are dealing with a simple, self-excited tube generator have to do. However, this assumption is by no means essential to the present invention. When executing the inventive concept in the case of a tube generator with external excitation can each of the above-considered embodiments of modulation according to demand neither apply to the grid circle of the tubes of the exciting circle or the tubes of the separately excited circle.

Es wurde oben die vorliegende Methode hauptsächlich vom Standpunkte der TeIephoniemodulation betrachtet. Man kann aber in sehr einfacher und wirksamer Weise diese Methode auch für Telegraphiezwecke verwenden. Zu diesem Zweck genügt es z. B., in jedem der oben angeführten Varianten des Verfahrens an Stelle des Mikrophons (oder des Mikrophons zusammen mit dem Verstärker) den Taster oder ein entsprechendes Tastrelais (mit einem in Serie liegenden Tonunterbrecher bei Tonsendern) einzuschalten.The present method has been described above mainly from the point of view of telephone modulation considered. However, this method can also be used for telegraphy purposes in a very simple and effective manner. For this purpose it is sufficient, for. B., in each of the above-mentioned variants of the method instead of the microphone (or the microphone together with the amplifier) the push button or a corresponding push button relay (with a series of sound interrupters for audio transmitters).

Bei der Modulation mittels der hilfsmagnetisierten Drossel wird man in gewissen Fällen die Tastanordnung direkt in die Magnetisierungswicklung einschalten.With the modulation by means of the auxiliary magnetized choke one becomes in certain cases switch the probe assembly directly into the magnetization winding.

Unter Modulieren im Sinne der sämtlichen obigen Ausführungen wird ganz allgemein jede Beeinflussung der Amplitude des Sendestromes verstanden, sei es für Telephonie oder TelegraphicUnder modulating in the sense of all of the above statements, is very general understood any influence on the amplitude of the transmission current, be it for telephony or Telegraphic

Claims

Patent claims:

1. Device for modulating a tube transmitter, characterized in that that a suitable high-frequency resistor is switched on in the grid circle and that to influence the on this Resistance due to the high frequency voltage caused by the high frequency current in the shunt to the line, grid anode, a variable high-frequency resistor is connected.

2. Device according to claim 1, there-

characterized by that to influence of the high-frequency resistance of the shunt to the grid-anode capacitance of the tubes one or more accordingly dimensioned chokes with variable auxiliary magnetization in the shunt line are switched on.

3. Device according to claim 1, characterized in that for influencing A modulator tube is provided for the high-frequency resistance of the shunt to the grid-anode capacitance of the tubes which is directly or inductively connected to a connected in the shunt line, appropriately dimensioned coil concatenated.

1 sheet of drawings

IiEiiLlN. PRINTED IN 'THE