-
Schaltung für Kurzwellen-Magnetronsender oder -empfänger zur Erzielung
eines stabilen Betriebszustandes Die vorliegende Erfindung betrifft Schaltungen
zur Stabilisierung des Entladungsvorganges bei Magnetronröhren.
-
Beim Betrieb von Magnetronsendern zeigt sich häufig die unangenehme
Erscheinung, daß z. B. bei Belastungsänderungen oder beim Auftreten außergewöhnlich
hoher Modulationsspitzen die Schwingungen abreißen und diese erst künstlich, beispielsweise
durch vorübergehende Änderung des Magnetfeldes oder der Betriebsspannungen, wieder
zum Einsetzen gebracht werden müssen. In der vorliegenden Erfindung wird ein Schaltungsprinzip
angegeben, welches die beschriebene unerwünschte Erscheinung beseitigt und einen
stabilen Betrieb des Magnetronsenders ermöglicht. Darüber hinaus können durch die
erfindungsgemäßen Schaltungen auch günstigere, d. h. über einen größeren Bereich
geradlinige Modulationskennlinien erzielt werden.
-
Es ist nun bereits schon eine Schaltung zur Stabilisierung von Magnetrongeneratoren
bekannt, bei der neben der Hauptmagneterregerwicklung zusätzliche Wicklungen verwendet
werden, die z. B. vom gesamten Emissionsstrom erregt werden (Patent 476404). Das
resultierende Magnetfeld wird in seiner Stärke geregelt in der Absicht, den negativen
Widerstand der Entladungsstrecke und damit die Frequenz der erzeugten Schwingungen
konstant zu halten. Derartige Schaltungen erlauben aber keine großen Modulationsgrade
und sind außerdem praktisch an ein elektrisch erregtes Hauptmagnetfeld gebunden.
-
In der vorliegenden Erfindung handelt es sich um Schaltungen, mit
denen gegebenenfalls sogar Frequenzmodulation durchgeführt werden kann und die gegebenenfalls
auch mit einem natürlichen Magneten zu verwenden sind, dessen Feldstärke sich nur
sehr umständlich auf elektrische Weise ändern läßt. Es soll auch nicht der gesamte
Entladungsstrom,- .sondern nur der Strom einer Teilentladungs.strecke zur Stabilisierung
verwendet werden. Daraus ergibt sich eine Reihe von
vorteilhaften
Schaltungen, die an Hand der Abbildungen eingehend besprochen werden sollen: Zur
Durchführung des Erfindungsgedankens sind Magnetronröhren mit mehreren verschiedenartigen,
aber positiv vorgespannten Elektroden erforderlich: Erfindungsgemäß durchfließt
der den Entladungsstrom einer Teilentladungsstrecke der Röhre bildende Betriebsstrom
einer Schwingelektrode (Elektrodengrüppe) einen vorwiegend Ohmsdhen Widerstand,
dessen Spannungsabfall additiv oder subtraktiv der Vorspannung einer oder mehrerer
andersartiger Elektroden zugefügt wird.
-
Es ist schon bekannt, bei Zweischlitzmagnetronröhren zur Stabilisierung
der Schwingungen in die Anodenspannungszuführung des einen Anodensegments einen
Ohmschen Widerstand einzuschalten, so daß sich infolge des an diesem auftretenden
Spannungsabfalls eine Spannungsdifferenz zwischen den beiden Segmenten ergibt. Bei
dieser Anordnung wurde vor alleng darauf gesehen, eine elektrische Unsymmetrie zwischen
der Kathode und den gegenphasig schwingenden Anodensegmenten zu erzielen.
-
Wird der in den Stromkreis einer Teilentladungsstrecke eingeschaltete-
Ohmsche Widerstand gemäß der Erfindung zur Lieferung einer Regelspannung für eine
andersartige Elektrode verwendet, so läßt sich auf diese Weise eine Betriebsstabilisierung
erzielen, ohne @däß die B,etriebsb:edingung(-en) der Schwingelektrode(n) geändert
wird (werden).
-
Die einzuschaltenden Widerstände sollen vorwiegend Ohmschen Charakter
haben, können aber sonst beliebig ausgebildet sein: Sie können je nach Bedarf temperaturunabhängig
sein oder einen positiven bzw. negativen Temperaturkoeffizienten aufweisen: Soggen
die Widerstände relativ schnell auf eine Strom- bzw. Spannungsänderung ansprechen,
so empfiehlt es sich, gegebenenfalls Glimmstrecken als negative Widerstände zu verwenden.
-
An Hand der Abbildungen sollen zweckmäßige Ausführungsbeispiele des
Erfindungsgedankens erläutert werden.
-
In Abb. i ist ein Magnetron mit einteiliger Anode ,4 und Hilfselektroden
Hl und H2 an den Stirnseiten des Entladungsgefäßes dargestellt. Der Schwingkreis
LC liegt zwischen Anode A und Kathode l(. In der Zuleitung zur Anodenspannungsquelle
U" liegt ein Ohinscher Widerstand W, der gegebenenfalls durch den Kondensator C"
überbrückt ist, der für die Modulation und . Hochfrequenz keinen nennenswerten Widerstand
darstellt. Je eine Stirnseitenelektrode HI, bzw. H2 ist z. B. an je eine Klemme
des Widerstandes W angeschlossen. Das axial gerichtete elektrische Zusatzfeld, welches
zwischen den Hilfselektroden H.1, H2 und der Kathodel( entsteht, ändert sich je
nach der Größe des Anodenstromes. Durch dieses veränderbare elektrische Querfeld
werden die Elektronenbahnen etwas verzerrt. Die Elektronen laufen dann bekanntlich
nicht mehr in ebenen.Bahnen senkrecht zur Kathode ab, sondern mehr oder weniger
ausgeprägt auf Wendeln, deren Achsen gegenüber der Kathode geneigt sind. Das Ergebnis
der stromabhängigen Regelung der Hilfselektrodenvorspannung ist, daß ein Abreißen
der Schwingungen vermieden wird.
-
Für die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltung ist es an sich
belanglos, daß in Reihe mit der Anodenspannungsquelle ein Modulationstransformator
T. liegt; dessen Sekundärwicklung durch einen Kondensator CTl überbrückt ist und
dessen Primärwicklung von einem Mikrophon M erregt wird. Die Kathode 1( wird über
einen Heiztransformator T1, von einer Wechselspannungsquelle geheizt. Der Entladungsraum
wird. von einem Gefäß ,R umschlossen.
-
In Abb. z ist in einem Schnitt senkrecht zur Achse eine Magnetronröhre
mit einer außenliegenden Auffang- oder Schutzelektrode N und mehreren innenliegenden
Schwingelektroden Al und A2 dargestellt. Normalerweise erhält die außenliegende
Elektrode N die höchste positive Spannung gegenüber der Kathode 1(. Unter dieser
Voraussetzung ist für alle Elektroden ein Teil der Vorspannungsquelle U" gemeinsam
gewählt worden. In diesem Teil der Zuleitung liegt ein Widerstand W" mit einem z.
B. negativen Temperaturkoeffizienten, dessen Widerstand sich bei Vergrößerung des
Gesamtanodenströmes erniedrigt. In der direkten Zuleitung zur außenliegenden Elektrode
N liegt eine konstante Vorspannungsquelle Un, deren Spannung sich zur gemeinsamen
Vorspannung U" addiert. Als Widerstände mit negativem Temperaturkoeffizienten können
Urandioxyd- und ähnliche Widerstände verwendet werden. Es handelt sich dabei meist
um porzellanähnliche Stoffe mit geringen leitenden Beimengungen. Derartige Widerstände
sind auch unter dem Namen Heißleiter bekannt.
-
Es ist selbstverständlich, daß der Erfindungsgedanke nicht nur auf
Sender, sondern auch auf Empfänger, insbesondere überlagerungsempfänger, Anwendung
finden kann.