DE727935C - Anordnung zur Fremdsteuerung und Frequenzvervielfachung von Dezimeterwellen unter Verwendung von Magnetfeldroehren - Google Patents

Description

• Anordnung zur Fremdsteuerung und Frequenzvervielfachung von Dezimeterwellen unter Verwendung von Magnetfeldröhren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fremdsteuerung von: Dezimeterwellen mittels Magnetfeldröhren. Voraussetzung jeder Fremdteuerung - ist, daß eine beliebige Entdämpfung. bzw. Bedämpfung eines Steuerkreises möglich ist, so. daß man es jederzeit in der Hand hat, eine Selbsterregung zu vermeiden. Ferner muß eine vollkommene Entkopplung zwischen Eingangssteuerkreis und dem Ausgangskreis vorgenommen werden. Die Erfindung beruht: auf der Erkenntnis, daß bei Dezimeterwelleneine ausreichende Entkopplung zwischen Steuerkreis und Ausgangskreis .nur möglich wird, wenn auch in dem Entladungsraum eine elektronische - Entkopplung vorgenommen wird. Dies geschieht dadurch, daß in einem Steuerentladungsraum, der aus mehreren sein- oder mehrfach geschlitzten;; senkrecht zur Kathode stehenden Seitenplatten besteht, eine Phasenaussortierung der Elektronen vorgenommen wird, wobei die Elektronen, die den Steuerkreis dämpfen, durch Energieaufnahme beschleunigt werden und über eine au: sich bekannte Blende oder ,ein Gitter in .einen Ausgangsentladungsraum hineingesteuertwerden. DerAusgangsientladungsraum wird durch zwei oder mehrere Anodenteile umschlossen, die konzentrisch oder axialsymm;etrisch zur * Kathode außerhalb däs Steuerraumes liegen.
• Es ist an sich bekannt, derartige (falscriphasige) Elektronen durch eine Kunstschaltung ebenfalls wie die riclitigphasigen Elektronen zur Entdämpfung zu verwenden. Hierbei axbeiten aber beide Elektronengruppen infolge einer ;anderen Systemanordnung in gleichem Sinne auf ein und denselben Kreis. Im vorliegenden Falle befinden sich dagegen in dem Ausgangsentladungsraum vorwiegend phasengleiche, vorsortierte Elektronen, die den Steuerkreis im Mittel-dämpfen, so- da,ß eine Selbsterregung nicht möglich ist, während im Steuerkreis Elektronen beliebiger Phasenlage laufen. Es ist auch bereits eine ähnliche Schaltung mit Steuerkreis und Verbraucherkreis vorgeschlagen worden, wobei das Steuersystem auch durch Seitenplatten gebildet wird. Hierbei ist aber keine Trennung der verschiedenen Phasengruppen der Elektronen vorgesehen, so daß die hier beabsichtigte Wirkung einer elektronischen Entkopplung nicht eintreten kann.
• Vom Ausgangsentladungsraum aus betrachtet wirkt der.Steuerraum als Elektronenquelle (virtuelle Kathode), welche Elektronen vorwiegend gleicher Phasenlage liefert. Bei Abstimmung -Lund Selbsterregung des Ausgangskreises -erhält man eine Schwingung, deren Stärke durch die Stärke des Elektronenübertritts aus dem Steuerraum bestimmt wird. Damit ergibt sich eine Abhängigkeit der Stärke der Ausgangsspannung von der Steuerspannung des Steuerkreises und eine Ausgangsspannung, die 18o° Phasenverschiebung zur Steuerspannung besitzt, so daß eine schädlich Rückkopplung nicht eintreten kann. Statt einer Blende kann auch ein an sich bekanntes Sekundärelektronen emittierendes Gitter verwendet werden. In diesem Ea1le treten die Sekundärelektronen durch das Gitter in den Ausgangsentladungraum. Da die Höhe der Sekundäremission von der Steuerspannung des Steuerkreises abhängt, ist eine Steuerung der Schwingungen des Ausgangskreises möglich. jedoch darf das Gitter nur einseitig sekundäremissiansfähig sein, und zwar auf der dem Steuerkreis zugekehrten Seite: In dem beschriebenen Falle wird die Stärke einer ,an sich selbständigen Schwingung durch Fremdsteuerung mittels eines Steuerkreises gesteuert. Da jedoch zwischen Steuerwechselspannung und Ausgangsspannung eine phasenstarre Frequenzkopplung besteht; wird die Frequenz des Ausgangskreises weitgehend durch die Steuerfrequenz synchronisiert. Nur bei sehr großer Verstimmung machen sieh die Ausgangsschwingungen selbständig. jedoch kann die Ausgangsfrequenz ein Vielfaches der Steuerfrequenz sein, da auch bei Frequenzvervielfachung eine phasenstarre Kopplung zwischen Steuer- und Ausgangsfrequenz besteht.
• Auch eine Verstärkung der Steuerspannung kann"eTreicht werden. Dazu ist nur durch eine entsprechende Wahl: der Betriebsspannungen eine Spannungsübersetzung einzustellen.
• 'Besöiidere Bedeutung dürfte die Erfindung für dein Empfang und die direkte Hochfreqüenzverstärkung modulierter - Schwingungen haben. Durch die Empfangsschwingungen wird die- Schwinginlg des Ausgangskreises nicht nur synchronisiert, sondern auch moduliert.
• In Abb. i und 2 ist eine Ausführungsmöglichkeit des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens angedeutet: Abb,, i zeigt .einen Schnitt durch das Elektrodensystem einer erfindungsgemäßen Röhre und ihre Schaltung. I( ist die Kathode des Steuerraumes, Si, S2 Steuerelektroden des Steuerraumes, die zwei-und mehrfach geschlitzt sein können, Ag =Anodengitter des Steuerraumes, A1 bis A4=Anodenteile des Ausgangsentladungsraumes. Die Fremdsteuerspannung wird z. B. über :einen Schwingkreis Li, C1 den Steuerelektroden Si, S2 zugeführt, die eine kleine, meistens negative Vorspannung erhalten. Das Anodengitter Ag der Steuerstufe hat eine positive Gleichspannung und ist hochfrequenzmäßig mit der Kathode I( kurzgeschlossen. Parallel zur Symmetrieachse und zum Heizfaden verläuft ein homogenes Magnetfeld H, welches so @eingestellt wird, daß im Ruhezustand nur wenige Elektronen bis auf das Anodengitter Ag gelangen. Sobald eine Fremdsteüerspannung geeigneter Frequenz an die Seitenplatten Si, S2 gelegt wird, findet die Phasenaussortierung statt, und einzelne Elektronengruppen gelangen durch das Atodengitter in den Ausgangsraum Ag bis Ai bis A4; Elektrodenabstand und Betriebsspannung sind dabei so gewählt, daß bei dem eingestellten Magnetfeld die Elektronenbahn im Ausgangsraum gexadewieder die Anodenteile A, bis A4 berührt. Das bedeutet, daß die Gleichspannung an A1 bis A4 wesentlich höher ist als an Ag . Die Ausgangsschwingungen werden am Ausgangskreis L2, C@ abgenommen. ES sei noch betont, daß zwischen 'Elektroneneigenfrequenz des Steuerraumes und Steuerfrequenz selbstverständlich gewisse bestimmte Verhältnisse bestehen müssen, so daß eine Phasenaussortierung überhaupt eintritt.
• Abb.2 zeigt ein Elektrodensystem, dessen Anodengitter Ag infolge' der an sich hekannten jalousieartigen Ausbildung vorwiegend einseitig durchlässig ist, damit auch ein Rücklauf von Elektronen aus dem Ausgangsstrom in den Steuerraum möglichst unterbleibt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE :-i. Anordnung zur Fremdsteuerung und Frequexizvervielfachung von -Dezimeterwellen unter Verwendung von Magnetfeldröhren mit einer in Segmente unterteilten Außenelektrode -Lind geschlitzten PlatteneJekträden an - den Stirnseiten des Elektrodeneystems, dadurch gekennzeichnet, daß der Steterentladüngsraum aus der Kathode, mehreren ein- oder mehrfach geschlitzten, dazu senkrecht stehenden Seitenplatten als Steuerelektroden und einer einteiligen, konzentrisch zur Kathode liegenden elektronendurchlässigen, z. B. gitterförmigen, positiv vorgespannten Elektrode besteht, daß der Ausgangsentladungsraum durch. zwei oder mehrere Anodenteile umschlossen wird, die konzentrisch. oder axialsymmetrisch zur Kathode außerhalb des Steuerraums liegen, und daß die Betriebsbedingungen so. gewählt sind, daß am Ausgangskreis nur die durch die einteilige Elektrode hindurchtretenden in b.ezug ;auf den Steuerkreis falschphasig laufenden Elektronen zur Wirkung kommen.
2. 2: Anordnung nach Anspruch i, dadurch - gekennzeichnet, daß die einteilige, durchlässige, z. B. gitterförmige Elektrode des Steuerkreises hochfrequenzmäßig sauf Kathodenpotential gehalten wird und eine solche z. B. j:alousieartige Form erhält, daß sie überwiegend einseitig elektronendurchlässig wird, derart, daß viele Elektronen vorn innenliegenden Steuerraiun in den @außenliegenden Ausgangsraum gel.angen.können, aber in umgekehrter Richttulg nur wenige.
3. 3. Röhre zur Verwendung in einer Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einteilige gitterförmige Elektrode .auf der dem Steuerent-1adungsraum zugekehrten Seite eine erhöhte Sekundärelektronenemission aufweist.