DE616416C - Roehrensender in Rueckkopplungsschaltung fuer ultrakurze Wellen - Google Patents

Description

Zur Frequenzregelung ist vorgeschlagen worden, das eine Ende einer Übertragungsleitung induktiv oder kapazitiv mit dem Anodenkreis eines Röhrengenerators und das andere Ende mit dem Steuergitter zu koppeln und die Länge der Leitung so einzustellen, daß die Phase der Energie bei ihrer Ankunft am Gitter so ist, daß sich eine maximale Frequenzstabilität ergibt.

Diese Art der Kopplung eignet sich nicht besonders gut für ultrakurze Wellen. Erfb.-dungsgemäß wird zum Zwecke der Frequenzregelung ein Teil der ausgestrahlten Energie in einiger Entfernung aufgenommen und zu den Gittern des Generators wieder zurückgesendet. Dieses Verfahren der Aufnahme der Raumwelle eignet sich bei sehr hohen Frequenzen besser zur Zuführung der Energie in das Eingangsende der Frequenzleitung und ao bietet die Vorteile einer gewissen Elastizität bezüglich der Einstellung von Phase und Amplitude.

Auf der Zeichnung zeigt:
Abb. ι ein Kurzwellensystem gemäß der Erfindung,

Abb. 2 einen Grundriß der Abb. 1, der außerdem noch einen Reflektor enthält,

Abb. 3 eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung.

In Abb. ι ist E das Glasgefäß, in dem sich die Röhrenelemente befinden, A-A die Anodenantenne, deren Mitte mit der Anodenstromzuführung B verbunden ist. Die Anoden^ und A₂ sind an dieser Antenne unmittelbar befestigt, z. B. angelötet, und bestehen aus dünnen Metallröhrchen, die koaxial zueinander liegen. Zwischen den inneren Rändern dieser Anoden befindet sich ein V-förmiger Zwischenraum, wo die mit den inneren Elektroden verbundenen Leitungen eintreten.

Innerhalb der Anoden liegen die Schirmgitter SG₁ und 5Cr₂, die in der Mitte miteinander verbunden sind und einen Fortsatz X besitzen, der sich über die Leitungen hin erstreckt und an dem Glasgefäß E befestigt ist. Innerhalb dieser Schirmgitter liegen die Steuergitter CQ₁ und CG₂, die nicht in der Mitte verbunden, sondern mit getrennten Zuführungen versehen sind, während die Schirmgitter eine gemeinsame Zuleitung Y besitzen. Innerhalb der Steuergitter liegen die Heizfäden/⁷! und F₂, die zweckmäßig an gemeinsame Zuleitungen F-F angeschlossen sind.

Die Schirmgitterleitung ist mit jeder Heizfadenleitung durch ÜberbrückungskondensatörenC verbunden. Die langen Leitungen L₁ und L₂, die eine Mehrzahl von halben Wellenlängen lang sind, sind mit den Steuer-

gitterleitungen COi und CG₂ verbunden; sie besitzen gleichmäßig verteilte Induktanz und Kapazität und sind zwecks Verhinderung der Strahlung dicht nebeneinander oder konzentrisch zueinander angeordnet. An ihrem anderen Ende sind sie durch den Querbügel S kurzgeschlossen. Über den Mittelpunkt dieses Bügels und durch die langen Leitungen wird den Steuergittern die negative Vorspannung ίο zugeführt. In einer Entfernung von dem BügelS, die bis zu einer Viertelwellenlänge betragen kann, sind an die Leitungen L₁ und £₂ Auffangdrähte P₁ und P₂ angeschlossen, die durch Spulen C₁ und C₂ auf die ausgestrahlte Welle abgestimmt werden und parallel zur Anodenantenne liegen. Abb. 2 zeigt die Stellung des parabolischen Reflektors/? gegenüber der Anodenantenne und den Aufnahmedräliten.

Die Arbeitsweise des Generators gemäß den Abb. 1 und 2 ist ähnlich der eines Gegentaktoszülators. Wenn er schwingt, ist die Funktion der Raumwellenfangdrähte und der langen Leitung folgende:

Die Energie wird von der Anodenantenne A-A ausgestrahlt. Der Reflektor/? richtet den Strahl längs der Leitungen L₁ und L₂, mit deren Ende die Strahlungsauffangdrähte P₁ und P₂ verbunden sind. Ein Teil dieser ausgestrahlten Energie veranlaßt das Entstehen von hochfrequentem Strom und hochfrequenter Spannung in diesen Auffangdrähten. Diese Energie wird auf die Leitungen/^ und L₂ übertragen, die sie dann auf die Steuergitter CG₁ und CO₂ des Generators zurück übertragen. Durch richtige Einstellung des Abstandes der Auffangdrähte P₁, P₂ von der Antenne A-A und durch richtige Einstellung der Länge der langen Leitungen L₁ und L₂ kann man es erreichen, daß die Phase der über die langen Leitungen zu den Steuergittern gelangenden Energie die Schwingungen in der Anodenantenne unterstützt und aufrechterhält.

Bei Hochfrequenz muß die Gitterspannung in ihrer Phase etwa um i8o° gegenüber der Anodenspannung versetzt sein; für ultrahohe Frequenzen muß die Phase der Gitterspannung in Voreilung gegenüber der Phasenopposition sein, um die Zeit zu kompensieren, welche die Elektronen brauchen, um die Anode zu erreichen, d. h. die Elektronen müssen die Anode erreichen, wenn sie das Minimum des positiven Potentials durchläuft. Die von P₁ und P₂ aufgenommene Energie kann durch Einstellen der Länge dieser beiden Drähte geregelt werden, während ihre Abstimmung durch die Spulen Ci und C₂ festgelegt wird.

Die aufrechtzuerhaltende Frequenz hängt von der Länge der Anodenantenne ab, die etwa halb so lang ist wie die Wellenlängie. Die genaue Einstellung der Frequenz erfolgt durch Einstellung der Länge der Leitung L₁-L₂ und des Abstandes zwischen den Auffangdrähten P und der Anodenantenne. Diese Kombination von Raumwelle und langer Leitung erhält die Frequenz konstant, da irgendeine kleine Frequenzänderung des Generators eine große Änderung der Phasenbeziehung zwischen der Anodenspannung und der Energie zur Folge hat, die von den Auffangdrähten über die lange Leitung zu den Gittern zurückkehrt. Es ist auch für den Generator schwierig·, seine Frequenz zu ändern, da die Gitter durch die Energie gesteuert werden, die schon ausgestrahlt worden ist. Wenn die Auffangdrähte mehrere Wellenlängen von der Generatorantenne entfernt angeordnet werden, dann kann das Aufnahmeaggregat nicht direkt induktiv oder kapazitiv vom Generator beeinflußt werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 3 ist die Anode A in Gestalt eines in halber Wellenlänge schwingenden Dipols in der Mitte mit der zu der Spannungsquelle führenden Leitung B verbunden. Der Mittelteil dieser Dipolanode und der Leitung B ist von einem Schirm/} umgeben, der auf negativem Potential gehalten wird. Außerhalb dieses Schirmes üegen zu beiden Seiten der Anodenmitte die beiden Heizfäden/⁷! und F₂- Mit F₁ sind die beiden Übertragungsleitungen L₁ und mit F₂ die Leitungen L₂ verbunden, welche an den Transformator T angeschlossen sind. Durch den Bügel 5 wird die Länge der Leitungen L₁, L₂ eingestellt, und zwar ist dieser im vorliegenden Falle nur kapazitiv mit den Leitungen gekoppelt, um ein Kurzschließen der Heizstromzuleitung zu verhindern. Die. Kapazität zwischen dem Bügel 5 und den Leitungen ist so gewählt, daß für die Arbeitsfrequenzen ein KurzscHuß gebildet wird, wodurch die Leitung bei S einen Spannungsknotenpunkt aufweist. Das Auffangaggregat P₁-P₂, C₁-C₂ ist dasselbe wie bei Abb. 1; ebenso arbeitet die Röhre an sich in derselben Weise wie in Abb. 1 mit der Ausnahme, daß die Phase der Heizfäden gegenüber der Anode etwas verschieden sein kann. Im allgemeinen arbeiten die Heizfäden bezüglich der Wechselspannung im Gegentakt, so daß, wenn der Heizfaden auf der einen Seite am stärksten negativ ist, die Anodenspannung auf derselben Seite am stärksten positiv ist, und umgekehrt. Wegen der ultrahohen Frequenz, mit welcher dieser Generator arbeitet, und wegen der verhältnismäßig geringen Geschwindigkeit der Elektronen muß die Phase der Heizfäden stärker voreilen als bei , Oszillatoren niedrigerer Frequenz. Es wird eine gewisse kapazitive Rückkopplung

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zwischen Anode und Heizfaden bestehen. Diese wird gewöhnlich dämpfend sein, kann aber durch richtige Einstellung der Leitungen L₁ und L₂ vermittels des Bügels S entdämpfend gemacht werden.

Der Heizstromtransformator T ist in der Mitte über einen Kondensator geerdet. Die positive oder negative Vorspannung für die Heizfäden wird über die Mitte der Sekundärwicklung des Transformators zugeführt. Die beiderseitigen Heizstromzuführungen sind so angeordnet, daß sie für hochfrequente Ströme je wie 'ein einziger Leiter wirken, d.h. die beiden Zuführungsleitungen für den einen Heizfaden kombinieren sich so, daß sie eine Leitung L₁, und die anderen, daß sie eine Leitung L₂ bilden. Der zwischen den Heizfäden und der Anode A befindliche Teil des Schirmes D kann durch ein Gitter oder ein gelochtes Blech gebildet werden.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Röhrensender in Rückkopplungsschaltung für ultrakurze Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Rückkopplung in einem bestimmten Abstande von der Röhrenanode eine zur Aufnahme der von der Röhrenanode ausgestrahlten Energie dienende Antenne angeordnet und durch eine lange Leitung (Lecherleitung) mit dem Generator verbunden ist, mittels welcher die von der Auffangantenne aufgenommene Energie zu den Steuereiektroden des Generators zurückgeführt wird.
2. 2. Röhrensender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhrenanode als Dipolstrahler ausgebildet ist.
3. 3. Röhrensender nach Anspruch 1, da- 4a durch gekennzeichnet, daß ein Dipolstrahler mit der Röhrenanode unmittelbar verbunden ist.
4. 4. Röhrensender nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator aus zwei, zweckmäßig in einem gemeinsamen Glasgefäß angeordneten, in Gegentakt geschalteten Aggregaten besteht.
5. 5. Abänderung 'eines Senders nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Röhrengenerator eine zweckmäßig als Dipolstrahler ausgebildete Anode und zwei je einer Dipolhälfte zugeordnete Kathoden enthält, denen die von der Auffangantenne aufgenommene Energie im Gegentakt zugeführt wird, während eine zwischen der Anode und den Kathoden angeordnete, stromdurchlässige Elektrode aus einem konstanten, vorzugsweise negativen Potential gehalten wird.
6. 6. Sender nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizstromzuführungen zu den Kathoden gleichzeitig zur Verbindung mit der Auffangantenne dienen und derart ausgebildet sind, daß die beiden Heizstromzuführungen jeder Kathode für die Hochfrequenz einen einzigen Leiter darstellen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen