DE690200C - UEberlagerungsempfaenger fuer ultrakurze Wellen unter Verwendung einer Magnetronroehre mit vier achsparallelen Anodensegmenten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Empfänger für Mikrowellen, bei dem ein Magnetrongleichrichter und ein Magnetronoszillator so miteinander kombiniert sind, daß sie den Überlagerer und den ersten Gleichrichter eines Überlagerungsempfängers darstellen.

Es ist bekannt, die Elektroden des ersten Gleichrichters und des örtlichen Üiberlagerers innerhalb ein und derselben Röhre unterzubringen. Solche Anordnungen arbeiten zumeist mit Elektronenkopplung der beiden Systeme, wobei noch besondere Mittel zur Abschirmung zwischen beiden Systemen vorgesehen sind. Die mit diesen Röhren verbundenen äußeren Schwingungskreise bestehen aus konzentrierten Induktivitäten und Kapazitäten, wie sie von ultrahohen. Frequenzen bis zu den tiefsten Hochfrequenzen verwendbar sind. Ist die Differenz zwischen der Frequenz der ankommenden Schwingungen und des lokalen Überlagerers außerordentlich klein, so wird schon die geringste Kopplung zwischen den beiden Systemen eine gegenseitige Beeinflussung zur Folge haben. Diese Beeinflussung bedeutet im allgemeinen eine Bedämpfung des Systems und verursacht Verluste, die mit Anwachsen der Frequenzen größer werden. Bei ultrahohen Frequenzen läßt sich das beschriebene System daher nicht mehr ohne weiteres verwenden. Ist die gegenseitige Beeinflussung der beiden Systeme derart, daß eine Entdämpfung der Anordnung auftritt, so werden bei höheren Frequenzen unerwünschte Schwingungen erzeugt. Durch

die vorliegende Erfindung werden solche Beeinflussungen zwischen dem Gleichrichtungsund dem Überlagerungssystem eines Mikrowellenempfängers vermieden. Es ist außerdem bekannt, zum Empfang von ultrakurzen Wellen eine Röhre zu verwenden, die innerhalb desselben Röhrenkolbens sowohl ein auf dem Bremsfeldprinzip beruhendes Entdämpfungssystem für die ankommende Welle als auch ein Demodulationssystem enthält. Die beiden Systeme sind kapazitiv miteinander gekoppelt, so daß sie hochfrequenzmäßig eine Einheit bilden. Außerdem sind auch Magnetronmehrfachröhren bekannt, die innerhalb ein und desselben Röhrenkolbens mehrere Magnetronsysteme enthalten. Diese Systeme arbeiten jedoch bei der bekannten Anordnung sämtlich als Schwingungserzeuger auf einen gemeinsamen Verbraucher. Demgegenüber besteht die Erfindung darin, als Überlagerungsempfänger für ultrakürze Wellen eine Magnetronröhre mit vier achsparallelen Anodensegmenten zu verwenden, bei welcher zwei gegenüberliegende Anodensegmente das Mischgleichrichtersystem, die beiden anderen Segmente das selbsterregte Überlagerungssystem bilden, wobei die Empfangsschwingungen dem Gleichrichtersystem direkt zugeführt werden.

Der Vorteil dieser Anordnung ist, daß bei gleichspannungsmäßiger Trennung der Elektroden des Überlagerer- und:: des Gleichrichtersystems, wodurch eine Einstellung auf jeweils optimale Wirkungsweise möglich ist, gleichzeitig eine wechselspannungsmäßige Entkopplung erzielt wird, durch die eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Systeme vermieden wird. Die einzige Kopplung der Systeme erfolgt durch die Elektronen, die um die Kathode kreisen und dabei periodisch von dem einen System in das andere System übergehen.

Die Erfindung sei an Hand der Abbildung näher erläutert. Die Abbildung zeigt eine Magnetronröhre 61, die eine Kathode 59 und . vier Anodensegmente 51, 53, 55, 57 enthält. Die Röhre ist von einer Magnetfeldspule umgeben. Die beiden Segmente 55 und 51 arbeiten als selbsterregtes Überlagerersystem zur Erzeugung der Überlagererschwingungen. Die beiden anderen Anodensegmente 53 und 57 bilden das Mischgleichrichtersystem, welchem die Empfangsspannungen von der Antenne 1 zugeführt werden. Aus dem Anodenkreis der Segmente 53 und 57 können die Zwischenfrequenzspannungen abgenommen tind in bekannter Weise weiterverarbeitet werden. Die Anodensegmente 53, 57 können den gleichen oder einen anderen Radius wie die Anodensegmente 51, 55 aufweisen. Mit den beiden Systemen sind getrennte Schwingungskreise verbunden, von denen der eine auf die Überlagererfrequenz, der andere auf die Eriipfangsfrequenz abgestimmt ist.

Die Wirkungsweise der Anordnung hängt von den Betriebsverhältnissen der Magnetronsysteme und der abgestimmten Doppelleitungen ab. Für Magnetronröhren gelten die Bedingungen

und

13 ooo

10°

wo H das magnetische Feld in Gauß, % die Wellenlänge in Zentimetern, V die Spannung zwischen den Anoden und Kathode und d der Durchmesser des Anodenzylinders in Zentimetern ist. Für Doppelleitungen gilt die Bedingung

.__n~+ — g₅

wo L die Länge in Zentimetern, η ein ganzzahliges Vielfaches einer halben Wellenlänge und k einen Teil der halben Wellenlänge bedeuten. Das magnetische Feld H ist daher proportional ι/λ, die Spannung V proportional i'j)? und die Doppelleitung proportional λ.

Um sämtliche Konstanten der Schaltung mittels einer einzigen Einrichtung verändern zu können, sind die Potentiometer 29 und 31 sowie der Widerstand 15 vorzugsweise mit konischen Windungen versehen, und zwar so, daß sich die Größen V, H und L bei gleicher Bewegung der Abgriffspunkte entsprechend den geforderten Bedingungen verändern. Die j00 Einstellungen der Betriebsbedingungen des Überlagerers und des Gleichrichters können miteinander gekoppelt werden. Während die obigen mathematischen Ausdrücke zeigen, daß für eine optimale Wirkungsweise des Gleichrichters und des Überlagerers verschiedene magnetische Feldstärken notwendig sind, ist dies praktisch belanglos, da ja die Abweichung zwischen den beiden Frequenzen prozentual außerordentlich klein ist. Das magnetische Feld kann daher ohne weiteres so gewählt werden, daß es einer zwischen der ankommenden und der örtlich erzeugten Frequenz liegenden Frequenz entspricht. Die Abstimmung der Leitungen ist sehr kritisch und muß präzise erfolgen.

Sind die mit den beiden Systemen verbundenen Schwingungskreise, wie dargestellt, außerhalb der Röhre völlig voneinander entkoppelt, so arbeiten die beiden Systeme unabhängig voneinander, wodurch ein Wellenwechsel leicht möglich wird.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   ι. Überlagerungsempfänger für ultrakurze Wellen unter Verwendung einer Magnetronröhre mit vier achsparallelen Anodensegmenten, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenüberliegende Anodensegmente das Mischgleichrichtersystem, die beiden anderen Segmente das selbsterregte Überlagerersystem bilden, und daß die Empfangsschwingungen dem Gleichrichtersystem zugeführt werden.
2. 2. Empfänger nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Röhre, bei der die Radien der beiden Segmentpaare voneinander verschieden sind.
3. 3. Empfänge/ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Systeme verschieden vorgespannt sind und gegebe- ao nenfalls die Mittel zur Einstellung der Vorspannungen vorzugsweise unter Verwendung konisch gewickelter Potentiometer miteinander gekuppelt sind.
4. 4. Empfänger nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Abstimmung der Schwingkreise der beiden Systeme mit den Mitteln zur Einstellung der Elektrodenvorspannungen gekuppelt sind. ^

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen