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Überlagerungsempfänger unter Verwendung einer Mehrgittermischröhre
Die Erfindung richtet sich auf eine Weiterbildung der im Hauptpatent beschriebenen
Überlagerungsempfangsanordnung unter Verwendung einer Mischröhre, bei der das Empfangsgitter
und das Gitter, an dem die örtlich erzeugten Schwingungen auftreten, durch ein Schirmgitter
getrennt sind. Zwecks Erzielung einer genauen Neutralisation der störenden Ausstrahlung
der Überlagererschwingung durch die Antenne wird gemäß dem Gegenstand des Hauptpatentes
eine Gegenkopplung über einen Kondensator vom überlagererkreis her auf das Empfangsgitter
ausgeübt, die Schwingkreiskapazität des überlagererkreises in zwei gleich große
Teilkapazitäten aufgeteilt und die Kathode der Mischröhre direkt mit dem Verbindungspunkt
dieser Schwinglereiskondensatoren verbunden.
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Es gelingt durch .diese Maßnahme, eine weitgehende Beseitigung der
störenden kapazitiven Kopplung zwischen Überlagerer- und Eingangskreis zu erzielen,
die sich um so stärker bemerkbar macht, je kürzer die Wellenlänge ist. Es läßt sich
auf die dort beschriebene Weise zwar eine gute Strahlungsbeseitigung erzielen, die
auch einigermaßen frequenzunabhängig ist, die Empfangsempfindlichkeit jedoch läßt
gleichzeitig ziemlich stark nach. Es ist an sich bereits bekannt, zwecks Ausstrahlungsbeseitigung
eine abgeglichene Überlagererschaltung in Brückenform aufzubauen.
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Bei der Anordnung gemäß der Erfindung wird sowohl Strahlungsfreiheit
als auch volle Empfangsempfindlichkeit erzielt. Erfindungsgemäß wird nun bei einem
Überlagerungsempfänger gemäß dem Hauptpatent ein zweiter Brückenzweig parallel zu
den beiden Teilen der Schwingkreiskapazität des Überlagerers durch einen relativ
kleinen Differentialkondensator gebildet, dessen Mittelbelegung an Erde liegt und
der so eingestellt wird, daß die Kathode der Mischröhre annähernd auf Erdpotential
kommt und somit von den Schwingungen entkoppelt ist.
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An Hand der Abbildungen sei die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
näher erläutert. Abb. z zeigt eine Mischröhrenschaltung, wie sie auch im Hauptpatent
beschrieben ist mit dem Unterschied, daß erfindungsgemäß ein Differentialkondensator
17, 18, 19 zusätzlich angeordnet ist. Die Empfangsschwingungen werden dem
ersten Gitter 3 zugeführt. Die Antenne 4 bzw. die Speiseleitung 5 zur Antenne ist
in vorliegendem Fall induktiv über einen Transformator 6 angekoppelt. Damit starke
Schwingungen zustande kommen, muß im Oszillatorsystem Kathode, Gitter und Anode
ohne störende Phasendrehung und mit
kurzen Leitungen miteinander
verbunden sein. Dies wird am besten durch einen ZwillingskondensatOr 7a,
7b bewirkt, dessen mittlere Belegung mit der Kathode 8 verbunden ist. Der Gitterkreis
des Empfangsgitters 3 wird über einen Kondensator g (verlustlose keramische Ausführung
oder Luft) dynamisch geerdet. Wenn der Empfang mit voller Lautstärke vor sich gehen
soll, muß daher verlangt werden, daß die Kathode 8 dynamisch ebenfalls über einen
Widerstand geerdet ist, welcher klein gegen die Gitter-Kathode-Kapazität io der
Röhre zwischen dem Empfangsgitter 3 und der Kathode ist. Wenn man die Kathode 8
direkt erdet, so stellt sich heraus, daß die Neutralisation der Ausstrahlung im
selben Augenblick stark verschlechtert bzw. aufgehoben und unter Umständen die Ausstrahlung
sogar verstärkt wird. Wenn man dagegen die Kathode 8 über eine Drossel i i an Erde
legt, so erhält man eine vorzügliche Neutralisation, verliert aber den Empfang,
weil der Widerstand von i i größer ist als der Widerstand der Gitter-Kathode-Kapazität
io und auf die Gitterstrecke von 6 her ein so geringer Empfangsstrom fließt, daß
sich zwischen Gitter und Kathode keine ausreichende Empfangsspannung aufbauen kann.
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An Hand der Abb. 2, die schematisch den prinzipiellen Aufbau der Schaltung
zeigt, sei der Grund für diesen merkwürdigen Zusammenhang zwischen Kathodenerdung
und Brückenminimum nachgewiesen. Es sind die für den Zusammenhang wesentlichen Kapazitäten
besonders leerausgezeichnet. Die Neutralisation wird wie im Hauptpatent durch einen
kleinen einstellbaren Kondensator 12 von der Größenordnung der schädlichen Kapazität
13 mit Hilfe der gegenphasigen Spannung ausgeführt, die an der Anode des Oszillatorsystems
zur Verfügung steht. Das Empfangsgitter 3 befindet sich in kapazitiver Kopplung
einerseits mit dem Mischgitter 14, zwischen den beiden besteht die schädliche Kapazität
13 durch das Schirmgitter der Hexode hindurch; andererseits wird an das Empfangsgitter
3 die Neutralisationsspannung über den Kondensator 12 angelegt, der in der Größenordnung
dem Werte 13 angeglichen wird. Die Betriebsspannungen dieses Brükkenzweiges werden
aus den Drehkondensatoren 7a, 7b .des Überlagerers hergeleitet, welche infolge ihrer
Größe Gewähr dafür bieten, daß die Spannungen an den Punkten A und G gegenphasig
sind. Zwischen dem Gitter 3 und der Kathode 8 besteht eine Röhrenkapazität io, die
praktisch ziemlich groß ist (etwa 2o cm inklusive Durchführungskapazität). Solange
die Kathode 8 über eine Drossel i i geerdet ist, gelingt es leicht, durch Abgleichung
mittels 12 das Empfangsgitter 3 und die Kathode 8 auf gleiches Potential zu bringen.
Es findet aber kein Empfang @ statt, weil der Widerstand von ii größer ist als der
von io. 1"Tun bestehen zwischen Gitter G undAnode A des Schwingteils Erdkapazitäten
15 und 16 von im allgemeinen sehr verschiedenem Betrag. Die Brücke 7a, 7b, 15 und
16 ist daher im allgemeinen nicht im Gleichgewicht. Es ist daher nicht möglich,
den Kathodenpunkt 8 mit der Erde zu verbinden, ohne daß dadurch die Beträge von
7b, 7a geändert werden, und hierdurch wird wiederum die zuerst abgeglichene Brücke
ebenfalls geändert und die Ausstrahlungskompensation zerstört.
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Es wird nun eine Abgleichung der beiden Brückenzweige zwischen Abstimmkondensator
und Antennengitter einerseits und zwischen.z10hstimmkondensator und Erde andererseits
gleichzeitig vorgenommen und dadurch eine Erdung der Kathode 8 und damit eine volle
Empfindlichkeit für den Empfang züigleich mit der Kompensation der Ausstrahlung
ermöglicht. Erfindungsgemäß wird nämlich parallel zu den schon vorhandenen undefinierten
Kapazitäten 15;16 ein Differentialkondensator 17d8 gelegt. Die Größe der beiden
Kapazitäten von 17 und 18 wird in der Größenordnung der Kapazität io zwischen Empfangsgitter
und Kathode gewählt. Die letztere wird beispielsweise durch besondere Herausführung
des Empfangsgitters aus dein Glaskolben der Röhre möglichst klein gewählt, womit
sich dann auch das Abgleichdifferentia117/iS verkleinert. Durch Einstellung des
Differentialkondensators 17118
kann der Mittelpunkt des Kondensators 7a, 7b
auf Erdpotential gelegt werden. Nachdem dies geschehen ist, könnte an sich die Kathode
8 direkt geerdet werden, ohne daß die vorher eingestellte Neutralisation 1243 zerstört
wird, und es würde volle Empfangsstärke eintreten.
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Es hat sich praktisch gezeigt, daß bei den sehr schwer zu beherrschenden,
im Metall des Chassis und in umgebenden Leitern fließenden Wirbelströmen es nicht
zweckmäßig ist, die drei Pole des Oszillators direkt mit Erde zu verbinden. Es läßt
sich aber sofort eine sehr gute Neutralisation erreichen, wenn die Erdung von 8
mit möglichst hochohmigen Widerständen vor sich geht. Durch die angegebene Dimensionierung
des Kondensators 17/18 und gleichzeitige Beibehaltung einer Drossel i i, welche
im benutzten Wellenband als sehr hochohmig anzusehen ist, wird an der Empfangsstärke
nichts geopfert, weil der Widerstand der Summe von 17 und 18 kleiner ist als der
Widerstand von io. Die starken Ströme des Oszillators fließen aber nicht über das
Differential nach Erde und verursachen daher keine Störkopplung.
Eine
letzte Fehlerquelle wird durch die Oszillatorröhre selbst herbeigeführt. Die Oszillatorröhre
liegt mit ihrer Anode-Kathode-Strecke parallel zum Drehkondensatorteil
7a, während zu dem anderen Kondensatorteil 7v die Gitter-Kathode-Strecke
parallel liegt. Nun ist der innere Widerstand der Anodenstrecke bei Dreipolröhren
verhältnismäßig niedrig, während der Gitterwiderstand derselben Röhren hochohmig
ist. Es entsteht daher eine Störung der Winkelfreiheit des Kondensators 7a, 7b.
Zur Kompensation kann ein Vorwiderstand 2q. in der Zuleitung zum Steuergitter (in
Abb. i eingetragen) eingeschaltet werden.
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Eine andere Maßnahme besteht in der Verwendung einer Vier- oder Fünfpolröhre
als Osziliatorröhre. Derartige Röhren haben von sich aus einen ausreichend großen
Anodenscheinwiderstand und stören das Brückengleichgewicht nicht. Dieses Verfahren
ist an Sicherheit den vorgenannten Verfahren überlegen, besonders ;beim Auswechseln
von Röhren, und. ist auch von der besonderen Größe der in der Röhre fließenden Ströme
und Vorspannungen weitgehend unabhängig.