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Magnetronanordnung für ultrakurze Wellen unter Verwendung eines Magnetgestells
In der vorliegenden Erfindung handelt es sich um Magnetronanordnungen, bei denen
Teile des Magnetgestells als Schwingkreiselemente verwendet werden.
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In Abb. i ist eine der normalen und bisher üblichen Ultrakurzwellenmagnetronanordnungen
gezeigt. Eine Röhre R ist zwischen den Polschuhen P eines Magnetgestells
111 so angebracht, daß die Kraftlinien parallel zur Symmetrieachse des Elektrodensystems
verlaufen. An jedes Anodensegment des z. B. zweigeteilten Magnetrons ist eine Anschlußleitung
A angeschlossen, die zu einem aus einer Induktivität L und einer Kapazität C bestehenden
Schwingkreis führt. Die Anodenspannung U" wird im elektrischen Mittelpunkt Z des
Schwingkreises L, C den Anoden zugeführt. Die Kathode der Röhre R wird von einem
Transformator T oder von einer anderen Stromquelle, z. B. einer Batterie, gespeist.
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Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß der Schwingkreis L,
C in den meisten Fällen von den Anschlußleitungen A getragen werden muß, die ihrerseits
in das Entladungsgefäß eingeschmolzen sind. Eine Änderung der Induktivität L war
bisher mit großen Schwierigkeiten verbunden. Zu diesem Zwecke mußte bei den bisherigen
Ausführungen der Bügel L ausgebaut werden und nach Abänderung seiner Form oder seiner
Größe wieder eingesetzt werden.
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Der Kondensator C mußte entweder sehr leicht ausgeführt werden und
war-dann den rauhen Beanspruchungen der Praxis nicht ,gewachsen, oder er mußte mit
Hilfe b:esonderer umständlicher Konstruktionen befestigt werden, die dann das an
und für sich symanetrische Schwingkreisgebilde elektrisch unsymmetrisch machten.
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Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei transportablen Kleingeräten der
Grund für fast alle Betriebsstörungen in der mechanischen Instabilität der Röhren-
und Schwingkreisanordnungen zu suchen gewesen ist. Vor allem störte im Ultrakurzwellenbereich
der Umstand, daß das Magnetgestell, d. h. der Eisenbügel, bei ungefährer Übereinstimmung
seiner natürlichen Induktivität und seiner verteilten Kapazität mit den Schwingkreiskonstanten
zum Mitschwingen angeregt wurde und dadurch die erzeugte Welle änderte oder zu verändern
suchte. Alle diese Nachteile kann man nun vermeiden und sogar den letztgenannten
in einen Vorteil umkehren, wenn man sich den Gedanken der vorliegenden Erfindung
zu eigen macht.
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Die erfindungsgemäße Magnetronanordnung für ultrakurze Wellen unter
Verwendung eines Magnetgestells aus magnetisierbarem
bzw. permanentmagnetischem
Metall ist dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetgestell unmittelbar derart in den
elektrischen Teil des Schwingkreises einbezogen wird, daß Elemente des Schwingkreises
ganz öder teilweise durch das Magnetgestell gebildet werden.
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Man wird z: B. den Magnetbügel M als Schwingkreisinduktivität verwenden
und die Polschuhe so ausbilden; daß sie die festen Belegungen eines veränderbaren
und parallel zur Schwingkreisinduktivität liegenden Kondensatörs bilden.
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Mit diesen Angaben sind die Vorteile der Erfindung noch nicht erschöpft.
Es ergeben sich bei einer mechanisch stabilen Ausführung der Magnetronanordnung
nach vorliegenden Vorschlag -eine Reihe von Möglichkeiten, die Induktivität L und
die Kapazität C stetig und mit einfacheren Mitteln zu ändern als bisher. -Durch
die vorliegende Erfindung ist die Möglichkeit gegeben, kleine, gegen äußere Einflüsse
unempfindliche Sende- und Empfangsgeräte preiswert zu bauen: Die Anodenspannungen
sind bei diesen Geräten gering, so daß inan diese ohne Bedenken und ohne großen
Aufwand von Isoliermaterial den Röhren direkt über die Magnete zuführen kann.
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In den folgenden Abb.2 bis @ sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens
im Prinzip -dargestellt.
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In Abb. ? ist eine Anordnung gezeigt, bei der der Eisenbügel des Magneten
11I als Schwingkreisinduktivität verwendet wird. Die Anodenanschlußleitungen
A der Röhre R sind direkt mit den Polschuhen des Magneten !il verbunden.
Die Betriebsspannung LT, wird den Anoden über den elektrischen Mittelpunkt Z des
Bügels M zugeführt.
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In Abb.3 ist die Röhre samt den Anschlußleitungen weggelassen worden,
damit die Zeichnung übersichtlicher wird. Die Polschuhe P des Magneten t17 sind
an einer, z. B. der dem Beschauer zugekehrten Seite glatt abgeschliffen oder mit
Ansätzen Cn versehen, die die festen Belegungen eines veränderbaren Kondensators
C,,-Cd-C" bilden. Der Kondensator ist ähnlich wie ein Difterentialkondensator mit
zwei festen (Cp) und einer drehbaren (Cd) Belegung ausgebildet. Das drehbare Mittelstück
Cd bildet die kapazitive Verbindung zwischen den festen Belegungen C".
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Zur Veränderung der wirksamen Induktivität des Eisenbügels 111 ist
weiterhin eine verschiebbare Kurzschlußbrücke h aus einem ichtmägiietischenMateriäl,
z. B. aus Messing, vorgesehen, die parallel zum Joch des Magneten in Richtung auf
die Polschuhe hin mit Hilfe einer Schraubenspindel S1 verschoben werden kann. Zur.
Führung der Brücke I3 können Nuten oder Führungsleisten am Magaset angebracht werden.
Die eben geschilderte Ausführung hat den Vorteil, daß die wirksame Induktivität
geändert werden kann, ohne daß der magnetische Kräftfluß in seiner Größe oder Richtung
beeinflußt wird.
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In Abb. q. ist eine sinnreiche Vorrichtung gezeigt, die es ermöglicht,
daß die Feldstärke F des Magnetflusses im Luftspalt zwischen den Polschuhen stetig
und auf einfache Weise geändert werden kann, ohne daß gleichzeitig die wirksame
Induktivität des Eisenbügels lII und die gegenseitige Kapazität der Polschuhe verändert
wird.
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Bisher war es üblich, zur Veränderung der Feldstärke im Luftspalt
einen magnetischen Nebenschluß zwischen oder über den Polschuhen zu verwenden bzw:
eben Abstand zwischen den beiden Polschuhen selbst zu verändern. Diese beiden Möglichkeiten
sind bei der erfindungsgemäßen Anordnung undurchführbar; da durch diese Maßnahmen
gleichzeitig die Induktivität des Eisenbügels, die gegenseitige Kapazität der Polschuhe
und damit die Eigenfrequenz des Schwingkreises geändert würde.
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14l stellt wieder den Eisenbügel eines permanenten oder elektrisch
durch eine Wicklung W erregten Magneten t17 dar. Ein oder beide Polschuhe P sind
mit Bohrungen D versehen. Die Bohrung ist jeweils so groß gewählt, daß die übrigbleibende
Wandstärke nicht ausreicht, den gesamten Kräftfluß aufzunehmen. Die Kraftlinien,
die nicht mehr das gesättigte Eisen durchdringen können, suchen sich außerhalb des
Luftspaltes zu schließen. Diese Bohrung () ist mit einem Gewinde versehen, so daß
eine entsprechende Schraubenspindel S, aus Eisen mehr oder weniger hineingedreht
werden kann. Auf diese Weise kann der Flußwiderstand im Eisen, d. h. der magnetische
Widerstand für die Kraftlinien, stetig verändert werden.
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In Abb. 5 ist im Prinzip eine Anordnung angedeutet, die bei geeigneter
Ausführung eine raumsparende und mechanisch außerordentlich stabile Konstruktion
ergibt. Gleichzeitig bietet diese Anordnung die Möglichkeit, die Entladungsröhre
gegen eventuelle ,äußere Einflüsse gut zu schützen.
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Die Röhre R ist in einem Magneten finit Doppelhoch h, J, eingebaut.
Der Strahler Z) ist z. B. über eine galvanisch mit dein Joch J., gekoppelte Energieleitung
L mit dem Schwingungserzeuger verbünden.
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Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Energie über eine kapazitive
Kopplung den Polschuhen P zu entnehmen.
zur Verringerung des elektrischen
Oberflächenwiderstandes kann natürlich der Eisenbügel mit einem gut leitenden Metall
überzogen werden.
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Einzelheiten der Ausführung gemäß Abb. 2 bis 4. sind nicht angedeutet,
können aber sinngemäß auch auf diese Konstruktion ange wendet werden.
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Der Gedanke vorliegender Erfindung ist nicht auf die hier dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt.