DE713223C

DE713223C - Arrangement for modulating high-frequency oscillations, especially ultra-short waves

Info

Publication number: DE713223C
Application number: DEL87974D
Authority: DE
Inventors: Dr Erich Habann
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG; C Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG; C Lorenz AG
Priority date: 1935-04-27
Filing date: 1935-04-27
Publication date: 1941-11-03

Description

Anordnung zur Modulation- hochfrequenter Schwingungen, insbesondere ultrakurzer Wellen E.s sind Anordnungen zur Modulation hochfrequenter Schwingungen, insbesondere ultrakurzer Wellen, bekanntgeworden, bei denen das Strahlungsfeld im Rhythmus der Modulation durch Absorption oder Reflexion geändert wird. Man hat hierzu z. B. Gasentladungsgefäße verwendet, in denen eine Intensitätssteuerung durch von außen einwirkende hochfrequente Entladungen vorgenommen wurde. Zur Durchführung einer solchen Modulation wird erfindungsgemäß als Absorptionsröhre eine Röhre mit geteilten Anoden und gemeinsamen, symmetrisch an diesen liegenden Kreis mit Dipol verwendet, deren Entladungsraum unter der Einwirkung eines Magnetfeldes steht. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, daß die aufgewendeten Modülationsleistungen gegenüber denen der bekannten Anordnungen geringer werden.Arrangement for modulating high-frequency vibrations, in particular ultrashort waves E.s are arrangements for modulating high-frequency vibrations, especially ultra-short waves, in which the radiation field in The rhythm of the modulation is changed by absorption or reflection. One has to do this z. B. gas discharge tubes are used in which an intensity control by from external high-frequency discharges have been carried out. To carry out according to the invention, a tube with such a modulation is used as the absorption tube shared anodes and common, symmetrically lying on this circle with dipole used, whose discharge space is under the action of a magnetic field. One Such an arrangement has the advantage that compared to the modulation power expended those of the known arrangements are lower.

Zur Durchführung des Erfindungsgedankens kann die an und für sich für Sendezwecke bekannte Röhre mit geteilten Anoden, an die der Schwingungskreis symmetrisch .angekoppelt ist. Verwendung finden.To carry out the inventive concept, the in and of itself known for broadcast purposes tube with split anodes to which the oscillating circuit is coupled symmetrically. Find use.

In der beiliegenden Abb. i -ist ein Ausf'ührungsb:eispIel der Erfindung für den Fall, daß mit Absorption gearbeitet wird, dargestellt. In einem Reflexionsspiegel Sp biefindet sich ein Dipol D@1, der von einem Sender S, der nur schematisch dargestellt ist, gespeist wird. Im Feld befindet sich eine Röhre R, deren Anoden mit A bezeichnet sind. An die Anoden sind Dipolhälften D@ angeschlossen. Die Röhre I? arbeitet in Absorptionsschaltung, und zwar wird die Absorption entsprechend der Modulation vorgenommen. An die Anodenzylinder ist ein symmetrischer Kreis angeschlossen, der aus einem Lechersystem L besteht, das im Knoten durch einen Kurzschlußbügel I( überbrückt ist. Dier Kurzschluß des Lechersystems kann auf einen ersten, zweiten oder dritten Knoten eingestellt sein. Die Zuführung der Anodenspannung erfolgt in der Mitte des Kurzschlußbügels, gegebenenfalls über eine Hochfrequenzdrossel Dr. Die Modulation erfolgt im dargestellten Beispiel durch Anderung der Anodenspannung. Sie kann auch dadurch erfolgen, daß das Rohr mit einem Gitter versehen wird, das um den Glühfaden angeordnet ist, wobei dann das Gitter moduliert wird. Anstatt die beiden Anoden gleichphasig zu beeinflussen, kann man sie auch in entgegengesetzter Phase und symmetrisch zur Kathode modulieren. Dann tritt aber der Nachteil auf, daß eine Frequenzverdoppelung der Modulationsfrequenz auftritt. Wird Tontelegraphie gesendet, so ist dies belanglos, da man den Ton nur entsprechend zu wählen braucht. Will man mit Telephonie modulieren, so kann man die Frequenzverdoppelung dadurch vermeiden daß man mit einem zwischenfrequenten ger arbeitet. In diesem Fall wird die que@nz des zwischenfrequenten Trägers ver°=' doppelt. Seine Umhüllende, d. h. die Modulation, bleibt jedoch erhalten. Schließlich besteht eine Modulationsmöglichkeit darin, daß die Modulationsströme das magnetische Feld verändern. Besonders empfindlich wird die Absorptionsröhre, wenn die Unflauffrequenz der Elektronen der Frequenz der absorbierten Schwingungen entspricht und die Anodenspannung so niedrig und die Abmessungen des Anodenzylinders so groß gewählt werden, daß bei Nichtempfang von Schwingungen kein Anodenstrom fließt. Die Wirkungsweise ist dann folgende: Die vom Glühdraht emittiertem Elektronen fliegen unter dem Einfluß des Magnetfeldes meiner geschlossenen Bahn (Kreis) zur Kathode zurück. Die Umlaufzeit ist lediglich von der magnetischen Feldstärke abhängig. Treten nun infolge der im Lechersystem aufgenommenen Energie hochfrequente Spannungen an den Anodenzylinderhälften auf und stimmt die Dauer einer Periode mit dererwähnten Umlaufzeit der Elektronen überein, so laufen die Elektronen nicht mehr in Kreisen, sondern in Spiralen, so daß sie schließlich die Anodenzylinderhälften erreichen und einen Strom im Anzeigekreis hervorrufen. Die Wirkungsweise hat zur Voraussetzung, daß die Elektronen ohne die empfangenen hochfrequenten Schwingungen in keiner Weise die Anodenzylinder erreichen: Demgemäß muß die Anodenspannung sich stets unterhalb eines Wertes befinden, bei dem der Anodenstrom in Ruhe fließen würde. Zwischen Magnetfeldstärke und Frequenz muß die Beziehung bestehen f = 0,3 . 1o7 H (f in Hz und H in Gauß). Die sich so ergebende Magnetfeldstärke ist die Resonanzmagnetfeldstärke. Der Anodenzylinderdurchmesser muß auf alle Fälle größer sein als Y, wobei r definiert ist durch die Beziehung r= 2 A, (Y in Millimeter und n, in Meter). Praktisch hat sich ein Anodendurchmesser bewährt, der das i ofache von dem erreichten Mindestdurchmesser beträgt. Je größer der Durchmesser der Anodenzylinder ist, um so mehr Entwicklungsmöglichkeit besteht für die Elektronenspiralen, aber um so größere übereinstimmung zwischen empfangener Frequenz und der durch die Magnetfeldstärke bedingten Umlauffrequenz ist notwendig. Da die Resonanzmagnetfeldstärke die empfangene Frequenz völlig eindeutig bestimmt, so kann das Lechersystem irgendeine der möglichen Resonanzstellungen besitzen. Es kommt da. durch keine Mehrdeutigkeit hinein. Die Abstimmung des Lechersystems ergibt also die Wahl der Resonanzmagnetfeldstärke.An embodiment of the invention for the case in which absorption is used is shown in the accompanying FIG. In a reflection mirror Sp there is a dipole D @ 1 which is fed by a transmitter S, which is only shown schematically. In the field there is a tube R, the anodes of which are marked A. Dipole halves D @ are connected to the anodes. The tube I? works in an absorption circuit, and the absorption is carried out according to the modulation. A symmetrical circuit is connected to the anode cylinder, which consists of a Lechersystem L, which is bridged in the node by a short-circuit clip I (. The short-circuit of the Lechersystem can be set to a first, second or third node. The anode voltage is supplied in the center of the shorting bar, optionally via a high frequency choke Dr. the modulation is carried out in the illustrated example by changing the anode voltage. It can also take place in that the tube is provided with a grid, which is disposed about the filament, in which case the grating is modulated. Instead of influencing the two anodes in phase, they can also be modulated in the opposite phase and symmetrically to the cathode. Then the disadvantage arises that the modulation frequency doubles If you want to use the telephony module ieren, one can avoid the frequency doubling by working with an intermediate frequency ger. In this case the que @ nz of the intermediate frequency carrier is doubled. However, its envelope, ie the modulation, is retained. Finally, one possibility of modulation is that the modulation currents change the magnetic field. The absorption tube is particularly sensitive if the frequency of the electrons is equal to the frequency of the absorbed oscillations and the anode voltage is chosen so low and the dimensions of the anode cylinder so large that no anode current flows if no oscillations are received. The mode of action is then as follows: The electrons emitted by the filament fly back to the cathode under the influence of the magnetic field of my closed path (circle). The cycle time is only dependent on the magnetic field strength. If, as a result of the energy absorbed in the Lechersystem, high-frequency voltages occur on the halves of the anode cylinder and the duration of a period coincides with the mentioned circulation time of the electrons, the electrons no longer run in circles but in spirals, so that they finally reach the anode cylinder halves and generate a current in the display circle. The prerequisite for the mode of operation is that the electrons in no way reach the anode cylinder without the received high-frequency oscillations: Accordingly, the anode voltage must always be below a value at which the anode current would flow at rest. The relationship between magnetic field strength and frequency must be f = 0.3. 1o7 H (f in Hz and H in Gauss). The resulting magnetic field strength is the resonance magnetic field strength. The anode cylinder diameter must in any case be greater than Y, where r is defined by the relationship r = 2 A, (Y in millimeters and n, in meters). In practice, an anode diameter has proven to be the i ofache of the minimum diameter achieved. The larger the diameter of the anode cylinder, the greater the possibility of development for the electron spirals, but the greater the need for agreement between the frequency received and the orbital frequency caused by the magnetic field strength. Since the resonance magnetic field strength determines the received frequency completely unambiguously, the Lechersystem can have any of the possible resonance positions. It comes there. by no ambiguity into it. The tuning of the Lechersystem thus results in the choice of the resonance magnetic field strength.

@,'°',Trägt man die Resonanzmagnetfeldstärke H @4bhängigkeit von der Anodenspannung V :äyizf, so ergibt sich die Kurve (Abb.2). Es Zeigt sich, daß die Resonanzmagnetfeldstärke nur konstant ist in einem Spannungsbereich O bis V1 und daß sie dann weiterhin beträchtIich mit der Spannung ansteigt. Erfindungsgemäß wird nur der Bereich verwendet, in dem die Resonanzmagnetfeldstärke konstant ist. Dies ist der Bereich O bis Vi, in dem kein Anodenstrom vorhanden ist.@, '°', If the resonance magnetic field strength H @ 4 is dependent on the Anode voltage V: äyizf, this results in the curve (Fig.2). It turns out that the Resonance magnetic field strength is only constant in a voltage range O to V1 and that it then continues to rise considerably with the voltage. According to the invention only the area in which the resonance magnetic field strength is constant is used. this is the range O to Vi in which there is no anode current.

Aus den angegebenen Beziehungen ergibt sich, daß die Anordnung besonders geeignet für das Gebiet der Ultrakurzwellen ist, bei ni %drigeren Frequenzen werden die Röhrendimensionen unhandlich groß, da hier insbesondere eine - Beeinflussung des magnetischen Feldes durch die Modulationsströme sehr wirksam ist. Zur klanggetreuen Wiedergabe muß die Magnetfeldstärke in Ruhe kurz vor oder kurz hinter dem Resonanzwert eingestellt sein.From the given relationships it follows that the arrangement is special is suitable for the area of ultra-short waves, at lower frequencies the tube dimensions are unwieldy, since there is one particular - influence of the magnetic field is very effective due to the modulation currents. To the sound Playback must reflect the magnetic field strength at rest just before or just after the resonance value be set.

Wird der Erfindungsgedanke dadurch verwirklicht, daß die Reflexionsverhältnisse geändert werden, so kann dieselbe Schaltung Anwendung finden. Es ist lediglich notwendig, die Anordnung an einer für die Reflexion geeigneten Stelle anzuordnen. Um eine intensive Feldänderung zu erzielen, kann es unter Umständen notwendig sein, in an sich bekannter Weise mehrere Absorptionsröhren vor oder hinter dem Sender anzuwenden, die entweder in einer Ebene liegen (gitterartig) oder hintereinander in den Bäuchen der stehenden Welle, also in Abständen von 21 oder ganzen Vielfachen hiervon angeordnet sind.If the idea of the invention is realized by changing the reflection ratios, the same circuit can be used. It is only necessary to arrange the arrangement at a location suitable for reflection. In order to achieve an intensive field change, it may be necessary in a known manner to use several absorption tubes in front of or behind the transmitter, which are either in one plane (grid-like) or one behind the other in the bellies of the standing wave, i.e. at intervals of 21 or whole multiples thereof are arranged.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for modulating high-frequency vibrations, especially ultra-short waves, in which the radiation field is in the rhythm of the modulation is changed by absorption or reflection, characterized in that as an absorption tube a hot cathode tube finitely divided anodes and common, symmetrical on these lying circle with dipole is used, whose - discharge space under action a magnetic field.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that that the magnetic field strength is chosen so that the rotational frequency of the absorbed Wave corresponds and the anode voltage is chosen as low and the dimensions of the anode cylinder were chosen to be so large that at rest, Aden No wave reception, no anode current flows.

3. Arrangement according to claim i and z, characterized in that the modulation takes place in the common anode branch.

4. Arrangement according to claim i to 3, characterized in that the modulation currents be fed to a grid in the absorption tube.

5. Arrangement according to claim i to 3, characterized in that the modulation between the two anodes is symmetrical to the cathode, @ so that the two anodes in opposite directions the Receive modulation currents.

6. Arrangement according to claim i to 3 and 5, characterized in that that the magnetic field is modulated.

7. Arrangement according to claim. i, characterized in -that several tubes in the direction of the radiation field at intervals of are arranged. B. Arrangement according to claim i, characterized in that a plurality of tubes are arranged in the same plane perpendicular to the direction of radiation and in a grid shape.