DE616268C - Bremsfeldgenerator zur Erzeugung ultrakurzer Wellen - Google Patents

Description

Die Erfindung¹ betrifft einen Bremsfeldgenerator zur Erzeugung ultrakurzer Wellen und insbesondere Maßnahmen, um die Anfachung und Aufrechterhaltung der Schwingungen zu erleichtern.

Die allgemeine Auffassung von der Arbeitsweise einer Bremsieldschaltung ist bekanntlich, die, daß die von einer Glühkathode ausgehenden Elektronen um ein zwischen der Kathode und einer weiteren Elektrode, der Anode oder Bremselektrode befindliches und auf positivem Potential gehaltenes Gitter herum Pendelbewegungen ausführen. Die Elektronen werden nach ihrem Austritt aus der Glühkathode zunächst von dem positiven Gitter angezogen und treten teilweise durch dessen Maschen hindurch. Je weiter die Elektronen sich nach der anderen Seite hin vom Gitter wieder entfernen, desto stärker werden

ao sie abgebremst, einerseits durch das Feld der Gitterelektrode, welches sie zu dieser zurückzuziehen sucht, und andererseits durch die von der negativ vorgespannten Bremselektrode ausgeübte Abstoßung. Auf diese Weise kom-

«5 men die Elektronen bei richtiger Spannungs,-dosierung· schließlich in der Nähe der Bremselektrode zum Stillstand; der größte Teil davon kehrt seine Bewegungsrichtung wieder um und fliegt zum Gitter zurück, während der Rest aus hier nicht näher zu erörternden Gründen auf der Bremselektrode landet und den sog. Bremsstrom bildet. Durch das Auftreten des Bremsstromies !entstehen an der Bremsieiektrode Potmtialschwankungen, welche in der Periodenzahl mit der Pendelfrequenz der Elektronen übereinstimrnien und an der Aufrechterhaltung· der Elektronenschwingungen maßgeblich beteiligt sind. Für einen stationären Schwingungsvorgang bilden diese periodischen Schwankungen des Bremselektrodenpotentials eine notwendige Voraussetzung. Infolge der zwischen den einzelnen Elektroden wirksamen Kapazitäten kommen so kleine Scheinwiderstände zustande, daß mit den vorhandenen Strömen keine Potential- +5 schwankungein hinreichender Größe erzeugt werden können. Da diese Kapazitäten sich um so stärker als Kurzschluß bemerkbar machen, je höher die Frequenz der Elektronenschwingungen ist, liegen gerade für sehr kurze Wellen 'ungünstige Anfachungsbedingungen vor, welche die Aufschaukelung der Schwingungen und insbesondere die Entnahme 'einer merklichen Nutzleistung verhindern. Andererseits wirken auch die an den Durchführungsatellen der Elektroden durch die Wand des Entladungsgefäßes auftretenden Verluste dem Zustandekommen eines hin-

reichend starken HocMrequenzstromes entgegen. Die Erfindung bezweckt eine Überwindung dieser Schwierigkeiten und die Mög lichkeit, sehr kurzwellige Schwingungen auch mit Entladungsröhren üblicher Bauart erzeugen zu können.

Erfindungsgemäß wird außer etwaigen an die Elektroden der Röhre bzw. Röhren angeschlossenen Schwingungslireisen !ein offener ίο verlustarmer Leiter, dessen Länge gleich einer ungeraden Anzahl von Halbwellenlängen ist, außerhalb der Röhre angeordnet und mit Elektroden, deren Wechselpotential betriebsmäßig um i8o° phasenverschoben ist, gekop· pelt.

Durch diese Maßnahme wird dem Hochfrequenzstrom ein Weg geringen Widerstandes dargeboten, wodurch die Stromstärke wächst und nunmehr die zur Aufrechterhaltung der Schwingungen erforderlichen Wechselpotentiale zu erzeugen vermag; iaußeridem wird, dieser Strom nicht über die Verluste verursachenden Einschmelzungen geführt.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende .25 Maßnahme ist nicht zu verwechseln mit aus der Literatur bekannten Versluchsanordnungen (vgl. Jahrbuch der Drahtlosen Telegraphic, Bd. 33, 1929, S. 131), bei denen ein über die Röhre geschobener Metallzylinder dazu dient, um leine Wellenänderung hervorzurufen. Im vorliegenden Falle handelt es sich lediglich um eine Verbesserung der Anregungsbedingungen für eine Schwingung, deren Frequenz durch die der Röhre zugeführten Betriebslspannungen bzw. der angeschlossenen Schwingungskreise bestimmt ist.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nunmehr auf die Zeichnung Bezug genommen.

In Abb. ι bezeichnet 6 eine Elektronenröhre mit 'einer Glühkathode 2, 'einer Gitterelektrode 8 und einer Anode (Bremsielektrode) 4. Der Gitterelektrode wird eine hohe positive Gleichspannung zugeführt, während die Anode gleiches Potential wie die Kathode erhält. Die Hochfrequenzschwingungen werden über eine ParaUddrahtteitung* 10 dem zur Ausstrahlung dienenden Dipol 12 zugeführt. Um den Schwingungsstrom zu ver* größern und dadurch die erforderlichen Potentialsdiwarikungen hervorzubringen, wird erfindungsgemäß ein offener Leiter 14, für welchen die Bezeichnung Catalyst-Element geprägt wurde, mit den Elektroden der Röhre 6 gekoppelt und zweckmäßig außerhalb des Vakuumgefäßes angeordnet. Der Leiter 14 hat die Gestalt eines offenen abgestimmten Schwingungskreises und eine Länge, welche gleich einer halben Wellenlänge oder, wenn es die räumlichen Verhältnisse erfordern:, gleich einem ungeraden Vielfachen van halben Wellenlängen ist. Dieses Element entnimmt an dem 'einen Ende Schwingenergie und führt sie an dem anderen Ende derart zurück, daß die Anfachung und Aufrechterhaltung der ultrakurzen Schwingung unterstützt wird. Versuche haben gezeigt, daß bei einer zu starken Annäherung oder zu weiten Entfernung des Leiters die Schwingungsierzeugung abreißt. Um das Leiterelement in optimaler Weise zur Erregung bringen zu können, ist es infolgedessen zweckmäßig, dieses hinsichtlich seiner räumlichen Lage zur Röhre einstellbar auszubilden.

Die Erfindung wird mit Erfolg in Gegentaktanordnungen benutzt. Gemäß Abb. 2 werden die zweckmäßig indirekt geheizten Kathoden der beiden Entladungsröhren 16 und 18 durch Heiztransformatoren 20 und 22 gespeist. Die beiden Gitterelektroden sind durch einen Leiterbügel 24 miteinander verbunden, in dessen Mittelpunkt die positive Gitterspannung zugeführt wird. In gleicher Weise werden die beiden Anoden (Bremselektroden) durch 'einen Leiter 26 zusammengeschlossen, dessen mittlerer Teil als. Kopplungsschleife 28 ausgebildet ist. Den Anoden wird eine Betriebsspannung von einem Spannungsteiler 30 zugeführt. Die von einem Mikrophon 32 erzeugten und im Verstärker 34 verstärkten Modulationsspannungen werden über einen Transformator 36 der Anodengleichspannung über- ^ lagert. Die Nutzenergie wird durch eine mit der Kopplungsschleife 28 gekoppelte Windung 29 abgenommen und über die Paralleldrahtleitung 38 dem Strahler 40 zugeführt. Um die Ankopplung des Strahlers veränderlich machen zu können, ist die Kopplungswindung 29 an einem Isolierblock 31 befestigt und mittels des Drehpunktes 33 'um die Achse 3 5 schwenk- too bar angeordnet. Für die Anfachung und Aufrechterhaltung der Schwingungen ist das Leiterelement 42 vorgesehen, welches zweckmäßig aus Kupfer besteht und die Form 'eines U-förmig gebogenen Streifens besitzt. Die umgebogenen Endflächen 44 dieses Streifens liegen den Elektrodensystemien der -Röhren gegenüber. Durch die kapazitive Ankopplung des dem Leiterelement eigentümlichen Scheinwiderstandes an die Röhren wird die Wirkung no der Elektrodenkapazität in denselben herabgesetzt, da das äußere Leiterelement 42 den größeren Teil des Schwingstromes führt und daher die ElektrodendurcMuhrungen um diesen Teil entlastet. Das Leiterelement kann starke Ströme ohne wesentliche Verluste führen, während die üblichen Elektrodendurchführungen so große Verluste verursachen, 'daß die Anregung von Schwingungen verhindert wird. Mit Hilfe einer Schraubenspindel 46, die an dem Spannungsknoten 48 des Leiters drehbar befestigt ist und in einem Mutter-

gewinde 50 läuft, kann der Abstand der Endfläche 44 des Leiterelements von den Röhren geändert werden.

Im Bedarfsfalle kann das Leiterelement gemaß Abb. 3 auch die Form eines geraden Kupferstreifens 52 erhalten, der so nahe an die Röhre herangebracht wird, daß er durch die von den Elektroden ausgehenden Strahlungsfelder mit den Elektrodensystemen ge- «o koppelt ist.

Um -eine feinfühlige Einstellung der Kopplung des Leiterelements in den Röhren zu ermöglichen, wird vorteilhaft von der in den Abb. 4 und 5 dargestellten Konstruktion Gebrauch gemacht. In Abb. 4 besitzt das Leiterelement die Form eines Posaunenschiebers mit einem unabhängig von der Abstandsänderung ■einstellbaren Schieber 54, der einen Gewindeteil 66 enthält, in dem eine bei 70 in 'einer Isolierbrücke 64 gelagerte Spindel läuft. Zur Einstellung des Abstandes von der Röhre sind weitere Schraubenspindeln 60, 62 vorgesehen, die mit den Endflächen 56, 58 mittels isolierender Zwischenstücke 61, 63 verbunden sind und in einem in die Isolierbrücke 64 eingespannten Muttergewinde laufen.

Eine andere vorzugsweise benutzte Form eines Leiterelements ist in den Abb. 5 bzw. 5a dargestellt, bei welchen die Endflächen verstellbar ausgebildet sind. Die Platten 51 bzw. S3 sind mittels der Bolzen 59 drehbar an den Winkelstücken 55, 57 befestigt, wodurch die Größe der den Röhren 16, 18 gegenüberstehenden Endflächen verändert werden kann.

Die Längsstücke 61 werden von Stützen 63 getragen, die auf einer isolierenden Grundplatte 65 mit Hilfe von Klemmschrauben 77 festgestellt werden. Die Bewegung der die Überlappung des U-förmigen Mittelstückes 75 und der Längsstücke 71 bestimmenden Spindel 72, kann mittels einer Kurbel 77 erfolgen. Das Lager 79 dient zur Verhinderung einer axialen Verschiebung der Spindel selbst und läßt lediglich eine Drehbewegung zu.

Während die in der Abb. 4 dargestellte. Ausführung des Leiterelements lediglich 'eine Bewegung im rechten Winkel zu der Röhre gestattet, ist bei der in Abb. 6 dargestellten Konstruktion mit Hilfe eines Übersetzungsgetriebes 72,74 das ganze in Abb. 4 dargestellte Widerstandselement um eine ebene Achse geschwenkt und mit Hilfe 'eines zweiten Getriebes 76 um eine dazu senkrecht stehende zweite Achse gedreht.

Selbstverständlich können die in den Abb. 2 bis 6 dargestellten Ausführungsformen auch in Verbindung mit einer einzelnen Röhre verwendet werden. -

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Bremsfeldgenerator zur Erzeugung ultrakurzer Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß außer etwaigen an die Elektroden der Röhre bzw. Röhren angeschlossenen Schwingungskreisen ein offener verlustarmer Leiter, dessen Länge ein ungerades Vielfaches einer halben Welle beträgt, außerhalb der Röhre angeordnet und mit Elektroden, deren Wechselpotential betriebsmäßig um i8o° verschoben ist, gekoppelt ist.

2. Bremsfeldgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter mit zwei in Gegentakt arbeitenden Röhren gekoppelt ist.

3. Bremsfeldgenerator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch leine Einrichtung zur Veränderung der Kopplung zwischen dem Leiter und den Schwingröhren.

4. Bremsfeldgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter als U-förmiger Bügel veränderlicher Länge ausgebildet ist.

5. Bremsfeldgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des U-förmigen Bügels rechtwinklig abgebogen sind.

6. Bremsfeldgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die rechtwinklig abgebogenen Endflächen des U-förmigen Leiters aus je zwei gegeneinander verschiebbaren Platten bestehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen