DE680608C - Einrichtung zur Verlagerung einer Hochfrequenzspannung auf ein anderes Potential - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Verlagerung einer Hochfrequenzspannung auf ein anderes Potential Die Erfindung betrifft eine sehr einfache Hochfrequenzkopplungseinrichtung, die in bequemer Weise eine Verlagerung einer hochfrequenten Spannung von einem Potential auf ein anderes gestattet.
• Erfindungsgemäß wird die zu verlagernde Spannung zwischen den Innenleiter und den Mantel an einem Ende eines konzentrischen Kabels, dessen Mantel an dem ,anderen Ende auf das gewünschte Potential gebracht ist, derart angelegt, daß die Potentialdifferenz, um die die Spannung zu verlagern ist, zwischen den beiden Enden des Kabelmantels liegt; die verlagerte Spannung wird am anderen Ende des Kabels zwischen dem Innenleiter und dem ,auf dem gewünschten Potential liegenden Mantel abgenommen.
• Legt man z. B. an die Enden des Kabelmantels M (in Abb. i) eine Spannung Ei, so wird im Innenleiter N eine Spannung E2 induziert, die praktisch gleich der Spannung Ei ist, da der ganze durch den im Mantel flie-13enden Strom erzeugte magnetische Fluß auch mit dem Innenleiter verkettet ist. Ein derart ausgebildetes Koppelorgan ist in vielen Fällen, insbesondere bei sehr hohen Frequenzen, mit Nutzen verwendbar.
• Im nachstehenden werden zwei Anwendungsbeispiele erläutert, von denen das erste eine Anordnung betrifft, bei der eine Hochfrequenzspannung von einem Hochfrequenzpotential gleicher Frequenz, aber anderer Phase wie die zu verlagernde Spannung, auf ein anderes Hochfrequenzpotential oder auf Erde verlagert werden soll. Das zweite Anwendungsbeispiel betrifft den Fall, daß die zu verlagernde Hochfrequenzspannung einer Hochfrequenzspannung anderer Frequenz überlagert ist.
• Zur Erläuterung des ersten Anwendungsbeispieles sei zunächst die bekannte Schaltung gemäß Abb. a betrachtet, die eine kapazitive Ankopplung eines Verbrauchers an den Anodenschwingungskreis zweier Röhren Al und A@ darstellt. Der Schwingkreis besteht aus der Induktivität i o und den Spannungsteilerkapazitäten i bis 6. Für längere Wellen ist die Spannungsteilung vollkommen frequenzunabhängig. Bei kürzeren Wellen tritt jedoch eine Abhängigkeit des Kopplungsgrades von der Frequenz auf, die darauf zurückzuführen ist, daß die die Teilkapazitäten verbindenden Leitungen schon :eine beträchtliche Selbstinduktion besitzen. Insbesondere ist die Leitung zwischen den Punkten 3 und 6 aus konstruktiven Gründen stets ziemlich lang, so daß eine Frequenzabhängigkeit der Spannungsteilung -unvermeidlich ist. Die Abb. 3 zeigt die Schaltung gemäß Abb. a unter Berücksichtigung der Leitungsinduktivitäten 8 und g. Man sieht, daß bei einer Abnahme der Nutzenergie, wie in Abb. z, zwischen den Punkten a und 5 zu der an den Kapazitäten entstehenden Spannung der Spannungsabfall an den Induktivitäten 8 und j hinzutritt, der erstens frequenzabhängig ist und zweitens den Gehalt an Oberwellen erhöht. Gemäß der Erfindung wird diesor Spannungsabfall an den Induktivitäten dadurch aus der Nutzspannung beseitigt, daß zwei konzentrische Leitungen M und M verwendet werden, deren Innenleiter N bzw. N' einerseits an die Elektroden a bzw. 5 der Spannungsteiler und andererseits an die Energieleitung angeschlossen und deren Mäntel A7 bzw. M' je an einem Ende an die Elektroden 3 bzw. 6 angeschlossen und ,an den unteren Enden zusammengeschaltet und hochfrequent geerdet sind. Es wird daher gemeinsam mit den Verbindungsleitungen zwischen den erdseitigen Kondensatorplatten und Kathode :eine Brücke gebildet, bei der aus Symmetriegründen die Vereinigungsstelle &' der konzentrischen Leitungen Erdpotential besitzen muß. über den Außenmantel der konzentrischen Leitung fließt entsprechend der zwischen den Punkten 'D und E herrschenden Spannung ein Ausgleichsstrom, der am Außenmantel an der Stelle K Erdpotential erzeugt. Da der Innenleiter der konzentrischen Leitung mit dem durch diesen Strom erzeugten Feld iooo/oig verkettet' ist, entsteht an ihm der gleiche Spannungsabfall wie am Außenleiter und dieser kompensiert die schädliche Spannung in den Zweigen 8 bzw. g. Die Kabelspannungen zwischen Innen- -und Außenleiter an der Stelle 1,(' werden daher lediglich durch die eingangsseitig an der Stelle D bzw. E angelegten, dem kapazitiven Spannungsteiler entnommenen Spannungen (entsprechend der durch die eingeschalteten Leitungsstücke M, N bzw. Al, N' bedingten Transformation) bestimmt, nicht mehr äber durch .den zusätzlichen induktiven Spannungsabfall zwischen den Punkten D und E. Die entnommene Spannung ist also, wie bei eisiem idealen selbstinduktionslosen Aufbau, einfach die Summe der an den kathodenseitig liegenden Spannungsteilern herrschenden kapazi-, tiven Spannungen.
• Die Möglichkeit, eine hochfrequente Potentialdifferenz 'P,-P2 zwischen zwei hohen Potentialen Dl und P2 in eine gleiche DifferenzPi-P2 zwischen zwei niedrigen Potentialen zu verlagern, läßt sich außer z. B. zu einer störungsfreien Messung dieser Differenz auch mit besonderem Vorteil in einer Schaltung gemäß Abb. q. ausnutzen, die das zweite Anwendungsbeispiel der Erfindung darstellt. In der Anodenwechselstromleitung der Grundfrequenzstufe Sf eines Frequenzvervielfachungssenders liegt eine Impedanz Z, z. B. ein auf eine Oberwelle abgestimmter Sperrkreis. Die an Z auftretende Oberwellenspannung könnte nun inicht ohne weiteres nutzbringend verwertet werden, da Z ja an der grundfrequenten Anodenwechselspannung des Rohres S, liegt, also an alle Z angeschlossenen Leitungen, Röhren usw. auch grundfrequentes Wechselpotential bekommen würden, was die verteilten kapazitiven Ladungsströme gegenüber Erde unzulässig vergrößern würde. Stellt man nun die Selbstinduktion des Schwingkreises I der ersten Stufe aus einem zu einer Spule gewickelten konzentrischen Kabel mit dem Wellenwiderstand W her, so kann die an Z abgegriffene Spannung an das obere Ende des Kabels, zwischen den Innenleiter und den Mantel, gelegt und am unteren auf Erdpotential befindlichen Kabelende entsprechend der durch das Kabel als Energieleitung bedingten Transformation, wunschgemäß einseitig (am Kabelmantel) geerdet, abgenommen werden, und zwar wiederum zwischen den Enden des Innenleiters und des Mantels. Will man eine Spannungstransformation durch das Kabel als Energieleitung vermeiden, kann das Kabel in bekannter Weise durch einen Widerstand R von der Größe des Wellenwiderstandes! W abgeschlossen werden, wobei R ganz oder teilweise auch durch die Gitterlast des Rohres S" gebildet werden kann.
• Naturgemäß sind .die Anwendungen der erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung nicht auf die speziellen oben beschriebenen Beispiele beschränkt.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Verlagerung einer Hochfrequenzspannung auf ein anderes Potential, dadurch gekennzeichnet, daß (z. B. Abb. 3) die zu verlagernde Spannung zwischen dem Innenleiter (N) und .dem Mantel (D) an .einem Ende eines konzentrischen Kabels, dessen Mantel (M) an dem anderen Ende auf das gewünschte Potential (I(') gebracht ist, derart angelegt ist, daß .die Potentialdiff er enz (D, K), um die die Hochfrequenzspannung zu verlagern ist, zwischen den beiden Enden des Kabelmantels (M) liegt, und daß die verlagerte Spannung am anderen Ende des Kabels zwischen dem Innenleiter und dem auf dem gewünschten Potential liegenden Mantel abgenommen wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Anwendung auf den Fall (Abb.3), daß die zu verlagernde Hochfrequenzspannung einer Hochfrequenzspannung gleicher Frequenz, aber anderer Phase überlagert ist.
3. 3. Einrichtung nach den Ansprüchen i und 2, gekennzeichnet durch ,eine Schaltung (Abb.3), bei der zwischen der einen Belegung einer Kapazität und einem Punkt, der über eine nicht selbstinduktionsfreie Leitung mit der anderen Belegung der Kapazität verbunden ist, die reine, an der Kapazität auftretende Spannung dadurch abgenommen wird, daß der Außenmantel einer konzentrischen Leitung mit seinen beiden Enden ajn die beiden Enden der nicht selbstinduktionsfreien Leitung angeschlossen wird und die Belegungen der Kapazität direkt mit den Klemmen des .einen Endes der konzentrischen Leitung verbunden sind, an deren anderem Ende die Nutzspannung abgenommen wird. q..
4. Einrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Anwendung auf den Fall (Abb. q.), daß die zu verlagernde Hochfrequenzspannung einer Hochfrequenzspannung anderer Frequenz überlagert ist.
5. 5. Einrichtung nach den Ansprüchen i und q., dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Schaltung (Abb. ¢), die zwei in Reihe geschaltete, .auf verschiedene (z. B. in einem harmonischen Verhältnis zueinander stehende) Frequenzen abgestimmte Schwingungskreise (Z, I) enthält, die Induktivität des einen Kreises durch den Außenmantel eines konzentrischen Kabels gebildet ist, an dessen Innenleiter die Spannung des anderen Kreises angelegt ist, und daß die auf das Grundpotential des erstgenannten Kreises (I) verlagerte Spannung des anderen Kreises (Z) zwischen dem auf dem Grundpotential liegenden Mantel und dem Innenleiter abgenommen wird.
6. 6. Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel mit einem Widerstand gleich dem Kabelwellenwid-erstand abgeschlossen ist.