DE643124C - Einrichtung zur Modulation von ultrakurzen Schwingungen - Google Patents

Description

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DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
31. MÄRZ 1937

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVr 643 124
KLASSE 21a⁴ GRUPPE 15

Marconi's Wireless Telegraph Company, Ltd in London

Einrichtung zur Modulation von ultrakurzen Schwingungen

Patentiert im Deutschen Reiche vom ij. Januar 1934 ab

Die Erfindung bezieht sich auf eine Modulationseinrichtung für Ultrakurzwellensender und eignet sich besonders für Wellenlängen, die in dem quasi optischen Bereich liegen, d.h. für Wellen von der Größenordnung von etwa 60 cm, bei denen die Modulation am Generator selbst mit Schwierigkeiten verbunden ist.

Die Modulation erfolgt in bekannter Weise mit Hilfe einer Absorptionsschaltung, die nicht galvanisch mit dem Sender verbunden ist, sondern sich im Strahlungsfeld des Senders befindet. Bekanntlich wird, wenn ein leitendes Hindernis in den Weg der Ultrakurzwellen von der hier in Frage kommenden Größenordnung gelegt wird, die Strahlung beträchtlich beeinflußt, wenn das Hindernis auf die Betriebswellenlänge abgestimmt ist.

Es ist bereits bekannt, eine Hilfsantenne zu Modulationszwecken in zwei Abschnitte zu unterteilen. Die Länge dieser Abschnitte entspricht dann ungefähr einem Viertel der Betriebswellenlänge. Es hat sich ergeben, daß der Einfluß dieser relativ großen Leiter noch erheblich ist und daß sich mit diesen Anordnungen kein hoher Modulationsgrad erzielen läßt, da auch bei vollständiger Trennung der beiden Abschnitte die Beeinflussung der Strahlung noch zu hoch ist.·

Das Neuartige der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Hilfsantenne durch Entladungsröhren in eine Reihe von kleineren Einzelabschnitten zu zerlegen, so daß der Resteinfluß der im Strahlungsfeld befindlichen Leiter praktisch zu vernachlässigen ist, da die Eigenwellen der relativ kleinen Abschnitte von der Betriebswellenlänge erheblich abweichen. Der im günstigsten Falle von der Hilfsantenne unbeeinflußte Energiebetrag der ausgesandten Strahlung und damit der Modulationsgrad ist also bei einer mehrfachen Unterteilung der Hilfsantenne weitaus größer.

Zur Durchführung des Erfindungsgedankens wird deshalb in das Strahlungsfeld eines Primärstrahlers ein Leiter (Hilfsantenne) gelegt, dessen Gesamtlänge zweckmäßig gleich der Länge des Primärstrahlers ist. Erfindungsgemäß wird die zur Modulation der ultrakurzen Schwingungen dienende Hilfsantenne in drei oder mehr Abschnitte unterteilt, welche längs einer gemeinsamen Achse angeordnet sind und deren Längen kurz gegenüber einem Viertel der Wellenlänge sind. Je zwei benachbarte Abschnitte werden durch eine Entladungsröhre miteinander verbunden, deren innere Impedanz in Abhängigkeit von den Modulationsschwingungen geändert wird.

Zweckmäßigerweise wird man Dreielektrodenröhren verwenden und die inneren Widerstände dieser Röhren mit Hilfe veränderbarer Gitterspannungen im Modulationsrhythtnus beeinflussen. Wenn die den Gittern

der Röhren zugeführte Vorspannung entsprechend gewählt ist. kann man es erreichen, daß die Hilfsantenne als Ganzes, d. h. ein- ^ schließlich der Anoden-Kathoden-Räume der Entladungsröhren, während z. B. der positiven,. Halbperioden der ModulationsschwingungeiSK: leitend ist, hingegen während der andereii* Halbperioden drei oder mehreren getrennt wirksamen Unterabschnitten entspricht. Die

ίο Änderungen λόπ einem Zustand zum anderen gehen dabei stetig in Abhängigkeit von der niederfrequenten Modulation vor sich.

Um einen kapazitiven Nebenschluß durch die inneren Kapazitäten" der Entladungsröhren zu verhindern, erscheint es angebracht, parallel zu den Entladungsstrecken, die die Hilfsantennenabschnitte untereinander verbinden, eine praktisch nicht strahlende Induktivität in Reihe mit einem Blockkondensator zu legen und den Widerstandswert der gesamten Parallelschaltung so zu bemessen, daß für die zu modulierende Hochfrequenz lediglich der Weg über die Entladungsstrecke selbst bleibt.

Zweckmäßig werden des weiteren diese Hilfsleiter, durch die die Modulation bewirkt wird, in einem Abstand von dem Strahler angeordnet, der größer ist als eine Wellenlänge.

Bei der Durchführung des Erfindungsgedankens sollen Induktanzen von einem solchen Wert in die Hochspannungszuführungsleitungen und Heizleitungen gelegt werden, daß sie bei der Betriebsfrequenz wie Drossein wirken, die ein Fließen der Hochfrequenz auf den Anoden-Kathoden-Weg durch die Röhre hindurch beschränken.

■ Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf der Zeichnung schematisch dargestellt.

In Abb. ι ist 1 ein Dipol, der durch einen in seiner Mitte liegenden Generator 2 gespeist wird. In einem Abstand von diesem Strahler, der größer ist als eine Wellenlänge, liegt eine Hilfsantenne, bestehend aus drei Drähten 3, 3. 3, die durch die Anoden-Kathoden-Strecken der Röhren 5 und 6 miteinander verbunden sind. Diese Hilfsantenne ist gewissermaßen ein Dipol mit den Anoden-Kathoden-Strecken der Röhren zwischen seinen Abschnitten. Es ist nicht nötig, daß diese Abschnitte untereinander gleich sind. Diese Hilfsantenne 3, 5, 3, 6, 3 liegt parallel zu dem Strahler 1,2, 1.

Die niederfrequenten Modulationsspannungen werden z. B. von einem Mikrophon M geliefert und mit Hilfe von Transformatoren T₁ und 7"₂ über eine Hochfrequenzdrossel Ch zwischen Steuergitter und Kathode zugeführt. Die Anfangsvofspannungen der Gitterelektroden werden so eingestellt, daß für die eine Niederfrequenzhalbperiode die Anoden-Kathoden-Wege mehr leitend und für die andere Halbperiode weniger leitend sind.

Das kapazitive Leitvermögen der gesteuer- ■ ten Entladungsröhren für Hochfrequenz wird rjtä der Ausführung gemäß Abb. 2 (bei der Vereinfachung der Zeichnung die Hilfs-

"antenne nur in zwei Abschnitte unterteilt ist) dadurch neutralisiert, daß zwischen Anode und Kathode eine nichtstrahlende Leitung 8 in Reihe mit einem relativ großen Blockkondensator 9 gelegt wird, deren Länge so ist, daß jeder Leitvermögeneffekt bei der hohen Frequenz und herrührend von den inneren Röhrenkapazitäten neutralisiert wird.

in Abb. 2 ist die Leitung 8 dadurch nichtstrahlend gemacht, daß sie mehrfach hin und her gelegt ist.

Die Hilfsantenne braucht nicht als einfacher gerader Draht ausgebildet zu sein. Man kann auch eine Anordnung gemäß Abb. 3 wählen, bei der jeder Teilabschnitt durch drei parallele gerade Drähte 3^a, 3⁶, y gebildet wird. Der Einfachheit halber ist auch hier genau wie in Abb. 2 nur eine Unterteilung gezeichnet.

Naturgemäß kann man jede geeignete Anordnung der leitenden Teile wählen; das Haupterfordernis ist das, daß die Wirkung der Hilfsantenne auf die gesendeten Wellen in bezug auf Frequenz und Amplitude den Modulationsschwingungen entspricht.

Bei der Schaltung gemäß Abb. 4 sind zwei oder mehrere Hilfsantennen, von denen jede mit Rücksicht auf einfache Darstellung nur aus zwei Abschnitten 3, 3 bzw. 3', 3' besteht, mit dazwischengeschalteten Röhren 4, 4' vorgesehen, die in verschiedenen Abständen von dem Strahler 1 liegen. Diese Hilfsantennen können dieselbe Länge haben wie der Strahler too und sind zweckmäßig parallel zu diesem angeordnet. Die Modulationsspannungen werden den Röhren aller Hilfsantennen in riehtiger Phase zugeführt, d. h. wenn der Abstand zwischen zwei benachbarten Leitern eine ungerade Zahl von halben Wellenlängen ist, sollen die Modulationsspannungen den Röhren in Phase zugeführt werden; wenn dagegen der Abstand ein gerades Vielfaches ist, sollen die Modulationsspannungen, die den Röhren in dem einen Leiter zugeführt werden, um i8o° gegenüber den Modulationsspannungen der anderen Röhren verschoben sein.

Die Durchführung des Erfindungsged^nkens ist nicht auf die hier gezeigten und angegebenen Modulationsschaltungen beschränkt. Es kann ebensogut Anodenspannungsmodulation durchgeführt werden, wenn dafür Sorge getragen wird, daß eine Abwanderung tao der Hochfrequenz in die Modulationskreise unterbunden ist.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   ι. Einrichtung zur Modulation von ultrakurzen Schwingungen, bei der die von einem Hochfrequenzsender ausgestrahlte Energie durch ein, im Strahlungsfeld befindliches antennenartiges Gebilde (Hilfsantenne) mit variablem Widerstand beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsantenne in drei oder mehr Abschnitte unterteilt ist, welche längs einer gemeinsamen Achse angeordnet sind und deren Längen kurz gegenüber einem Viertel der Wellenlänge sind, und daß je zwei benachbarte Abschnitte durch eine Entladungsröhre miteinander verbunden sind, deren innere Impedanz in Abhängigkeit von den Modulationsschwingungen geändert wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung von Dreielektrodenröhren.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verhinderung eines kapazitiven Nebenschlusses durch die inneren Kapazitäten der Entladungsröhren parallel zu den Entladungsstrecken, die die Hilfsantennenabschnitte untereinander verbinden, eine praktisch nicht strahlende Induktivität in Reihe mit einem Blockkondensator gelegt ist, und daß deren Wert so bemessen ist, daß die Parallelschaltung für die zu modulierende Welle einen hohen Widerstand darstellt.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Abschnitte aus mehreren parallel geschalteten Leitern bestehen.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsantenne in einem Abstande von mindestens einer Wellenlänge parallel zur Sendeantenne angeordnet ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallele Hilfsantennen in verschiedenen Abständen von der Sendeantenne vorgesehen sind, und daß den Entladungsröhren die Modulationsspannungen in einem solchen Phasenverhältnis zugeführt werden, daß sich eine effektive Vergrößerung des Modulationsgrades ergibt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen