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Einrichtung zur Beseitigung störender Schwingungen bei Hochfrequenz-Schwingungserzeugern
Es ist eine bei Hochfrequenz-Schwingungserzeugern als äußerst lästig empfundene
Tatsache, daß diese außer der gewünschten Schwingung (Nutzschwingung) noch eine
mehr oder minder große Anzahl von störenden Schwingungen, sei es in Form von Ober-oder
Nebenwellen oder sonstigen parasitären schädlichen Schwingungen, erzeugen.
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Man hat nun bereits in der Praxis zur Beseitigung dieser unerwünschten
Schwingungen eine Reihe von Mitteln vorgeschlagen, die alle mehr oder weniger auf
eine nachträglicheUnterdrückungbzw. Unschädlichmachung nach der eigentlichen Erzeugung
hinauslaufen. Am bekanntesten ist die Verwendung von Resonanzkreisen, die bei geeigneter
Anordnung und in geeigneter Kombination das Eindringen störender Frequenzen in Kreise,
in denen ihr Vorhandensein unerwünscht ist (Antennenkreis), bis zu einem gewissen
Grade verhindert. Der Hauptnachteil bei Verwendung derartiger Resonanzkreise, die
in der Form von sogenannten Sieb- oder Sperrkreisen bekannt sind, liegt, abgesehen
von einer Vergrößerung und Komplizierung der Anlagen, im wesentlichen in den darin
auftretenden zusätzlichen Energieverlusten und damit der Verringerung des Wirkungsgrades
der Gesamteinrichtung, so daß die gewünschte Störfreiheit sich praktisch in den
einzelnen Fällen mehr öder weniger nur bis zu einem gewissen Grade erzielen läßt.
Die vorliegende Erfindung hat nun gleichfalls zum Gegenstand die Unterdrückung von
störenden Schwingungen der erwähnten Art in Hochfrequenz - Generatorkreisen und
schlägt hierzu einen anderen Weg ein, indem sie auf die eigentliche Stelle der Schwingungserzeugung
zurückgreift und daselbst Mittel vorsieht, die störenden Schwingungen schor. bei
ihrem Entstehen zu unterdrücken bzw. eine Begünstigung für ein Entstehen derselben
zu verringern. Die in unmittelbarer Nähe des Schwingungserzeugers angeschlossenen,
den Schwingungskreis für die Nutzschwingung bildenden Abstimmelemente oder Schwingungswiderstände
bilden nämlich infolge von Streuinduktivitäten, gegenseitigen Kapazitäten gegen
die Umgebung u. dgl., evtl. in Verbindung mit den Eigenwechselstromwiderständen
des Schwingungserzeugers selbst (beispielsweise den inneren Röhrenkapazitäten bei
Röhren-Schwingungserzeugern), eine Reihe von möglichen schwingungsfähigen Einzelgebilden
verschiedener Eigenschwingungszahlen, in denen dann, wenn es sich beispielsweise
um einen Schwingungserzeuger für freie Schwingungen handelt (Röhrengenerator, Poulsen-Generator),
den Eigenschwingungszahlen dieser Nebenkreise entsprechendeparasitäre odervagabundierende
Störschwingungen auftreten, die zusammen mit der gewünschten Nutzschwingung auf
den Nutzkreis (Antennenkreis) übertragen werden.
Besonders ungünstig
werden die Verhältnisse dann, und dies gilt für jegliche Art der Schwingungserzeugung,
also beispielsweise auch für den Fall derErzeugungerzwungener Schwingungen, wenn
die Eigenschwingungszahl dieser schädlichen Nebenkreise ganz oder nahezu mit der
Schwingungszahl von störenden Schwingungen übereinstimmt, die durch die Art und
Wirkungsweise des Schwingungsgenerators mit erzeugt werden (Ober- oder Nebenwellen).
Es kann dann durch Resonanzwirkung eine derartige` Verstärkung dieser an sich nicht
wesentlich störenden Schwingungen eintreten, so daß diese äußerst nachteilig für
die gesamte Anlage werden können. Dieser zuletzt erwähnte Fall ist in der Praxis
fast immer gegeben, da man bei allen Schwingungserzeugern aus Gründen des Wirkungsgrades
nicht mit Schwingungen von ausgesprochener Sinusform (Schwingungen erster Art) arbeitet,
sondern -immer eine mehr oder weniger verzerrte, d. h. Oberschwinggungen enthaltende
Kurvenform zugrunde legt (Schwingungen zweiter Art). Das gleiche gilt auch bei Anlagen
mit Frequenzvervielfachung unter Verwendung von eisengesättigten Frequenztransformatoren
nach dem. Stoßerregungsprinzip, bei denen durch die Art des physikalischen Vorganges
an sich das Auftreten von- störenden Ober-bzw. Nebenwellen bedingt ist.
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Erfindungsgemäß wird nun das Auftreten von Störschwingungen der bezeichneten
Art bzw. eine Begünstigung ihrer Entstehung dadurch beseitigt bzw. auf ein praktisches
Mindestmaß unterdrückt, daß die Ausbildung von Nebenschwingungskreisen in unmittelbarer
Nähe des eigentlichen Schwingungserzeugers (Fnequenzwandler, Poulsen-Lichtbogen,
Röhren) aufs peinlichste vermieden wird, indem der Schwingungserzeuger in unmittelbarer
Nähe allseitig oder möglichst allseitig von Schwingungswiderständen gleicher Art
eingeschlossen wird, die weder gegeneinander noch im Zusammenwirken mit den Eigenwiderständen
des Schwingungserzeugers selbst eine Bildung von schädlichen Nebenkreisen ermöglichen.
Hat man es also beispielsweise mit einem Schwingungserzeuger zu tun, dessen Widerstand
rein induktiven Charakter trägt, wie es bei .einem, eisenhaltigen Frequenzwandler
der Fall ist, dann wird dieser letztere allseitig, d. h. sowohl an seinen Eingangssowie
seinen Ausgangsklemmen von Drosselspulen abgesperrt, die nach einem weiteren Gegenstand
der Erfindung so zueinander anzuordnen sind, daß sie keine gegenseitigen Kapazitäten
zueinander besitzen und so wieder neue Möglichkeiten zur Ausbildung von Nebenkreisen
entstehen lassen. Ist umgekehrt der Widerstandscharakter des Schwingungserzeugers
kapazitiv, so wie er durch die inneren Röhrenkonstanten eines Röhrenschwingungserzeugers
gegeben ist, so wird erfindungsgemäß eine derartige Schaltung gewählt, bei der in
unmittelbarer Nähe der Röhrenelektroden nur reine Kapazitäten zu liegen kommen.
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Die beiliegenden Abbildungen erläutern den Erfindungsgegenstand an
Hand einiger praktischer Ausführungsbeispiele noch näher. Abb. i stellt schematischeinenPoulsen-Sender,
Abb. 2 einen Maschinensender in Verbindung mit einem eisengesättigten Frequenzwandler
und Abb.3 eine Röhrensendeschaltung dar. Es bedeutet in sämtlichen Abbildungen i
eine Antenne, 2 eine Antennenkopplungsspule zur Übertragung der vom Schwingungserzeuger
erzeugten Schwingungen auf den Antennenkreis, 3 eine Antennenverkürzungskapazität
und q. die Erdanschlußverbindung.
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In Abb. i und z bedeuten 5 und 6 die Abstimmelemente, bestehend aus
Kapazitäten und Selbstinduktionen des Lichtbogenschwingungskreises bzw. Frequenzwandlerstoßkreises.
7, 8, 9 und io sind die erfindungsgemäß anzuordnenden Drosselspulen, welche den
Lichtbogen i i bzw. den Frequenzwandler 13
unmittelbar und allseitig einhüllen
und die mit Rücksicht auf möglichst geringen Einfluß auf die übrigen Abstimmglieder
der angeschlossenen Kreise zu bemessen sind. Ferner dürfen dieselben, wie schon
erwähnt, keine gegenseitigen Kapazitäten zueinander besitzen. Dies kann leicht durch
räumlich symmetrische Anordnung erreicht werden, wobei dann kapazitive Kopplungen
durch gleich große Gegenkopplungen sich einander aufheben. i2 in
Abb. i bedeutet
eine an sich bekannte parallel zum Lichtbogen liegende Kapazität zur Energiesteigerung,
1q. und 15 in Abb.2 stellen die Abstimmkapazität bzw. Abstimmselbst induktion
des Frequenzwandlergrundkreises dar, der von einer Hochfrequenzmaschine 16 zur Erzeugung
der Grundfrequenz, die in bekannter Weise auf einen Teil der Abstimminduktivität
15 arbeitet, gespeist wird.
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In Abb. 3, die, wie erwähnt, eine Röhrengeneratorschaltung für Selbsterregung
veranschaulicht, bedeutet 17 die Röhre. 2o ist die Abstimmselbstinduktion
des Anodenschwingungskreises. Die AnodenschWingungskreiskapazität ist unterteilt
in die beiden Kapazitäten 18 und ig, wovon die letztere zur Erzeugung der Rückkopplungsspannung
dient, 'die über eine weitere Kapazität 21 dem Gitter der Röhre zugeführt wird.
Durch diese Schaltungsanordnung liegen unmittelbar an den Elektroden der Röhre nurKapazitäten,
und eine Möglichkeit det Bildung von "Nebenschwingungskreisen ist dadurch in- weitgehendstem
Maße unterbunden. Da nun meist
derAnschluß der Anodenspannungsquelle
parallel zur Anode und Kathode erfolgt und zwecks Verhinderung des Eindringens der
Hochfrequenzströme in die Anodenstromquelle Drosselspulen in die Zuleitungen zur
Anode bzw. Kathode einzuschalten sind, die Anlaß zur Bildung von unerwünschten Nebenkreisen
geben können, so xvird erfindungsgemäß, wie die dargestellte Abbildung zeigt, die
Anodenstromquelle 22 in Serie mit dem Anodenschwingungskreis 18, 19, 20 geschaltet.
Dies erfordert dann die Anordnung einer verhältnismäßig nur sehr kleinen Drossel
23. 24 stellt einen Übertragungskondensator für die Hochfrequenzströme parallel
zur Anodenstromquelle dar.