DE664275C - Gegentakt-Bremsfeldempfangsschaltung fuer ultrakurze Wellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ultrakurzwellenempfänger, bei dem zwei Dreielektrodensysteme in einer Art Gegentaktschaltung zur Gleichrichtung der empfangenen Hochfrequenz verwendet werden.

Bekannt sind Röhrenschaltungen, bei denen die Gitter eine hohe Gleichvorspannung sowohl gegenüber der Kathode als auch der Anode erhalten (Bremsfeldschaltung). Es bestehen aber Schwierigkeiten, zwei solcher Röhren in Gegentaktschaltung zu verwenden wegen der Übereinstimmung, die einmal für die Röhrenanordnungen und ferner für die äußeren Schaltverbindungen verlangt werden, damit ein geeigneter Impedanzabgleich zwischen den verschiedenen Teilen der Schaltung erzielt wird.

Zur Beseitigung dieser Schwierigkeit ist es bekannt, innerhalb eines Kolbens zwei Triodensysteme anzuordnen und eine Dipolantenne vorzusehen, die mit dieser Zwillingsröhre durch eine symmetrische Zweidrahtübertragerleitung verbunden ist.

Diese bekannten Zwillingsröhren besitzen eine gemeinsame Kathode, ein gemeinsames Gitter und zwei Bremselektroden, die in Form zweier koaxialer Zylinder angeordnet sind. Die Paralleldrahtleitung ist mit den beiden Bremselektroden derart verbunden, daß diese an Punkten maximaler gegenphasiger Spannungen (Spannungsbauch) liegen.

Diese bekannte Anordnung ist hochfrequenzmäßig symmetrisch aufgebaut. Sie hat aber den Nachteil, daß die Hochfrequenzspannungen an den Bremselektroden relativ klein bleiben, da die Bremselektroden infolge ihrer Lage und Ausmaße eine starke kapazitive Belastung der Paralleldrahtleitung darstellen.

Die Spannungswerte, die z. B. an den Spannungsbäuchen einer Paralleldrahtleitung auftreten, wenn diese mit einer konstanten EKM erregt wird, hängen stark von dem Verhältnis L\C, d. h. vom Verhältnis Induktivität/Kapazität, ab. Je kleiner die Kapazität und je größer die Induktivität, um so größer wird die maximale Spannung auf einer Paralleldrahtleitung, vorausgesetzt daß ihre geometrische Länge mindestens mit ¹J₄ der Betriebswellenlänge vergleichbar ist. Liegen an den Spannungsbäuchen aber relativ große Kapazitäten, so wird die geometrische Länge der Leitung relativ klein zur elektrischen Länge, und die auf der Leitung auftretenden Spannungen müssen relativ klein bleiben.

Die erfindungsgemäße Gegentaktbremsfeldempfangsschaltung für ultrakurze Wellen unter Verwendung von Dreielektrodensystemen ist dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsschwingungen nur den Kathoden, und zwar im Gegentakt, zugeführt werden.

Es hat sich als. vorteilhaft herausgestellt, die aufgenommenen Hochfrequenzspannungen

den Kathoden zuzuführen, da diese infolge ihrer Lage und ihrer geometrischen Abmessungen die allergeringsten Eigenkapazitäten aufweisen. Die Spannungen, die in einer findungsgemäßen Schaltung an den Kathod auftreten, sind beträchtlich höher als die, in den bekannten Schaltungen an andersartigen Elektroden auftreten. Natürlich müssen die Hochfrequenzdrahtträger innerhalb des Röhrenkolbens so ausgebildet sein, daß sie zu der Kapazität der Heizdrähte keine größeren Kapazitätswerte hinzufügen. Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf der Zeichnung schaltbildmäßig dargestellt.

In Abb. ι ist 1 ein Kolben, in dem sich zwei zylindrische Anoden 3, zwei Gitters und zwei Heizflächen 7 befinden. Beide Trioden arbeiten als Barkhausenkurzröhren, d. h. mit einer hohen Gleichvorspannung an dem Gitter und einer kleinen Potentialdifferenz zwischen Kathode und Anode, so daß letztere je nach den Umständen positiv oder negativ vorgespannt ist.

Die beiden Anoden 3 liegen achsparallel nebeneinander, und daher ist die AnodenleitungS zweckmäßig für beide gemeinsam gewählt. Diese Leitung 8 führt über einen verstellbaren Schieber 21 tfhd einen Potentiometerwiderstand 23 zur Betriebsspannungsquelle 25, die auch mit den beiden Leitern 27 des Lechersystems verbunden ist, das die Kathoden 7 enthält. Die Gitter 5 sind gleichfalls parallel geschaltet und durch eine Leitung 19 über die Primärwicklung 9 eines Transformators 11 und den Schieber 13 eines Potentiometers 15 mit der Hochspannungsbatterie 17 verbunden. An die Sekundärwicklung des Transformators 11 ist der Empfangsindikator angeschlossen.

Zwischen der Batterie 25 und dem Lechersystems/, 27 liegen ein Schiebewiderstand 29 und zwei Hochfrequenzdrosseln 31. Die Leitungen 27 liegen vorzugsweise dicht nebeneinander und parallel zueinander; beim Eintritt in den Kolben gehen sie entsprechend dem Abstand der beiden Kathoden stetig etwas auseinander. Am anderen Ende der Zwillingsröhre gehen die Leitungen wieder etwas zusammen und finden im Lechersystem 33, 33 ihre Fortsetzung. Durch eine verschiebbare Brücke 35 erfolgt die Abstimmung; eine weitere Abstimmung kann durch eine kapazitive Brücke, Kondensator 37, vorgenommen werden, deren Verbindungspunkt 39 längs der Leitungen 27 verschiebbar ist.

Mit den Leitungen 27 ist eine Dipolantenne 41 verbunden.

Die von dieser Antenne aufgenommene und den Kathoden 7 gegenphasig zugeführte Hochfrequenzenergie wird in der Zwillingsröhre

gleichgerichtet. Die hohe positive Vorspannung der Gitter veranlaßt die von den Heizfäden emittierten Elektronen zu einer schwinenden Bewegung. Diejenigen Elektronen, * genügende Geschwindigkeit haben, um h das Gitter zu gelangen, werden nach iVem Durchtritt abgebremst, so daß viele Von ihnen nicht die Anode erreichen, sondern nach dem Gitter und der Kathode zurückgezogen werden. Die der Kathode aufgedrückte Hochfrequenzenergie erzeugt eine _lyi sich ändernde Potentialdifferenz zwischen der Kathode und den anderen Elektroden, derart, daß sich die Gleichstromkomponente im Gitter-Kathoden-Kreis in gleicher Weise andert. Durch den Überbrückungskondensator 43, dessen eine Seite geerdet ist, arbeiten die Anoden im wesentlichen mit _geerdetem Hochfrequenzpotential. Die Wiedergabe der demodulierten Schwingungen erfolgt im Ausgangskreis, der die Primärwicklung 9 des Transformators 11 enthält.

Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 2 ■:■ sind die beiden Triodensysteme so weit voneinander entfernt, daß man eine vollständige Unabhängigkeit derselben voneinander erhält. In gewissen Fällen kann es erwünscht sein, den beiden Gittern und den beiden Anoden verschiedene Spannungen aufzudrücken, um eine genügende Ausgeglichenheit zwischen den beiden Pfaden des Gegentaktsystems zu erhalten.

Dieses wird durch die Schaltung gemäß Abb. 2 erreicht. Innerhall) der zylindrischen Anoden 45 liegen wieder, symmetrisch angeordnet, die Gitter.5 und die Heizfäden 7, welch letztere aber hier nicht mehr in Reihe, ■

sondern parallel geschaltet sind. Die Kathodenspannung wird von einer Batterie 47 ab- genommen, deren eine Seite geerdet und deren andere Seite mit einem Schiebewiderstand 29 verbunden ist. Der Heizstrom wird den Heizfäden über diesen Widerstand, die Drossel 31 und die Brücke 49 zugeführt.

Das Lechersystem, von dem die Heizfäden Teile bilden, verläuft quer durch den Röhrenkolben. Die Antenne 41 ist verstellbar an die Lecherdrähte 27 angeschlossen. Durch die Brücken 49 und 51 kann man den Kreis sb abstimmen, daß Hochfrequenzspannungsbäuche an den Heizfäden 7 auftreten. Die Rückleitung des Heizstromes führt über eine Mittelanzapfting an der Brücke 51 und von dort über eine Drossel 31" zur Erde. 17 ist die Gitterspannungsquelle, die durch ein Potentiometer 15^s überbrückt ist. Dieses Potentiometer hat zwei Anzapfungen 13" und I3^&, die über verschiedene Primärwicklungen eines Transformators 53 mit ihren Gittern verbunden sind und die unabhängig voneinander so eingestellt werden können, daß sie ,.

jedem der Gitter die gewünschte Spannung zuführen können.

In gleicher Weise können die den beiden Anoden 45 zugeführten Spannungen unäb-' hängig voneinander durch Schieber 2i^a undi-21* des Potentiometers 23^s eingestellt werden.·' Dieses Potentiometer liegt zwischen der positiven Seite der Batterie 47 und Erde und liefert daher jede geeignete positive oder negative Vorspannung gegenüber der mittleren Spannung der Heizdrähte. In den Anodenkreisleitungen liegen zwei geerdete Kondensatoren 43^a und 43*, die demselben Zweck dienen wie der Kondensator 43 in Abb. 1. An die Sekundärseite des Transformators 53 ist der Nutzkreis (Empfangsindikator) angeschlossen.

Die Wirkungsweise ist bei beiden Systemen im wesentlichen die gleiche.

Die Erfindung bietet eine Reihe von Vorteilen: der Im'pedanzabgleich von verschiedenen Teilen des Systems wird dadurch erleichtert, daß die parallelen Drähte 27 und 33 ,des Lechersystems sehr nahe beieinander liegen, innerhalb des Kolbens aber nach dem Elektrodensystem zu auseinandergehen und von diesem weg wieder zusammengehen. Hierdurch ist es leicht möglich, eine Symmetrie der elektrischen Merkmale an den beiden Seiten der Antenne und der Übertragerleitungen sowie innerhalb der Röhrenelemente zu erhalten. Die Länge der divergierenden l)zw. konvergierenden Teile und der Durchmesser der Leiter werden so gewählt, daß man schon eine Art rohen Impedanzabgleiches erhält, bevor die anderen Einstellungen ausgeführt werden. Die Verstellung der Brücken 35, 37, 49 und 51 längs der Lecherdrähte ermöglicht die Bildung von Hochfrequenzspannungsbäuchen an den Kathoden. Der Impedanzabgleich wird des weiteren durch den verstellbaren Anschluß des Antennensvstems an das Lechersvstem erleichtert.

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   ι . Gegentakt-Bremsfeldempfangsschaltung für ultrakurze Wellen unter Verwendung von Dreielektrodensystemen, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsschwingungen nur den Kathoden, und zwar im Gegentakt, zugeführt werden.
2. 2. Schaltung nach Anspruch τ, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden an einer Stelle maximaler Spannung (Spannungsbauch) im Zuge einer Paralleldrahtleitung liegen, welche mit den Strahlaufnehmern gekoppelt ist.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Paralleldrahtleitung zu beiden Seiten der Elektrodensysteme in Richtung der Kathoden fortgesetzt ist und die beiden Abschnitte annähernd auf die Empfangswelle abgestimmt sind.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden gleichstrommäßig in Reihe geschaltet sind und daß die Reihenschaltung und die Zuführung des Heizstromes über die Leiter der Paralleldrahtleitung geschieht. ■
5. 5. Schaltung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden gleichstrommäßig parallel geschaltet sind, derart, daß die beiden Abschnitte der Paralleldrahtleitung in ' Spannungsknoten galvanisch kurzgeschlossen sind und daß die Heizstromquelle zwischen die beiden auf verschiedenen Seiten bezüglich der Elektrodensysteme liegenden Kurzschlußbrücken geschaltet ist.
6. 6. Schaltung nach Anspruch 1 unter Verwendung von direkt geheizten Kathoden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitter und/oder Bremselektroden, falls letztere galvanisch getrennt sind, ver-, schiedene Vorspannungen gegenüber den Kathoden erhalten.
7. 7. Röhre zur Verwendung in einer Schaltung nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodensysteme achsparallel nebeneinander in einem gemeinsamen gasdichten Gefäß untergebracht sind.
8. 8. Röhre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathoden beiderseits Ausführungen annähernd in Richtung der Elektrodensystemachsen besitzen und daß die Halterungen bzw. Ausführungen der Kathoden kapazitätsarm ausgebildet sind.
9. 9. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutzkreis (Empfangsindikator) im Gitterkreis der Elek-. trodensysteme liegt.
10. 10. Schaltung nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anpassung der Scheinwiderstände (Impedanzabgleich) zwischen den verschiedenen Teilen der Schaltung in an sich bekannter Weise durch entsprechende Durchmesser- und Abstandsbemessungen der Paralleldrahtleitung sowie durch einen verstellbaren Anschluß des Antennensystems erzielt wird.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen