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Über einen Frequenzbereich abstimmuares elektrisches Koppelsystem:
Die Erfindung bezieht sich auf ein: elektrisches Koppelsystem, insbesondere für
Hochfrequenz, mittels :dessen Energie aus einem # Erregerkreis auf :einen Aufnahmekreis.
über einen bestimmten, Frequenzbereich übertragen werden ;soll. Sie knüpft an die
deutsche Patentschrift 648 722 an, in. der ein Koppelsystem mit Primär- und Sekundärkreis,
beschrieben wird, dessen Primärkreis auf eine etwas oberhalb :des Abstimmungsbereiches
liegende Eigenfrequenz abgestimmt ist und das außer einer ;geeigneten mäßigen induktiven
Kopplung eine zusätzliche kap.azitive Gegenkopplung zwischen. Primär- und Sekundärkreis
erhält.
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In diesem Koppelsystem hat der Primärkreis für :den, ganzen. Abstimmungsbereich
eine induktive Reaktanz, so daß ohne weitere mit der Frequenz veränderliche Kopplungsmittel
die Empfindlichkeit des System:es mit steigender Frequenz zunehmen würde. Mit Hilfe
der kapazitiven Kopplung eines: Kondensators, der zwischen die gleichpoligen Enden
der Primär-und Sekundärspulen eingeschaltet ist, wird dem Einfluß,der magnetischem:
Kopplung .entgegengewirkt, und zwar wächst .die Gegenwirkeng der kapazitiven Kopplung
innerhalb des Abstimrnungsb.ereiches ebenfalls mit steigender Frequenz. Diese Anordnung
macht es möglich; in einem abstimmbaren Koppelsystem die Abhängigkeit der Verstärkung
oder der Empfindlichkeit von der Frequenz in der jeweils gewünschten Weise konstruktiv
festzulegen, z. B. kann eine für den ganzen Abstimmungsbereich gleich große Empfindlichkeit
:erzielt werden.
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Von der in der deutschen Patentschrift 648 722. beschriebenen Anordnung
unterscheidet ;sich die Erfindung durch eine könstruktve Ausbildung der Koppeltransformatoren,
die @es gestattet, einen besonderen Kopplungskondensator fortzulassen, und :die
sowohl die Erzielung verschiedener Arten der frequenzabhängiiggenVerstärkungscharakteristik
als, auch das. Abgleichen mehrerer erfindungsgemäß ausgebildeter Koppelsysteme :erleichtert.
Erfindungsgemäß werden meinem abstimmbaren Koppelsystem Primär- und Sekundärspule
@einlagig mit entgegengesetztem Wicklungssiam, gewickelt und koaxial :derartig angeordnet,
daß ;die Klemmen. mit gleicher Polarität voneinander entfernt liegen-, während
die
den anderen Klemmen benachbarten Spulentcile eine der magnetischen Kopplung entgegenwirkende
innere kapazitive Kopplung der Spulen erzeugen.
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In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Fig. i ist ein Schaltungsschema, das auch die Anordnung der Wicklungen
der 7-wischenstufentransformatoren und ihre Schaltungsweise erkennen läßt. Die Fg.2
zeigt die Konstruktion der in der Schaltung nach Fig. i benützten, gemäß der Erfindung
ausgebildeten Transformatoren, T3 und T4.
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In dem dargestellten Ausführungsbeisplel enthält der Hochfrequenzteil
vier abstimmbare Kreise mit Transformatoren Ti bis T4 sowie die @dazugehörigen Abstimmkonde@usatoren
Cl bis C4. Ferner ,sind :ein. nicht abstimmharer Transformator T5 und drei Schirmgitterverstärkerröhren
V1 bis V3 vorgesehen. Zwei der abgestimmten Kreise, nämlich die mit den Transformatoren
T1 und. T2, sind miteinander gekoppelt und zwischen die Antenne A und die Eingangsklemmen:
der ersten Verstärkerröhre V,. geschaltet. Die anderen beiden ,abstimmbaren Kreise
mit den Transformatoren T3 und T4 dienen. zur Verbindung der Verstärkerröhren V1
und V2 seinerseits und V2. und V3 anderseits. Der nicht abstimrnbare Transformator
T5 verbindet .die letzte Verstärkerröhre V3 mit dem Eingangskreis :der Detektorröhre
V4, deren Ausgangskreis über einen Niederfrequenzverstärker mit dem Lautsprecher
verbunden ist.
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Die Transformatoren T1 bis T4 besitzen: je zwei Wicklungen, von, denen
die Sekundärwcklungen Si bis S4 mit Hilfe der Kondensatoren C1 bis C4 abgestimmt
werden können. Die Abstimmkondensatoren stimmen miteinander überein und sind mechanisch
so gekuppelt, daß sie mittels Einknopfregelung gemeinsam eingestellt werden 'können.
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Von diesen Transformatoren sind T2 und. T4 erfindungsgemäß so ausgebildet,
däß mit ihnen ohne Anwendung besonderer Kopplungskondensatoren die den Gegenstand
des Hauptpatents bildende induktiv-kapazitive Kopplung erzielt ward.
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Die Zwischenstufentransformatoren Ts und T4 stimmen miteinander überein,
:da sie auch mit übereinstimmenden Kopplungskapazitäten verbünden sind. Eis genügt
daher, nur einen dieser Kopplungskreise näher zu beschreibe:. Beispielsweise enthält
der zurr. Transförmator T8 gehörige abgestimmte Kreis in Reihe zueinander den Abstimmkondensator
C3, die« 1 ransformatorsekundärwzcklung SB und den Kondensator E2. Die Primärspule
P3 ist reit der Sekundärwicklung induktiv in einem. mäßigen Kopplungsgrad gekoppelt
und außerdem kapazitiv mittels der zwischen den sieh überlappenden Enden der Primär-
und Sekundärspule vorhandenen: inneren Kapazität B3.
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Die Konstruktion der Transformatoren T3 und T4 geht aus Fig.2, ihre
Schaltung aus Fig. i hervor. Die Sekundärspule ist in einer rechtsgängigen Schraubenlinie,
die Primärwicklung dagegen als linksgängige gewickelt. Bei dieser Anordnung im Verein
mit der in Fig. i dargestellten Schaltungsweise habendas Anodenende der Primärspule
und das Gitterende der Sekundärspule gleiche Wechselstrompolaritäten; die Kopplung
B3 wird durch die zwischen diesen beiden Spulenenden bestehende Kapazität bewirkt,
so. daß ein besonderer Kopplungskondensator fortfallen kann: Die PrimärspuleP3 .erzeugt
zusammen mit dieser Kapazität und der gesamten Anode-Erde-Kapazität der vorhergehenden
Röhre V, eine Resonanzfrequenz; die etwas oberhalb des Abstimmbereiches des Empfängers
liegt. Die Größe der induktiven Kopplung zwischen Primär- und Sekundärwicklung rund
die der Kopplungskapazität B3 sind so gewählt, .daß die kapazitive der induktiven
Kopplung innerhalb,des Abstimmbereiches entgegenwirkt und sie teilweise kompensiert.
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Die wichtigen Punkte beim Entwurf des Transformators. T3 sind ;die
folgenden: Die Induktivität der Primärwicklung muß so groß sein, daß der Primärkreis
.eine Eigenfrequenz etwas oberhalb ider höchsten Frequenz des Abstimmbereiches hat.
Eine brauchbare Lösung erhält man gemäß weiterer Erfindung dadurch; @daß man :die
Induktivität der Primarspule .derjenigen der Sekundärspule nahezu gleich macht,
so daß -der Primärkreis mit seiner inneren Kapazität -eine Eigenfrequenz oberhalb
:der höchsten Frequenz des Abstimmbereiches hat. Der Kopplungskoeffizient zwischen
Primär- und Sekundärkreis darf nicht zu ,groß :sein, weil. andernfalls durch Verstellung
des Abstimmkondensators C3 Primär-und Sekundärspule als Einheit abgestimmt würden
und die Resonanzfrequenz des Primärkreises allein nicht die gewünschte Wirkung haben
würde. Anderseits ,darf der Kopplungskoeffizient auch nicht zu klein sein, weil
sonst die erreichbare Verstärkung verringert würde. Ein Kopplungskoeffizient von
270/6 hat sich als brauchbar verwiesen. Die Kapazität B3 muß hinreichend ,groß sein,
- um bei höheren Frequenzen der induktiven Kopplung -merklich entgegenzuwirken.
Bei. dem ausprobierten 1 Empfänger war der Wert von B3 r2 t,#tF, und die Resonanzfrequenz
des Primärkreises war 2ooo kHz; während der Rundfunkbereich von 55o bis i 5ov kHz
empfangen werden sollte.
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Es :hat sich gezeigt, daß bei der Trans'- 1 formatorkonstruktzon nach
Fig. 2 eine Änderung der überlappung zwischen Primär- und
Sekundärspule
die Beziehungen zwischen induktiver und kapazitiver Kopplung ändert. Infolgedessen
kann die Wirkungsweise des Transformators sowohl hinsichtlich des Verstärkungsgrades
als auch hinsichtlich der Änderung der Verstärkung in Abhängigkeit von der Abstimmfreqnenz
innerhalb weiter Grenzen einfach durch Änderung der überlappung geregelt werden.
Hieraus folgt';an:derseits, :daß bei der Herstellung der Spulen der Betrag der Überlappung
,genau eingehalten werden muß, wenn ein ,gleiches Arbeiten aller Spulen erzielt
werden soll.