DE579408C - Schaltung fuer Kurzwellen-Roehrensender - Google Patents

Description

Die Erfindung· bezieht sich auf eine Schaltung für Kurzwellen-Röhrensender und beruht auf der Erkenntnis, daß der Wirkungsgrad bei solchen Sendern am höchsten, d. h. daß die aus der Kapazität zwischen den Elementen der Röhren und der Erde sowie aus mangelhafter Isolation herrührenden dielektrischen Verluste ein Minimum sind, wenn die Anoden der Röhren für Hochfrequenz-Schwingungen geerdet sind. Hierunter soll verstanden werden, daß zwischen der Anode und der Erde praktisch keine Impedanz für erhöhte Schwingungen vorhanden ist.

Die Erdung der Anode kann in einfachster Weise dadurch erreicht werden, daß die Anode direkt mit ihrer Spannungsquelle verbunden, diese Spannungsquelle durch einen Kondensator überbrückt und der andere Pol der Spannungsquelle an Erde gelegt wird.

ao Bei einer derartigen Schaltung ist e-s" notwendig, daß die Kathode der Röhren ein gewisses erhöhtes Potential gegen die Erde hat. Dies kann dadurch verwirklicht werden, daß in an sich bekannter Weise in dem Heizkreis der Kathode Selbstinduktionsspulen eingeschaltet werden, die entweder durch Drosselspulen oder durch Schwingungskreisspulen verkörpert sein können, und daß die Heizquelle selbst an Erde liegt.

Eine weitere Verbesserung besteht darin, daß man nicht nur die Anode und ihre Spannungsquelle für Hochfrequenz schwingungen erdet, sondern auch allgemein alle umfangreichen Schaltungsteile (d. h. die mit hoher Eigenkapazität), mit Ausnahme der Gitter-Selbstinduktionen; insbesondere soll diese Erdung mit den Gitterwiderständen, soweit sie vorhanden sind, und mit den Meßinstrumenten in den einzelnen Kreisen des Senders durchgeführt werden. Diese Verbesserung kann z. B. etwa dadurch verwirklicht werden, daß die Selbstinduktionen des Gitters von den obenerwähnten Selbstinduktionen im Heizkreis getrennt werden. Hierdurch wird es ermöglicht, den Gitterwiderstand und die Meßinstrumente galvanisch mit der Heizbatterie zu koppeln.

Diese erwähnten Verbesserungen sind besonders vorteilhaft für die bekannten symmetrischen Schaltungen, die ein Paar Senderöhren nebst symmetrischer Anordnung der übrigen Schaltelemente umfassen. Die Erfindung ist daher in erster Linie durch die symmetrische Anordnung zweier Schwingungserzeuger mit Dreielektrodenröhren gekennzeichnet, deren Anoden für Hochfrequenzschwingungen geerdet sind und deren Kathodenheizung in an -sich bekannter Weise über Drosselspulen oder Schwingungskreisspulen erfolgt.

Werden diese Verbesserungen auf eine solche symmetrische Schaltung angewendet,

so haben alle umfangreichen Schaltungsteile mit Ausnahme der Selbstinduktionsspule des Gitterkreises das Potential Null. Es ist dann bei diesen beiden einzigen Elementen, die nicht Erdpotential haben, sehr leicht, zwei Punkte zu bestimmen, deren Potentiale jederzeit entgegengesetzt gleich sind. In erster Linie werden dafür zwei symmetrische Punkte dieser beiden Selbstinduktionsspulen ίο in Frage kommen. Man kann dann diese beiden Punkte zur Erregung symmetrischer Antennen ausnutzen, deren Richtwirkung um so schärfer ist, je mehr die Strahlung in den mit .den Spulen verbundenen Teilen unterdrückt ist. Auf diese Weise kann die Erregung symmetrischer Antennen unter einem Minimum von Verlusten durchgeführt werden, was mit den bekannten Schaltungen nicht möglich war.

In den Abbildungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise veranschaulicht. In diesen zeigt

Abb. ι einen Schaltplan einer symmetrischen Senderanordnung nach der Erfindung mit Erdung der Anode allein,

Abb. 2 einen Schaltplan einer Senderanordnung mit Erdung aller umfangreichen Schaltungsteile, der jedoch nur in seiner Verdoppelung auf eine symmetrische Senderanordnung zur Erfindung gehört,

Abb. 3 einen Einzelteil des Schaltplans nach Abb. 2,

Abb. 4 den zu einer symmetrischen Schaltung ergänzten Schaltplan nach Abb. 2. In Abb. 1 bezeichnet 1 die Hochspannungsoder . Anodenstromquelle und 2 die Niederspannungs- oder Heizstromquelle, 3, 3' sind die in paariger Zahl vorhandenen Röhren des Schwingungskreises, 6 ein zusätzlicher Kondensator für die Vergrößerung, 6' eine an seine Stelle tretende zusätzliche Induktionsspule für die Verkleinerung der Wellenlänge der Schwingung im strahlenden Sender; 7' 7; 7> 7 sind die vollkommen symmetrisch angeordneten Induktionsspulen des Schwingungskreises und 8, 8, 8, 8 die Gitterkondensatoren, die durch Widerstände überbrückt sind, um die Röhrengitter negativ vorzuspannen. Ferner sind hier nicht dargestelle Mittel vorhanden, um die Anoden der Röhren für Hochfrequenzschwingungen zu erden. Der Kreis 6, 6' bildet den Nutzkreis des Senders und könnte auch gegebenenfalls durch eine Antenne ersetzt werden.

Bei nicht vorhandenen Zusatzteilen 6 bzw. 6' entstehen Schwingungen entsprechend der Eigenkapazität der Induktionsspulen 7, 7, 7, 7 und der Eigenkapazität der Röhren 3, 3'.

Wenn die zusätzliche Induktionsspule 6' in Resonanz mit den in Reihe liegenden Eigenkapazitäten der Röhren 3, 3' gerät, schwingt jede Spule in einem Viertel Wellenlänge, wobei die Gitterpotentiale in jedem Augenblick entgegengesetzt gleiche Werte, bezogen auf das Erdpotential, haben. Bei vollständiger Symmetrie sind daher im Zuge der Stromquellen keine Drosselspulen erforderlich.

Die mit der Anodenstromquelle 1 verbundenen Induktionsspulen können überdies gleichachsig mit den an die Heizstromquelle 2 angeschlossenen Induktionsspulen gewickelt werden, so daß man eine zweidrähtige Wicklung erhält.

Bisher ist eine Schaltung beschrieben worden, mit der sich durch eine zweckmäßige Verteilung der Hochfrequenzpotentiale gegenüber der Erde die Verluste und auch die Wirkung schädlicher Kapazitäten beträchtlich verringern läßt.

Die Erfindung betrifft nun auch eine besonders für sehr kurze Wellen bestimmte Schaltung, bei der alle räumlich ausgedehnten Geräte derart angeordnet sind, daß sie sich alle in bezug auf die Hochfrequenzspannung praktisch auf dem Erdpotential befinden. Nach den einleitenden Darlegungen fällt dann die Kapazität jener Geräte gegenüber Erde nicht ins Gewicht, und die Verluste im Schwingungskreise werden auf einen Min- destwert herabgesetzt.

Abb. 2 veranschaulicht die Hälfte eines dieser erfindungsgemäßen ■ Anordnung entsprechenden Schaltschemas, das durch Verdoppelung zu einer symmetrischen Schaltung ergänzt zu denken ist und nur in dieser Verdoppelung zur Erfindung gehören soll. Die Anodenstromquelle 1 und die Heizstromquelle 2 haben einen gemeinsamen, bei 9 geerdeten Punkt und sind durch einen Blockkondensator 5 überbrückt, um die Anode 31 für Hochfrequenzschwingungen zu erden. Der Strom der Anode 31 der Röhre 3 wird mit dem Strommeseri7 gemessen; am Gleichstrommesser 18 wird der durch das Gitter 32 der Röhre gleichgerichtete Strom abgelesen, und der Hochfrequenzstrommesser 19 mißt die Stärke des Stromes im Schwingungskreis. Die zum Aufrechterhalten der Schwingungen erforderliche Induktivität ist drei untereinander fest gekoppelten Wicklern- iw gen 7a, 7j und y_c zugeordnet, die vorzugsweise die Form von Schraubenlinien habin; der Übersichtlichkeit halber sind diese drei Wicklungen in Abb. 2 durch einfache Linien dargestellt.

Als Kapazität wirkt bei der Erzeugung sehr kurzer Wellen lediglich die sog. innere Kapazität der Röhre 3, die von der Gestalt und Lage der Elektroden 31, 32 und 33 abhängt. Zur Erzeugung längerer Wellen kann indessen auch ein zusätzlicher, ebenso wie die gegebenenfalls statt seiner benutzbare zusatz-

liehe Induktionsspule 6' gestrichelt gezeichneter Kondensator 6 verwendet werden.

Die Hochfrequenzströme nehmen hauptsächlich ihren Weg von 31 über 5 -)— 8 -|— 19 —f- 7c, 32 und über 5~\- 8-j- 19-)- 7δ + 33 nach 31 zurück. Sind nun die Kapazitäten der Kondensatoren 5 und 8 hinreichend groß in bezug auf die notfalls um die Kapazität des Kondensators 6 oder der Induktious-α spule 6' vermehrte Innenkapazität der Röhre 3, so kann man die an den Klemmen von 5 und 8 hervorgerufenen Hochfrequenzspannungeix dann vernachlässigen, wenn die Teile bzw. Geräte 31, 17, 5, 20, 18, 8 und 19 praktisch rs das Erdpotential haben.

Die zwischen dem Gitter 32 und dem Heizfaden 33 herrschende Hochfrequenzspannung bestimmt sich aus dem Hochspannungsabfall längs der Verbindungsleitungen 7_b und j_c und ao aus den gleichfalls einen Spannungsabfall bedingenden Streuinduktivitäten der drei Wicklungen 7„, J_b und 7_C. Diese Streuinduktivitäten kann man sehr klein halten, wenn man der gewissermaßen dreifachen Induktions- -«5 spule aus den schraubenförmigen Windungen 7_a, j_b, 7_C eine solche Gestalt gibt, wie sie schematisch in Abb. 3 veranschaulicht ist. Alle Windungen bestehen aus Rohren und sind fest miteinander gekoppelt. Das Ganze wird man zur Vermeidung von Energiestrahlungen in dem Raum mit einem metallischen Schutzkäfig umhüllen.

Abb. 4 ist das Schema einer zur Herstellung größtmöglicher Symmetrie abgeänderten Schaltung nach Abb. 2. Statt einer Röhre sind zwei Röhren 3 und 3' nach Art der Abb. ι vorgesehen, und alle fest untereinander gekoppelten Induktionsspulen sind in 7« und 7'_a bzw. y_b und' y'_b bzw. 7_C und j'_e hälftig unterteilt. Die gemeinsamen Punkte der mit den Heizfäden 33 bzw. 33' verbundenen Induktionsspulen 7_a und 7'₀ bzw. -j_b und j'_b haben praktisch Erdpotential, ebenso auch die Kühlleitungen für die Anoden. Diese Schal·- tung ergibt, ebenso wie die Schaltung nach Abb. 2, einen unbedingten Mindestwert an Verlusten und ermöglicht darüber hinaus, jeweils Punkte entgegengesetzt gleichen Potentials für die Erregung symmetrischer Antennen zu finden.' "

Der Anschluß dieser 'Antennen kann hier deshalb an die zu den Röhrengittern führenden Spulen J_c, y'_c erfolgen, weil diese infolge ihrer gemeinsamen Erdung mit den Anoden 31, 31' an der Spannung Anode-Gitter liegen, die bei einem Röhrensender wegen der Gegenphase der Spannungen Anode-Kathode und Kathode-Gitter die größte dort vorkommende Spannung ist.

Claims (4)

60 Patentansprüche:

1. Schaltung für Kurzwellen-Röhrensender, gekennzeichnet durch die symmetrische Anordnung zweier Schwingungserzeuger mit Dreielektrodenröhren, deren Anoden für Hochfrequenzschwingungen geerdet sind und deren Kathodenheizung in an sich bekannter Weise über Drosselspulen oder die Schwingungskreisspulen erfolgt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die die Anoden für Hochfrequenzschwingungen erdenden Leitungen auch alle umfangreichen Schaltungsteile, insonderheit Stromquellen, Meßgeräte und Gitterwiderstände, mit alleiniger Ausnahme der zum Aufrechterhalten der Schwingungen dienenden Induktionsspulen, mitangeschlossen sind, um diese Teile- ebenfalls auf Erdpotential zu bringen.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Erdleitungen Blockkondensatoren liegen.

4. Schaltung nach Anspruch 1 mit in gerader Zahl vorhandenen Anordnungen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei der dauernd mit entgegengesetzt gleichem Potential schwin- _go genden Punkte der s}^rmmetrisch zueinander angeordneten Schwingungskreis spulen symmetrische Antennen angeschlossen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen