DE565417C

DE565417C - Arrangement for generating three or more phase high frequencies, consisting of a magnetron

Info

Publication number: DE565417C
Application number: DEI41611D
Authority: DE
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1930-05-20
Filing date: 1931-05-20
Publication date: 1932-11-30
Also published as: GB359876A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung drei- oder mehrphasiger Hochfrequenz. Erfindungsgemäß wird hierzu ein Magnetron benutzt, dessen Anodenzylinder in drei oder mehrere Segmente zerlegt ist, von denen jedes Segment in einer entsprechenden Phase des Mehrphasenkreises liegt.The invention relates to an arrangement for generating three or more phase high frequencies. According to the invention, a magnetron is used for this purpose, the anode cylinder of which is divided into three or more segments, from each segment lies in a corresponding phase of the multiphase circle.

Es ist bereits bekannt, zur Erzeugung eines einphasigen hochfrequenten Nutzstromes einIt is already known to generate a single-phase high-frequency useful current

Magnetron zu verwenden, dessen Anodenzylinder in zwei Segmente zerlegt ist, von denen jedes Segment an einen Schwingkreis angeschaltet ist, wobei die beiden Anodenkreise mit dem einphasigen Nutzkreis gekoppelt sind.To use magnetron, the anode cylinder of which is divided into two segments, of each segment is connected to a resonant circuit, the two anode circuits are coupled to the single-phase useful circuit.

Wenn auch jeder einphasige Kreis als zweiphasige Sternschaltung und zwei Phasenhälften aufgefaßt werden kann, so ist trotzdem die Benutzung einer analogen Schaltung mit größerer Anzahl der Anodensegmente zur Erzeugung eines drei- oder mehrphasigen Nutzstromes durchaus nicht gegeben, denn es war nicht ohne weiteres vorauszusehen, daß bei der Spaltung der Anode des Magnetrons in drei oder mehrere je in einen entsprechenden Phasenzweig eingeschaltete Segmente das Magnetron sich überhaupt für die gewünschte Phasenzahl mit richtigen Phasenwinkeln erregen kann. Diese Möglichkeit erschien zunächst eher paradox schon aus dem Grunde, da scheinbar die gleichen Bedingungen zur Ausbildung des linksdrehenden wie des rechtsdrehenden Mehrphasensystems vorhanden sind. Es hat sich jedoch der erfinderische Schritt, der in dem Übergang zur Erzeugung der drei mehrphasigen Hochfrequenzen bei der Spaltung der Magnetronanode in drei oder mehrere Segmente besteht, als vollkomen zweckmäßig erwiesen, da es, wie die angestellten Versuche dies bestätigt haben, immer möglich ist, bei passender Wahl des magnetischen Feldes des Magnetrons eine verhältnismäßig große Ausbeute an drei- oder mehrphasiger Hochfrequenzleistung zu erzielen.Even if each single-phase circuit as a two-phase star connection and two phase halves can be understood, so is the use of an analog circuit with a larger number of anode segments for Generation of a three- or multi-phase useful current is by no means given, because it it was not easy to foresee that when the anode of the magnetron was split in three or more segments each switched on in a corresponding phase branch Magnetron excite itself at all for the desired number of phases with correct phase angles can. This possibility initially appeared rather paradoxical for the reason that the same conditions apparently existed for Formation of left-hand and right-hand multiphase systems are available are. However, there has been the inventive step involved in the transition to Generation of the three multiphase high frequencies when splitting the magnetron anode consists of three or more segments, has proven to be completely expedient, since it as the experiments have confirmed this is always possible with a suitable one Choice of the magnetic field of the magnetron a relatively large yield of three- or multi-phase high-frequency power to achieve.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf der Zeichnung in drei Abbildungen dargestellt.Three embodiments of the invention are shown in the drawing in three figures shown.

In Abb. ι ist 1 eine zylindrische Anode, die durch Längsschlitze in mehrere Segmente 3 unterteilt ist, wobei die Zahl der Segmente der Zahl der zu erzeugenden Phasen entspricht. 5 ist die Kathode, die von einer Stromquelle 6. über einen Widerstand 7 geheizt wird. 8 ist die Feldspule, die von der \ Stromquelle 9 über einen Widerstand 10 ge-In Fig. 1 is a cylindrical anode which is divided into several segments 3 by longitudinal slots, the number of segments corresponding to the number of phases to be generated. 5 is the cathode, which is heated by a current source 6 via a resistor 7. 8 is The total of the \ current source 9 via a resistor 10, the field coil,

speist wird und so angeordnet ist, daß die Kraftlinien parallel zur Kathode verlaufen.is fed and is arranged so that the lines of force are parallel to the cathode.

Der Kreis, in dem die mehrphasigen Schwingungen erzeugt werden, besteht aus drei Spulen ii, 12, 13, die sternförmig derart geschaltet sind, daß die äußeren Enden des Sternes mit den Anodensegmenten 2, 3 und 4 und der neutrale Punkt über eine Spannungsquelle 14 mit der Kathode verbunden ist. Durch diese Spannungsquelle werden alle Anoden gegenüber der Kathode auf einer konstanten positiven gleichgerichteten Durchschnittsspannung gehalten.The circle in which the multiphase vibrations are generated consists of three Coils ii, 12, 13 connected in a star shape in this way are that the outer ends of the star with the anode segments 2, 3 and 4 and the neutral point via a voltage source 14 is connected to the cathode. This voltage source means that all anodes are at a constant positive rectified average voltage with respect to the cathode held.

An den äußeren Klemmen liegen die Kondensatoren 15, 16 und 17, die parallel zu der inneren Kapazität der Röhre geschaltet sind.On the outer terminals are the capacitors 15, 16 and 17, which are parallel to the internal capacitance of the tube are switched.

Demgemäß können diese Kondensatoren in Fortfall kommen, wenn die Röhre mit sehr hohen Frequenzen betrieben wird. Bei sehrAccordingly, these capacitors can be omitted if the tube with very operated at high frequencies. With very

so hoher Frequenz werden die Induktanzen H₁ 12 und 13 nur durch die Induktanz der zu den Anoden führenden Leiter gebildet.Such a high frequency, the inductances H ₁ 12 and 13 are formed only by the inductance of the conductors leading to the anodes.

Bei dieser Anordnung besteht der Kreis aus mehreren Schwingungskreisen, und zwar wird as der erste gebildet durch die Spulen 11 und 12 und den Kondensator 15, der zweite durch die Spulen 11 und 13 und den Kondensator 16 und der dritte durch die Spulen 12 und 13 und den Kondensator 17.In this arrangement the circle consists of several oscillation circles, namely will as the first formed by the coils 11 and 12 and the capacitor 15, the second by the coils 11 and 13 and the capacitor 16 and the third by coils 12 and 13 and capacitor 17.

Angenommen, die Kathode werde bis zum Glühen angeheizt, die Spannungsquelle 14 auf einen für den Betrieb geeigneten Wert eingestellt und die Feldstärke dann vergrößert, dann entstehen über einen Bereich von FeIdstärken in den oben beschriebenen Kreisen Schwingungen. Angenommen ferner, daß vor der Entstehung dieser Schwingungen genügend Elektronen von der Kathode zu jeder der Anoden fließen, um das Fließen gleicher Ströme in den Spulen 11, 12, 13 zu verursachen, und daß durch die Wirkung zweier Anoden, z. B. 2 und 3, in einem Kreise, z. B. 11, 12, 15, Schwingungen erregt werden, wodurch eine der Anoden 2, 3 mehr positiv und die andere weniger positiv wird, dann werden die Strombedingungen innerhalb der Röhre so gestört, daß eine Stromänderung in der Spule 13 auftritt, wodurch Schwingungen in den anderen beiden Schwingungskreisen erregt werden. Versuche haben ergeben, daß diese Schwingungen in den verschiedenen Kreisen aufrechterhalten werden und gegeneinander in der Phase in bestimmter Beziehung versetzt sind.Assuming that the cathode is heated until it is glowing, the voltage source 14 is on set a value suitable for operation and then increase the field strength, then over a range of field strengths arise in the circles described above Vibrations. Assume, furthermore, that before these vibrations arise, sufficient Electrons flow from the cathode to each of the anodes to cause equal currents to flow in the coils 11, 12, 13, and that by the action of two anodes, e.g. B. 2 and 3, in a circle, e.g. B. 11, 12, 15, vibrations are excited, whereby one of the anodes 2, 3 will then become more positive and the other less positive the current conditions within the tube are so disturbed that a current change in the Coil 13 occurs, which excites vibrations in the other two oscillation circuits will. Tests have shown that these vibrations are maintained in the various circles and against each other are shifted in the phase in a certain relationship.

Im Gegensatz zur Sternschaltung der Abb. ι gibt Abb. 2 eine Dreiecksschaltung. Hier sind die Mittelpunkte aller Spulen miteinander und mit der positiven Klemme der Spannungsquelle 14 verbunden. Parallel zu den Spulen liegen die Kondensatoren 15, 16 und 17, wobei die Schwingungskreise in diesem Falle die Elemente 11, 15; 12, 16 und 13, 17 enthalten. Jeder dieser Kreise ist auf die Frequenz der zu erzeugenden Schwingungen abgestimmt.In contrast to the star connection in Fig. Ι Fig. 2 is a delta connection. Here are the centers of all the coils with each other and with the positive terminal of the Voltage source 14 connected. The capacitors 15, 16 are parallel to the coils and 17, the oscillation circuits in this case being the elements 11, 15; 12, 16 and 13, 17 included. Each of these circles is based on the frequency of the vibrations to be generated Voted.

Die Anordnung gemäß Abb. 3 gibt im wesentlichen dieselbe Schaltung wie Abb. 1, nur daß hier die drei in Stern geschalteten Spulen auf einem Spulenkörper angeordnet sind. .The arrangement according to Fig. 3 gives essentially the same circuit as Fig. 1, only that here the three star-connected coils are arranged on a bobbin are. .

Bei der Schaltung gemäß Abb. I bilden die Spulen 11, 12 und 13 die Primärwicklungen mit Einfach-Phasen-Transformaioren, deren Sekundärwicklungen in Sternschaltung zu einem mehrphasigen Belastungskreis 19 geführt sind. Naturgemäß können die Sekundärwicklungen auch in Dreiecksschaltung angeordnet sein.In the circuit according to Fig. I, the coils 11, 12 and 13 form the primary windings with single-phase transformers whose secondary windings are connected in star connection a multi-phase load circuit 19 are performed. Of course, the secondary windings can also be arranged in a delta connection.

Bei der Anordnung nach Abb. 3 geschieht die Ankopplung zur Entnahme des Stromes nach außen kapazitiv mittels der Kondensatoren 20.In the arrangement according to Fig. 3, the coupling takes place for the extraction of the current capacitive to the outside by means of the capacitors 20.

Naturgemäß eignet sich die Anordnung gemäß der Erfindung auch für eine größere Zahl von Phasen, in welchem Falle die Zahl der Segmente entsprechend vergrößert werden muß.Naturally, the arrangement according to the invention is also suitable for a larger one Number of phases, in which case the number of segments is increased accordingly got to.

Die Anordnung gemäß der Erfindung zeichnet sich durch besonders große Einfachheit aus, indem beispielsweise kein Gitter benötigt wird. Ferner eignet sie sich besonders zur Erzeugung kurzer Wellen in Verbindung mit Strahlwerfern, wie sie für Luftfahrzeuge verwendet werden, wo man gerichtete Ausstrahlungen in mehr als drei Richtungen zu verwenden wünscht. Demgemäß eignet sich diese Anordnung besonders für Peilzwecke und für Rundstrahlantennen.The arrangement according to the invention is characterized by particularly great simplicity by, for example, no grid is required. It is also particularly suitable for Generation of short waves in connection with jet projectors like those for aircraft used where there is directional broadcasts in more than three directions too wishes to use. Accordingly, this arrangement is particularly suitable for direction finding purposes and for omnidirectional antennas.

Claims

^Claim : 1o °

Arrangement for generating three- or multi-phase high frequency, consisting from a magnetron, the anode cylinder of which is divided into three or more segments, each segment in a corresponding phase of the multiphase circle.

For this purpose ι sheet of drawings