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Senderschaltung für Wechselverkehrsanlagen, bei - der die Senderöhre
bei Abwesenheit von Modulationsspannungen blockiert ist Die vorliegende Erfindung
betrifft eine Senderschaltung, bei welcher in Abhängigkeit von der Modülationsenergie
die Röhren vom schwingungslosen Zustand in den Schwingzustand hineingesteuert werden.
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Es ist bekannt, eine Senderöhre während der Abwesenheit von Modulationsschwingungen
zu sperren, zu dem Zweck, während der Sprechpausen einen Empfang möglich zu machen.
Dabei verwendet man eine aus den !VIodulationsspannungen abgeleitete Entsperrspannung,
die clem Gitter der Sendetriode zugefiihrt wird, welches normalerweise eine sperrende
Vorspannung erhält. Es ist auch bekannt, zur Modulation eines Magnetronsenders das
Magnetfeld im Rhythmus,der Modulationsschwingungen zu beeinflussen. Gemäß der Erfindung
ist eine Senderschaltung für Wechselverkehrs.anlagen, bei der die Röhre bei Abwesenheit
der Modulationsspannungen blockiert ist und durch die gleichgerichteten Modul.ationsspannungen
in den schwingfähigen Zustand hineingesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß
als Senderöhre eine M agqetfeldröhre verwendet wird, deren Arbeitspunkt auf der
Schwingstrom-Magnetfeldstärken-Kennlinie durch ein magnetisches Hilfsfeld, das durch
die gleichgerichteten Modulationsspannungen erzeugt und dem konstanten Hauptfeld
überlagert wird, vom schwingungslosen Zustand in einen Schwingbereich hineinverlegt
wird.
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Die Fig. z stellt schematisch einen Magnetronschwingungserzeuger für
sehr hohe Frequenzen,-dar. Die Röhre enthält eine Kathode a und zwei Anodensegmente
r, die mit einem
Ausgangskreis 3 verbunden sind. Ein--Magnetfeld
H ist so angeordnet, daß die Kraftlinien annähernd parallel zur Kathode verlaufen.
Die Anodenspannung f'" für das Magnetron wird von einer Spannungsduelle :I, z. B.
einem Generator, geliefert. Der Anodengleichstrom wird mit J" und der Schwingstrom,
der z. B'. im Strombauch einer Antenne, die mit dem Ausgangskreis 3 gehoppelt ist,
gemessen werden kann, wird mit J..i bezeichnet.
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Anschließend werden die Kennlinien eines solchen Schwingungserzeugers
beschrieben. Sie sind unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3, welche die Änderungen
des Anodengleichstromes Jn und des Schwingwechselstromes J., in Abhängigkeit von
der Anodenspannung f'" veranschaulichen, ohne weiteres klar verständlich. Die Stärke
des Hauptmagnetfeldes H wird konstant gehalten. Nehnien wir an. claß die Spannung
f'" stetig von einem Wert= Null an vergrößert u-ird, dann setzt der Anodengleichstrom
JP bei einem gewissen Wert von I', anfangs schwächer, dann stärker ein. Es geniigt
eine relativ geringfügige :'lnderung der Anodenspannung, um den Anodengleichstrom
auf den maximal möglichen Wert, nämlich clen Sättigungsstrom JS, steigen zu lassen.
Vergrößert man die =@no"denspannung I'" weiterhin, so bleibt der Anodenstrom annähernd
konstant. Der Schwingstrom J,i setzt an dein Punkt ein, an (lern der Gleiclistroni.F"
zu wachsen besinnt; er nimmt rasch finit ihm zu, erstreckt sich über ein relativ
breites Maximum und nimmt endlich mit weiterhin wachsender Anodenspannung wieder
ab. Die Abnahme des Schwingstromes geht viel langsamer und stetiger vor sich als
sein Anstieg.
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Die Fig.3 stellt ähnliche Kennlinien wie die Fig. 2, aber für verschieden:
WerteHl. H.., H3, H., des Magil;etfel,des II dar. Bei der Zeichnung der Kennlinien
sind die Hystereseerscheinnlgen, die bei Änderungen des Magnetfeldes auftreten können,
vernachlässigt.
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Ifie Kennlinie der Fig. 4 zeigt, was sich ereignet, «wenn man die
Anodenspannung I',, kanstänt läßt und das Magnetfeld H veränd'ert. Die Stärke des
Magnetfeldes H wachse stetig vorn Werte Null an. Der Schwingstrom JA setzt ein,
sobald das Magnetfeld die Stärke Hl erreicht hat, wächst proportional mit ihm, geht
aber durch ein breites Maximum, nimmt wieder ab und reißt bei einem Werte H:, der
magnetischen Felidstärke plötzlich ab. -Der AnodengleichstromJ"" der anfangs gleich
dein Sättigungsstrom JS ist, nimmt in der Nähe des kritischen Feldstärkewertes ebenso
wie der Schwingstrom ab und setzt aus. Die Fig. 5 zeigt dieselben Kennlinien', aber
für verschiedene Werte UP I;72, l'3, f',4 der Anoden-1'". Nach Nach dem Vorangegangenen.
insbesondere nach Fig. 4., kann man feststellen, (laß es auf der Scll"vingstrom-1vlagnetfeld-Kennlinie
J_, = f (I-I-) zwei Zonen gibt, uns zwar z%7,.-isclieil F'el@istärkewertenNull
bis Hl urd von IJ, . his Unendlich, ,vo der Sch:ingstrom Null. ist. Bei der Erfindung
wird nun diese Eigentiünlichkeit ausgenutzt, uni die Schwingungserzeugung automatisch
in Abhängigkeit von vier 11o.clitlationsener,"ie zu steuern. Die Anwenflung dieses
Prinzips führt zu einer Schaltung, in der sich Hochfreduenzschwingungen nur dann
erregen. «wenn ifocitilatioiissch@vingungen vorhanden sind. Die Schwin;gungserzeunung
setzt automatisch aus. sobald die Modulation ausbleibt.
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Uni einen Magnetronsencler zu modulieren. regelt man Glas Hatiptni@agnetfel-d
H und die Anodenspannung b', so ein, da?. sich ein Schwingstrom einstellt, der dem
Mittelwert c,es @-er<t ilini-,#nn Teiles 1l1' der Kcniilinie J i _ / (f -,;)
entspricht (Fig. 2). Zu diesem Punkt gehört@#üle Ano,lengleichspannung I'" uacl
ein ;Iagnetfeld H". Im Betrieb iiberlagert nian dann cler An oclengleichspannun-
U, die --U:-dulationst=.-ech#;elspannung und erreicht damit, <lall die
Amplitude des Schwingwechselstromes J,, amplituden- und formgetreu nach clen Moclulationsschwingungen
sich ändert.
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Im folgenden soll auf die Kennlinie J, = f @H) der Fig. 1 zurückgegriffen
werdun, auf welcher man das Feld, welches dein Arbeitsruhepunkt auf der Kennlinie
entspricht, mit II" und die zugehörige Anodenspanrting niit L', bez,#ichilet hat.
Man sieht, (lall es zum Unterdrucken der Schwingungen genügt. «wenn man das Magnetfeld
um den Betrag vermindert. In der Praxis muß man einen Schritt weiter gehen, und
zv: ar bis zu einem geriii-ereii Betrag HM, da inan die Modulationsspannungen
berücksichtigen muß, die der Anodenspannung gegebenenfalls überlagert werden.
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An dieser Stelle soll bemerkt werden, daß nian in entsprechender Weise
eine Unterdrückuns der Schwingungserzeugung erreichen kann, wenn man das bis zii
einem relativ großen Werte H., verstärkt. Das erste Verfahren ist deshalb
vorzuziehen. weil die notwendigen Variationen des.Magnetfeldes weniger groß sind
und Neil der Arbeitspunkt ivällrend des Vorganges in einem Bereich liegt, wo die
Schwingungen sehr stabil sind.
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Es ist prinzipiell gleichgültig, welches Verfahren angewandt wird.
Die notwendige Veränderung des Magnetfeldes wird durch eine Hilfsspule erreicht,
welche auf dem Magnetsystein angeordnet ist und so viel Ainperewinaungen trägt,
wie zur Erzielung der rforderjichen Feldveränderung notwendig sind. Diese
Amperewindungen
können gegen das Hauptfeld oder additiv zum Hauptfeld zugesetzt werden.
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In Fg. 6 ist ein Mehrschlitzmagnetron 2l9 dargestellt, dem eine Feldspule
Ni zugeordnet ist, welches das Hauptfeld von der Stärke l'-T. erzeugt. Eine zweite
Spule N@ ist zur Erzeugung des Hilfs- oder Blockierungsfeldes vorgesehen. Im betrachteten
Fall soll -das Hilfsfeld gegen das Hauptfeld gerichtet sein. Der Erregerstrom der
Spule 1V . ist zugleich der Anodenstrom einer Regelröhre L3. Das Magnetron wird
z. B. nach dem Verfahren der Anodenspannungsmodulation moduliert. Die Modulationsschwingungen
werden über- einen Transformator T1 einer Modulationsverstärkerröhre L1 z.ugeführt.
In der gemeinsamen Gleichspannun.gszuleitung zur Magnetronröhre JH, und zur Vorverstärkerröhre
L1 liegt eine Niederfrequenzdrossel. Die Modulation geschieht also nach einem Verfahren,
welches dem Heising-Verfahren ähnelt. Die Sekundärseite des Modulationstransformators
T1 führt weiterhin zu einer zweiten Modulationsverstärkerröhre L., in deren Anodenkreis
ein zweiter Transformator T. liegt. Die Sekundärseite .des Transformators .arbeitet
auf einem Gleichrichterkreis, bestehend aus einem Kontaktgleichrichter oder einer
Diode D, einem Belastungswiderstand R und einer dem Widerstand parallel geschalteten
KapazitätC. Diese Widerstands-Kondensator-Kombination CR liegt gleichzeitig im Gitterkreis
einer dritten Verstärkerröhre L3. Die an :der CR-Kombination auftretende Spannung
wird dazu verwendet, das Gitter :der Röhre L3 gegenüber der Kathode negativ vorzuspannen.
Die Zeitkonstante der CR-Kombination m:uß relativ ,groß gewählt werden, und zwar
nach den im folgenden Absatz angegebenen Gesichtspunkten.
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Die Arbeitsweise der Anordnung ist folgende Beim Fehlen von Modulationsschwingungen
ist der Sender :durch das Hilfsfeld, welches vom Anodenstrom der Röhre L3 erregt
wird, blockiert. Sobald nun eine Modulationsspannung an den Klemmen des Transformators
T1 auftritt, wird sie durch die Röhre L2 verstärkt und durch die Diode D gleichgerichtet.
Dabei wird das Gitter der Röhre L3 negativ vorgespannt und er Anodenstrom der Röhre
L3 und damit .die Stärke des Hilfsfeldes vermindert. Das Hilfsfeld verschwindet,
das resultierende Feld kommt auf den Wert Ho, und die hochfrequenten Schwingungen
setzen ein. Die Schwingungen werden so lange erzeugt, wie das Feld den Wert Ho besitzt,
und verschwinden erst wieder, wenn die Modulationsschwingungen ausbleiben. Man kann
die Werte des Widerstandes R und des Kondensators C so wählen, daß das .Einsetzen
der Schwingungen im Takte der zeitweise unterbrochenen Modulation geschieht, so
wie es bei :einem Telephongespräch der Fall ist. Unter diesen Voraussetzungen eignet
sich die Einrichtung außerordentlich für den Duplextelephonieverkehr auf ein und
derselben Wellenlänge. Die Sende- und Empfangsantenne können nahe beieinander angeordnet
sein. Der Sender ist ja während der Empfangszeitabschnitte blockiert und wird nur
während der Sendezeitabschnitte freigegeben. Umgekehrt wird man, zweckmäßig den
Empfänger während der Sendezeiten automatisch sperren.