DE690485C

DE690485C - Circuit for frequency multiplication or division of high frequency and ultra high frequency oscillations

Info

Publication number: DE690485C
Application number: DE1937N0040780
Authority: DE
Inventors: Carl Georg August Von Lindern; Gerrit De Vries
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1936-06-05
Filing date: 1937-06-03
Publication date: 1940-04-26

Description

Schaltung zur Frequenzvervielfachung oder -teileng von Hochfrequenz- und Ultrahochfrequenzschwingungen Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur hrequenzvervielfa.chung oder -teileng von Hochfrequenz- und Ultrahochfrequenzschwingungen, die darin besteht, daß ein. Magnettun mit mehr als zwei Anoden verwendet wird, bei dem die Anoden, die auf dem Umfang eines Zylindermantels angeordnet sind, in zwei Gruppen unterteilt sind, und .alle Anoden einer Gruppe und alle Anoden der anderen Gruppe über einen Abstimmkreis verbunden sind und wenigstens zwei Anoden derselben' Gruppe miteinander über einen Kreis verbunden sind, der auf eine Harmonische oder Subharmonische der Frequenz abgestimmt ist, auf die der erstgenannte Kreis abgestimmt ist.Circuit for frequency multiplication or division of high frequency and ultra-high frequency oscillations The invention relates to a circuit for frequency multiplication or parts of high-frequency and ultra-high-frequency vibrations, which consists of the existence. Magnet tune is used with more than two anodes, in which the anodes, which are arranged on the circumference of a cylinder jacket, divided into two groups are, and .all anodes of one group and all anodes of the other group via one Tuning circuit are connected and at least two anodes of the same 'group with each other connected via a circle pointing to a harmonic or subharmonic of the Frequency is tuned to which the first-mentioned circle is tuned.

Bei einer Ausführungsform der Schaltung nach der Erfindung sind die Anoden jeder Gruppe von den Anoden der anderen'Gruppe durch eine Symmetrieebene getrennt, die durch die Achse der von den Anoden gebildeten Zylinderfläche gelegt ist.In one embodiment of the circuit according to the invention, the Anodes of each group from the anodes of the other 'group by a plane of symmetry separated, which is laid by the axis of the cylinder surface formed by the anodes is.

Bei einer anderen Ausführungsform gehört jede Anode einer anderen Gruppe an als die benachbarten Anoden.In another embodiment, each anode is owned by a different one Group on than the neighboring anodes.

Die Erfindung ist in. der Zeichnung in einigen Ausführungsformen der Schaltung nach der Erfindung beispielsweise näher erläutert.The invention is illustrated in some embodiments in the drawings Circuit according to the invention explained in more detail, for example.

Die Schaltung nach Fig. r enthält ein Magnetron mit zwei Anodenpaaren. Die Röhre selbst wie auch das Magnetsystem ist in der Zeichnung nicht dargestellt, aber der Elektrodensatz, den die Röhre enthält, ist im Schnitt dargestellt. 3 bezeichnet die zur Zeichenebene senkrechte Kathode. Das Magnetron enthält vier mit z, q., G und 8 bezeichnete, auf dem Umfang eines Zylinder= mantels angeordnete Anoden, die in zwei Grüppen unterteilt sind, die. voneinander durch eine Ebene getrennt sind, die durch die Achse der von den Anoden gebildeten" Zylinderfläche gelegt ist und durch eine strichelte Linie bezeichnet ist. Die Anoden.-. und 4: gehören somit der einen Gruppe, die Anoden 6 und 8 der anderen Gruppe an. Die Anoden 2 und 4. der ersten Gruppe sind miteinander über einen Kreis 5 verbunden, der auf die zweite Harmonische der zu vervielfältigenden Frequenz abgestimmt ist. Die .,%,noden 6 und 8 der anderen Gruppe sind über einen Schwingungskreis 7 verbunden, der auf die gleiche Frequenz wie der Kreis 5 abgestimmt ist. Die Mitten der Kreise 5 und 7 sind über eine Impedanz. miteinander verbunden, die .gemeinsam mit den Kreisen 5 und 7 den Kreis 9 bildet, die auf die zu vervielfältigende Frequenz abgestimmt ist: Die Mitte- des Kreises 9 ist mit dem Pluspol cler Anodenspannungsquelle verbunden, deren Minuspol an die Kathode 3 angelegt ist. Die Ouelle der für die Kathode 3 benötigten Glühspannung ist in der Figur nicht dargestellt.The circuit of Fig. R contains a magnetron with two pairs of anodes. The tube itself, as well as the magnet system, is not shown in the drawing, but the set of electrodes that the tube contains is shown in section. 3 designates the cathode perpendicular to the plane of the drawing. The magnetron contains four with z, q., G and 8, arranged on the circumference of a cylinder jacket, which are divided into two groups, the. are separated by a plane which is defined by the axis of the "cylindrical surface formed by the anodes and is indicated by a dashed line, the Ano d en.- and 4:.. are thus one group, the anodes 6 and 8 of The anodes 2 and 4 of the first group are connected to one another via a circuit 5 which is tuned to the second harmonic of the frequency to be multiplied which is tuned to the same frequency as circuit 5. The centers of circuits 5 and 7 are connected to one another via an impedance which, together with circuits 5 and 7, forms circuit 9, which is tuned to the frequency to be reproduced is: The center of the circle 9 is connected to the positive pole of the anode voltage source, the negative pole of which is connected to the cathode 3. The source of the glow voltage required for the cathode 3 is not shown in the figure.

Der Grundsatz, auf dem die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltung beruht, besteht darin, daß das Magnetroh sich den zu vervielfältigenden Schwingungen gegenüber wie ein Magnetion mit nur zwei Anoden verhält, indem für die im Kreis 9 auftretenden Schwingungen auf die Anoden 2 und d: bzw. 6 und 8 die gleichen Spannungen ausgeübt werden, was durch eine richtige Wahl der Impedanzen der Kreise 5 und 7 erreicht werden kann. Werden die zu vervielfältigenden Schwingungen dem Kreis 9 zugeführt, so entsteht somit ein elektrisches Wechselfeld zwischen den Anoden 2 und .I einerseits und den Anoden 6 und 8 andererseits, und außerdem ist ein magnetischen Feld vorhanden. Unter dem Einfluß dieser beiden Felder wird von den durch die Kathode ausgesandten Elektronen eine spiralförmige Bahn um die Kathode herum durchlaufen; wobei hintereinander ein Teil dieser Elektronen die Anoden 2, d., 6 und 8 passiert. Die Geschwindigkeit, mit der von den Elektronen die erwähnte Bahn durchlaufen wird, ist derart, daß während der halben Schwingungszeit der im Kreis 9 auftretenden Schwingungen die Elektronen einen Weg über den Umfang des von den Anoden gebildeten Zylindermantels durchlaufen haben, der einem Winkel von iSo° entspricht. Beim Durchlaufen dieser Strecke werden hintereinander die Anoden 2 und d. bzw. 6 und 8 von einem Teil der Elektronen passiert; so daß der Kreis, der die Anoden 2 und d. bzw. 6 und 8 verbindet, während der halben Schwingungszeit der dein Kreis 9 zugeführten Schwingungen einmal an der Stelle der Anode ä bz`w. 6 und einmal an der Stelle der Anode 4. bzw 8 angestoßen wird, wobei die Zeit zwischen (lein Anstoßen an der Stelle der Anode 2 bzw. 6 ., und an der Stell( der Anode 4 bzw. 8 die FI lfte der halben Schwingungszeit der im -"xe i s 9 auftretenden Schwingungen beträgt.The principle on which the operation of the circuit described is based, consists in the fact that the Magnetroh is the vibrations to be multiplied opposite behaves like a magnetion with only two anodes, by being in a circle 9 occurring vibrations on the anodes 2 and d: or 6 and 8 the same voltages can be exercised, which is achieved by a correct choice of the impedances of circuits 5 and 7 can be reached. The vibrations to be multiplied become the circle 9 is supplied, an alternating electric field thus arises between the anodes 2 and .I on the one hand and the anodes 6 and 8 on the other hand, and also is a magnetic Field available. Under the influence of these two fields, the cathode emitted electrons travel a spiral path around the cathode; a part of these electrons passing through the anodes 2, i.e., 6 and 8 one after the other. The speed at which the electrons traverse the mentioned path, is such that during half the period of oscillation of the oscillations occurring in circle 9 the electrons make a path over the circumference of the cylinder jacket formed by the anodes which corresponds to an angle of iSo °. When going through this Line the anodes 2 and d. and 6 and 8 from part of the Electrons happens; so that the circle that the anodes 2 and d. or 6 and 8 connects, once during half the oscillation time of the oscillations supplied to your circle 9 at the point of the anode or. 6 and once at the point of the anode 4. or 8 the time between (lein contact at the point of anode 2 or 6. and at the point (of the anode 4 or 8 the FI lfte half the oscillation time of the im - "xe i s 9 occurring vibrations.

fn den Kreisen 5 und 7 treten somit Schwingungen auf, deren Frequenz gleich zweimal der Frequenz der dem Kreis 9 zugeführten zu vervielfältigenden Schwingungen ist.In circles 5 and 7, vibrations occur, their frequency twice the frequency of the vibrations fed to the circuit 9 to be multiplied is.

Die beschriebene Schaltung eignet sich sowohl zur Vervielfachung als auch zur Teilung von Hochfrequenz- und Ultrahochfreqüenzschwingungen. Im zuletzt genannten Fall werden die zu teilenden Schwingungen den Kreisen 5 und 7 zugeführt, worauf Schwinaungen mit einer Frequenz, welche die Hälfte der Frequenz der den Kreisen 5 und 7 zugeführten Schwingungen ist, dem Kreis 9 entnommen werden können. Die in der Frequenz zu vervielfältigenden oder zu teilenden Schwitigungen können auch von dein Magnettun selbst erzeugt werden.The circuit described is suitable both for multiplication as also for dividing high frequency and ultra high frequency vibrations. Im last mentioned case, the vibrations to be divided are fed to circles 5 and 7, whereupon vibrations with a frequency which is half the frequency of the circles 5 and 7 supplied vibrations, the circle 9 can be taken. In the the frequency to be duplicated or to be divided vibrations can also be of your magnet tune can be generated by yourself.

Wenn die beschriebene Schaltung zur Vervielfältigung der (lern Kreis 9 -zugeführten Schwingungen oder im Kreis 9 erzeugten Schwingungen dienen soll; ist es nicht erwünscht, daß die Schaltung eine Neigung zur Selbsterzeugung von Schwingungen mit der Frequenz der Kreise 5 und 7 zeigt. Eine Schaltung, die diese Neigung nicht zeigt, ist in Fig. 2 dargestellt: Die Schaltung nach Fig.2 stellt ein Magnetion dar, bei dem die eine Gruppe aus den Anoden 2 und d:, die andere Gruppe aus einer einzigen Anode io besteht. Die Anöden 2 und q. der einen Gruppe sind miteinander über einen Schwingungskreis 5 verbunden, dessen Mitte finit der Anode io über eine Impedanz verbunden ist, die gemeinsam mit dem Kreis 5 den Kreis 9 bildet. Wenn die zu vervielfältigenden Schwingungen dem Kreis 9 zugeführt bzw. firn Kreis 9 erzeugt werden, können dem Kreis 5 Schwingungen entnommen werden, deren Frequenz die zweite Harmonische der zu vervielfältigenden Schwingungen ist. Umgekehrt eignet sich die Schaltung gut zur Frequenzteilung von Hochfrequenz- und Ultrahochfrequenzschwingungen, wenn die zu teilenden Schwingungen dem Kreise 5 zugeführt werden. Mit dieser Schaltung können jedoch keine Schwingungen mit der Eigenfrequenz des Kreises 5 erzeugt werden. Ein weiterer Vorteil der in Fig, 2 dargestellten Schaltung liegt darin, daß die in der Frequenz vervielfältigten Schwingungen in nur einem einzigen Kreis auftreten, so daß nur ein einziges Koppelelement zum Zuführen der in der Frequenz vervielfältigten Schwingungen zu einer Belastung erforderlich ist. Eine Ausführungsform einer Schaltung nach der Erfindung, mit der die dritte Harmonische einer Grundfrequenz erzielt werden kann, ist in Fig.3 der Zeichnung dargestellt.If the described circuit is used to reproduce the (learn circle 9 -induced vibrations or vibrations generated in circle 9 should serve; it is not desirable that the circuit have a tendency to self-generate vibrations with the frequency of circles 5 and 7 shows. A circuit that doesn't have this inclination shows is shown in Fig. 2: The circuit of Fig. 2 represents a magnetion represents, in which one group from the anodes 2 and d :, the other group from a single anode io. The anodes 2 and q. the one group are with each other Connected via a resonant circuit 5, the center of which finite the anode io via a Impedance is connected, which forms the circle 9 together with the circle 5. If the Vibrations to be multiplied are fed to circle 9 or generated in circle 9 5 oscillations can be taken from the circle, the frequency of which is the second Is the harmonic of the vibrations to be multiplied. Conversely, the Circuit good for frequency division of high frequency and ultra high frequency oscillations, when the vibrations to be divided are fed to circle 5. With this circuit however, no vibrations with the natural frequency of the circuit 5 can be generated. Another advantage of the circuit shown in Fig, 2 is that the frequency-multiplied vibrations occur in just a single circle, so that only a single coupling element for supplying the frequency-multiplied Vibrations to a load is required. One embodiment a circuit according to the invention, with which the third harmonic of a fundamental frequency can be achieved is shown in Figure 3 of the drawing.

Bei dieser Schaltung wird ein Magnettun angewendet, das drei Paäre gleich große Anoden enthält. Die Anoden dieses Magnetrons sind wieder in zwei Gruppen unterteilt, wobei die Anoden 12, 14 und 16 der einen Gruppe, die Anoden 18, 2o und 22 der anderen Gruppe angehören. Damit das Magnetron sich einer gewissen, nachstehend als Grundfrequenz bezeichneten Frequenz gegenüber verhält, als ob es nur zwei Anoden enthielte, sind alle Anoden der einen Gruppe mit allen Anoden der anderen Gruppe über einen Schwingungskreis 9 verbunden, der auf die Grundfrequenz abgestimmt ist und dem zu vervielfältigende Schwingungen in Grundfrequenz zugeführt werden oder in dem die zu vervielfältigenden Schwingungen erzeugt werden. Bei jeder Gruppe sind je zwei benachbarte Anoden miteinander über einen Kreis verbunden, der auf die dritte Harmonische der zu vervielfältigenden Grundfrequenz abgestimmt ist. Diese Kreise i i, 13, 15 und 17 bilden einen Teil des zwischen den Anoden 12, 14 und 16 einerseits Lind den Anoden 18, 20, 22 andererseits eingeschalteten Kreises 9, dem die zu vervielfältigenden Schwingungen zugeführt werden oder in dem diese erzeugt werden. Daß die beschriebene Schaltung sich zum Erzeugen der dritten Harmonischen der im Kreis 9 auftretenden Schwingungen eignet, folgt daraus, daß während der halben Schwingungszeit der zu vervielfältigenden Schwingungen, in der die Elektronen eine Bahn auf dem Umfang des von den Anoden gebildeten Zylindermantels durchlaufen, die einem Winkel von i8o° entspricht, hintereinander die Anoden 12, 14, 16 bzw. 18, 20, 22 von,einem Teil der Elektronen passiert werden. I?ie zwischen dem gegenphasigen Anstoßen eines jeden der Kreise 11, 13, 15 und 17 verstreichende Zeit ist somit ein Drittel der halben Schwingungszeit der zu vervielfältigenden Schwingungen.This circuit uses a magnet tune that contains three pairs of anodes of the same size. The anodes of this magnetron are again divided into two groups, the anodes 12, 14 and 16 belonging to one group, the anodes 18, 20 and 22 belonging to the other group. So that the magnetron behaves towards a certain frequency, hereinafter referred to as the fundamental frequency, as if it contained only two anodes, all anodes of one group are connected to all anodes of the other group via an oscillating circuit 9 which is tuned to the fundamental frequency and to which reproducing vibrations are supplied in the basic frequency or in which the vibrations to be reproduced are generated. In each group, two adjacent anodes are connected to one another via a circle that is tuned to the third harmonic of the fundamental frequency to be multiplied. These circles ii, 13, 15 and 17 form part of the circuit 9 connected between the anodes 12, 14 and 16 on the one hand and the anodes 18, 20, 22 on the other hand, to which the vibrations to be reproduced are supplied or in which they are generated. That the circuit described is suitable for generating the third harmonic of the oscillations occurring in circle 9, it follows that during half the oscillation time of the oscillations to be multiplied, in which the electrons travel a path on the circumference of the cylinder jacket formed by the anodes, the one An angle of 180 ° corresponds to the anodes 12, 14, 16 or 18, 20, 22 being passed one after the other by a part of the electrons. The time that elapses between each of the circles 11, 13, 15 and 17 colliding in antiphase is thus a third of half the oscillation time of the oscillations to be multiplied.

Eine Vereinfachung der in Fig.3 angegebenen Schaltung ist in Fig. 4 dargestellt. Sie besteht darin, daß eine der Gruppen aus einer einzigen Anode 24 besteht, daß -nur zwei benachbarte Anoden 14 und 16 der anderen Gruppe miteinander verbunden sind und die Anode 12 direkt mit der Anode 16 verbunden ist. Diese Schaltung hat die gleichen Vorzüge gegenüber der in Fig. 3 dargestellten Schaltung, wie sie die in Fig.2 dargestellte Schaltung gegenüber derjenigen der Fig. i hat. Die in Fig. 4 dargestellte Schaltung eignet sich somit nicht zum Erzeugen von Schwingungen, deren Frequenz dieselbe ist wie die Eigenfrequenz der Kreises 13.A simplification of the circuit shown in Fig. 3 is shown in Fig. 4 shown. It consists in that one of the groups consists of a single anode 24 consists that only two adjacent anodes 14 and 16 of the other group with one another are connected and the anode 12 is connected directly to the anode 16. This circuit has the same advantages over the circuit shown in FIG. 3 as they the circuit shown in Fig.2 has compared to that of Fig. i. In the The circuit shown in FIG. 4 is therefore not suitable for generating vibrations, whose frequency is the same as the natural frequency of circle 13.

Die in Fig.5 dargestellte Schaltung enthält ein Magnetron, bei dem die eine Gruppe aus vier Anoden 26, 28, 30 und 32 und die andere Gruppe aus einer einzigen Anode 34 besteht. Die Anoden 26 und 30 bzw. 28 und 32 der einen Gruppe sind im Innern -der Röhre leitend miteinander verbunden, während zwischen den Anoden 26 und 30 einerseits und den Anoden 28 und 32 andererseits ein Schwingungskreis i9 liegt, der auf die vierte Harmonische einer Grundfrequenz abgestimmt ist. Die Mitte des Kreises i9 ist mit der Anode 34 über eine Impedanz verbunden, die gemeinsam mit dem erwähnten Kreis i9 den Kreis 9 bildet, der auf die genannte Grundfrequenz abgestimmt ist. Daß im Kreis i@9 Schwingungen mit der vierten Harmonischen der Grundfrequenz erzeugt werden, folgt daraus; daß während der halben Schwingungszeit der im Kreis 9 auftretenden Schwingungen die Elektronen die vier Anoden 26, 28, 30 und 32 passieren, so daß der Kreis i9 zweimal in Gegenphase angestoßen- wird, während die Zeit zwischen dem gegenphasigen Anstoßen des Kreises i9 ein Viertel der Schwingungszeit der im Kreis 9 auftretenden Schwingungen ist.The circuit shown in FIG. 5 contains a magnetron in which one group consists of four anodes 26, 28, 30 and 32 and the other group consists of a single anode 34. The anodes 26 and 30 or 28 and 32 of one group are conductively connected to one another inside the tube, while between the anodes 26 and 30 on the one hand and the anodes 28 and 32 on the other hand there is an oscillating circuit i9 which is set to the fourth harmonic of a fundamental frequency is matched. The center of the circle i9 is connected to the anode 34 via an impedance which, together with the mentioned circle i9, forms the circle 9 which is tuned to the mentioned fundamental frequency. It follows from this that vibrations with the fourth harmonic of the fundamental frequency are generated in the circle i @ 9; that during half the oscillation time of the oscillations occurring in circle 9 the electrons pass the four anodes 26, 28, 30 and 32, so that the circle i9 is triggered twice in antiphase, while the time between the antiphase impact of the circle i9 is a quarter of The oscillation time of the oscillations occurring in circle 9 is.

In Fig.6 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Anodenzahl der einen Gruppe von der Anodenzahl der anderen Gruppe abweicht. Die eine Gruppe enthält zwei Anoden 36 und 38, die über einen abgestimmten Kreis 21 verbunden sind, der auf die zweite Harmonische einer Grundfrequenzabgestimmt ist. Die andere Gruppe enthält drei Anoden 40, 42 und 44, von denen die benachbarten Kathoden 40 und 42 miteinander über einen abgestimmten Kreis 23 verbunden sind, der auf die dritte Harmonische der Grundfrequenz abgestimmt ist, während die Anode 40. direkt mit der Anode 44 verbunden ist. Die Mitten der Kreise 21 und 23 sind über eine Impedanz verbunden, die gemeinsam mit den genannten Kreisen den Kreis 9 bildet, dem die zu vervielfältigenden Schwingungen in Grundfrequenz zugeführt oder in dem die zu vervielfältigenden Schwingungen erzeugt werden.In Figure 6, an embodiment is shown in which the number of anodes one group differs from the number of anodes in the other group. The one group contains two anodes 36 and 38 connected by a tuned circuit 21, which is tuned to the second harmonic of a fundamental frequency. The other group contains three anodes 40, 42 and 44, of which the adjacent cathodes 40 and 42 are connected to each other via a coordinated circle 23, which is based on the third Harmonic of the fundamental frequency is tuned, while the anode 40th directly with the Anode 44 is connected. The centers of circles 21 and 23 are across an impedance connected, which together with the circles mentioned forms the circle 9 to which the duplicating vibrations fed in the basic frequency or in which the to be duplicated Vibrations are generated.

Den Kreisen 21 und 23 können Schwingungen entnommen werden, deren Frequenz . 'die gleiche wie die zweite und die dritte Harmonische der im Kreis 9 auftretenden Schwingungen ist. Die in Fig. 6 dargestellte Schaltung eignet sich somit zum gleichzeitigen Verdoppeln und Verdreifachen einer gewissen Grundfrequenz. Daß in den Kreisen 21 und 23 Schwingurigen mit den erwähnten harmonischen Frequenzen erzeugt werden, folgt aus der an Hand der in den Figuren i und 3 dargestellten Schaltungen gegebenen Erläuterung.The circles 21 and 23 vibrations can be taken, their Frequency. 'the same as the second and third harmonic of those in circle 9 occurring vibrations. The circuit shown in Fig. 6 is suitable thus for the simultaneous doubling and tripling of a certain basic frequency. That in circles 21 and 23 vibrating with the mentioned harmonic frequencies are generated, follows from the in the figures i and 3 illustrated circuits given explanation.

Bei der in Fig.7 dargestellten Ausführungsform wird ein Magnetion verwendet, bei dem die eine Gruppe aus zwei Anoden 46 und .:1.8 besteht, die über einen auf die zweite Harmonische einer Grundfrequenz abgestimmten Kreis 25 miteinander verbunden sind. Die andere Gruppe enthält vier Anoden 50, 52, 54 und 56, von denen j e zwei benachbarte Anoden 5o und 52 bzw. 54 und 56 miteinander über einen Schwingungskreis 27 bzw. 29 verbunden sind, der auf die vierte Harmonische der Grundfrequenz abgestimmt ist.In the embodiment shown in Figure 7, a magnetion used, in which one group consists of two anodes 46 and.: 1.8, the over a circuit 25 tuned to the second harmonic of a fundamental frequency with one another are connected. The other group contains four anodes 50, 52, 54 and 56, one of which each two adjacent anodes 5o and 52 or 54 and 56 with one another via an oscillating circuit 27 and 29 are connected, which is tuned to the fourth harmonic of the fundamental frequency is.

Die Mitten der Kreise 27 und 29 sind über eine Impedanz verbunden, die gemeinsam mit den Kreisen 25 und 27 den Kreis 31 bildet, der auf die zweite Harmonische der Grundfrequenz abgestimmt ist, wobei die Mitte des Kreises 3 i mit der Mitte des Kreises 25 über eine Impedanz verbunden ist, die gemeinsam mit den genannten Kreisen 25, 27 und 29 und 3 i den Kreis 9 bildet, dem die zu vervielfältigenden Schwingungen in Grundfrequenz zugeführt oder in dem die genannten Schwingungen erzeugt werden. Daß den Kreisen 27 und 29 Schwingungen entnommen werden können, deren Frequenz gleich der vierten Harmonischen der im Kreis 9 auftretenden Schwingungen ist; folgt daraus; daß während der halben Schwingungszeit der im Kreis 9 auftretenden Schwingungen die in der Röhre vorhandenen Elektronen hintereinander die Anoden 5o, 52, 54. und 56 passieren und die Kreise 27 und 29 anstoßen. Die zwischen dem gegenphasigen Anstoßen eines jeden der Kreise 27 und 29 verstreichende Zeit ist somit ein Viertel der halben Schwingungszeit der im Kreise 9 auftretenden Schwingungen. Für die im - Kreis 3 i auftretenden Schwingungen verhält die Röhre sich, als ob die :Anodengruppe, die aus -den Anoden 5o, 52, 5.4 und 56 besteht, nur zwei Anoden enthielte, indem für die im Kreise 3 1 auftretenden Schwingungen auf die Anoden 5o und 52 bzw. 5.4 und 56 die gleichen Spannungen ausgeübt werden. Dem Kreis 3 i können somit Schwingungen entnommen werden, deren Frequenz die zweite Harmonische der Grundfrequenz ist. Die in Fig. 7 dargestellte Schaltung eignet sich somit dazu, gleichzeitig die im Kreis 9 auftretenden Schwingungen in der Frequenz zu verdoppeln und vervierfachen.The centers of the circles 27 and 29 are connected via an impedance which, together with the circles 25 and 27, forms the circle 31, which is tuned to the second harmonic of the fundamental frequency, the center of the circle 3 i with the center of the circle 25 via an impedance is connected which, together with the aforementioned circles 25, 27 and 29 and 3 i, forms the circuit 9 to which the vibrations to be multiplied are supplied at the fundamental frequency or in which the aforementioned vibrations are generated. That the circles 27 and 29 oscillations can be taken, the frequency of which is equal to the fourth harmonic of the oscillations occurring in circle 9; follows from this; that during half the oscillation time of the oscillations occurring in circle 9, the electrons present in the tube pass one after the other the anodes 50, 52, 54 and 56 and strike circles 27 and 29. The time elapsing between each of the circles 27 and 29 colliding in phase opposition is thus a quarter of half the oscillation time of the oscillations occurring in the circle 9. For the oscillations occurring in the circle 3 i, the tube behaves as if the anode group, which consists of the anodes 5o, 52, 5.4 and 56, contained only two anodes, in that for the oscillations occurring in the circle 3 1 on the Anodes 5o and 52 or 5.4 and 56 the same voltages are exerted. Oscillations can thus be taken from circuit 3 i, the frequency of which is the second harmonic of the fundamental frequency. The circuit shown in FIG. 7 is therefore suitable for doubling and quadrupling the frequency of the oscillations occurring in circuit 9 at the same time.

Bei der in Fig. 8 angegebenen Ausführungsform wird ein Magnetion mit vier Anoden 62, 6q., 66 und 68 verwendet, die derart in zwei Gruppen unterteilt sind, daß jede Anode einer anderen Gruppe angehört als die benachbarten Anoden. Die Anoden 62 und 66 bilden somit die eine Gruppe, die Anoden 64 und 68 die andere Gruppe. Die Anoden 62 und 66 sind miteinander über einen Kreis 33 verbunden, der auf die halbe Frequenz einer Grundfrequenz abgestimmt ist. Die Anoden 6.4 und 68 sind über einen Kreis 35 verbunden, der auf die gleiche Frequenz abgestimmt ist. Die Mitten der Kreise 33 und 35 sind über eine Impedanz verbunden, die gemeinsam mit den genannten Kreisen 33 und 35 den Kreis 37 bildet, der auf die Grundfrequenz abgestimmt ist und dem in der Frequenz zu teilende Schwingungen zugeführt öder in ,dem Schwingungen mit der erwähnten Grundfrequenz erzeugt werden. Durch genauen Vergleich dieser Schaltung mit der Schaltung nach Fig. i ergibt sich, daß die Kreise 33 und 35 bzw. 37 in ähnlicher Weise mit den Anoden verbunden sind wie der Kreis 9 bzw. die Kreise 5 und 7 bei der Schaltung nach Fig. i. Der Unterschied zwischen den beiden Schaltungen liegt ausschließlich darin, daß bei der in -Fig. i dargestellten Schaltung zwei Kreise 5 und 7 vorgesehen sind, die auf die doppelte Frequenz abgestimmt sind, was zwei Koppelelemente zum Zuführen der frequenzver doppelten Energie zu einer Belastung bedingt, während bei der in Fig. 8 angegebenen Schaltung ausschließlich dem Kreis 37 Schwingungen mit der doppelten Frequenz der den Kreisen 33 und 35 zugeführten Schwingungen bzw. in diesen Kreisen erzeugten Schwingungen eiitnommen werden können.In the embodiment shown in FIG. 8, a magnetion is with four anodes 62, 6q., 66 and 68 are used, thus divided into two groups are that each anode belongs to a different group than the neighboring anodes. The anodes 62 and 66 thus form one group, the anodes 64 and 68 the other Group. The anodes 62 and 66 are connected to one another by a circle 33, the is tuned to half the frequency of a basic frequency. The anodes 6.4 and 68 are connected via a circuit 35 which is tuned to the same frequency. The centers of the circles 33 and 35 are connected via an impedance that is common with the circles 33 and 35 mentioned forms the circle 37, which is based on the fundamental frequency is tuned and fed to the vibrations to be divided in frequency or in , the vibrations with the mentioned fundamental frequency are generated. By exact Comparison of this circuit with the circuit of FIG. I shows that the circles 33 and 35 or 37 are connected to the anodes in a similar manner as the circle 9 and the circles 5 and 7 in the circuit according to FIG. The difference between the two circuits is solely due to the fact that the in -Fig. i illustrated Circuit two circuits 5 and 7 are provided, which are tuned to twice the frequency are what two coupling elements for supplying the frequenzver doubled energy to due to a load, while in the circuit indicated in Fig. 8 exclusively the circuit 37 vibrations at twice the frequency of the circuits 33 and 35 supplied Vibrations or vibrations generated in these circles can be absorbed.

Bei der Anwendung einer Röhre mit sechs Anoden, deren Anoden auf die in Fig. 8 angegebene Weise in zwei Gruppen unterteilt sind und bei der sämtliche Anöden einer Gruppe über einen auf eine Grundfrequenz abgestimmten Kreis mit allen Anoden der -anderen Gruppe verbunden sind, können den zwischen den benachbarten Anoden derselben Gruppe geschalteten Kreisen Schwingungen entnommen werden, deren Frequenz die dritte Subharmonische der genannten Grundfrequenz ist. In entsprechender Weise können mit einer Schaltung, die in Magnetion mit acht Anoden erhält, Schwingungen erhalten werden, deren Frequenz die vierte Subharmonische ist.When using a tube with six anodes, their anodes on the in the manner indicated in Fig. 8 are divided into two groups and in which all Anode a group with everyone using a circle tuned to a basic frequency Anodes of the other group are connected, can be those between the neighboring Anodes of the same group of switched circles can be taken from their oscillations Frequency is the third subharmonic of the fundamental frequency mentioned. In appropriate Way can with a circuit that receives in magnetion with eight anodes, oscillations whose frequency is the fourth subharmonic.

Anwendung kann. eine Schaltung nach der Erfindung besonders dort finden, wo Bedarf an L?ltrahochfreqenzschwingungen mit konstanter Frequenz. vorliegt. LTltrahochfrequeiiz-Schwingungen mit einer Frequenz von der Größenordnung von q..io$ Per./Sek. und höher können mit einem rückgekoppelten Generator nicht mehr erzeugt werden; während ein Magnetrongenerator sich hingegen zum Erzeugen von Schwingungen mit eitler solchen hohen Frequenz eignet, aber die Frequenz der mit einem Magnetrongenerator erzeugten Schwingungen in hohem Maße von den den Elektroden des Magnettrons zugeführten Spannungen abhängig ist. und somit die Frequenz der erzeugten Schwingungen nicht konstant ist.Application can. find a circuit according to the invention especially there, where there is a need for ultra high frequency oscillations with constant frequency. is present. LTltra high frequency vibrations with a frequency of the order of q..io $ per./sec. and higher can with are no longer generated by a feedback generator; while a magnetron generator on the other hand, is suitable for generating vibrations with such a high frequency, but the frequency of the generated with a magnetron generator Vibrations depends to a large extent on the voltages applied to the electrodes of the Magnettron is. and thus the frequency of the generated vibrations is not constant.

Zwecks Erzeugung von Schwingungen mit konstanter Frequenz von der vorher erwähnten Größenordnung kann- ein rückgekoppelter Generator verwendet werden, der zum Erzeugen einer Subharmonischen der gewünschten Frequenz eingerichtet ist und deren erzeugte Schwingungen einem Frequenzvervielfacher nach der Erfindung zugeführt werden.In order to generate vibrations at a constant frequency from the previously mentioned order of magnitude - a feedback generator can be used, which is set up to generate a subharmonic of the desired frequency and their generated vibrations fed to a frequency multiplier according to the invention will.

Claims

YATRNTANSpRI1cIiR: i. Circuit for frequency multiplication or division of high frequency and ultra high frequency vibrations, characterized in that the anodes of a magnetron with more than two anodes on the circumference of a cylinder jacket are arranged, are divided into two groups, and that all anodes are one Group connected to all anodes of the other group via a tuning circuit are while at least two anodes of the same group are connected to each other over a circle are connected, which is tuned to a harmonic or subharmonic of the frequency to which the first-mentioned circle is matched.

2. Circuit according to claim r, characterized in that the anodes of one group are separated from the anodes of the other Are separated by a plane of symmetry passing through the axis of the group Anodes formed cylinder surface is placed.

3. A circuit according to claim r, characterized characterized in that each of the anodes belongs to a different group than the neighboring ones Anodes. d ..

Circuit according to Claim 2, characterized in that a magnetron with ii pairs of equally large anodes is used that at least two adjacent Anodes of each group are connected by a circle pointing to the ia-th harmonic is tuned to a fundamental frequency, the centers of these circles having an impedance are connected, which together with the said circles on the said basic frequency is matched (Fig. r and 3).

5. Circuit according to claim 2, characterized in that that a magnetron is used in which one of the groups consists of a single anode consists, which .die half of a cylinder jacket forms, while the other group. consists of n anodes of the same size and at least two adjacent anodes of this Group connected via a circle pointing to the nth harmonic of a fundamental frequency is matched, and that 'the center of this circle or these circles with the anode the other group is connected via an impedance that is common to matched to said circle or circles to said basic frequency is (Fig.2, q. and 5).

6. A circuit according to claim 2, characterized in that a magnetron is used in which one group consists of n, the other group of p anodes of the same size, that at least two adjacent anodes of the first group are connected via a circle, which on the nth harmonic of a fundamental frequency is tuned, while at least two adjacent anodes of the other group are connected via a circuit which is tuned to the pth harmonic of the same fundamental frequency, and that the centers of said circles are connected via an impedance which is tuned together with the circles mentioned to the basic frequency mentioned (Fig. 5 and 6).

7. Circuit according to claim 6, characterized in that at least twice two adjacent anodes of the group consisting of p anodes over a circle which is tuned to the pth harmonic of a fundamental frequency, and that the centers of these circles are connected by an impedance that is common matched with the circles mentioned to the 2nd harmonic of the fundamental frequency mentioned is, while the middle of this impedance has a second impedance with the middle of the Circle is connected, the two adjacent anodes of the consisting of n anodes Group connects, and this second impedance together with the first-mentioned impedance and the said circles is tuned to the said fundamental frequency (FIG. 6).

8th'. Circuit according to claim 3, characterized in that a magnetron with n Pairs of anodes of the same size are used so that all anodes in each group are connected to one another are connected via a circuit that is tuned to a fundamental frequency, and that the centers of these circles are connected via an impedance that is common to the: mentioned Circle on the 11th harmonic of the fundamental frequency is matched (Fig. 7).

9. Magnetron for use in a circuit according to claim 5 and with at least 2 It pairs of equally sized anodes, where yt is greater than l , which are arranged on the circumference of a cylinder jacket and surround a cathode, characterized in that n adjacent anodes form a whole (Fig. 2 and d.). i o. Magnetron for use in a circuit according to claim 6 or and having at least five anodes which are arranged on the circumference of a cylinder jacket and surround a cathode, characterized in that the tube is laid through a cylinder surface formed by the axis of the anodes The plane of symmetry is broken down into two parts, each having a different number equal: anodes contain (Fig. 5 and 6).