DE735427C

DE735427C - Arrangement for frequency keying

Info

Publication number: DE735427C
Application number: DEL102544D
Authority: DE
Inventors: Simon Ramo
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1939-11-30
Filing date: 1940-11-29
Publication date: 1943-05-14

Description

Anordnung zur Frequenztastung Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Frequenztastung. Bei den. bekannten Anordnungen zur Frequenztastung sind zwei auf verschiedene Frequenzen abgestimmte Röhrensender vorgesehen. Es handelt sich somit um komplizierte Schaltungen.Frequency Keying Arrangement The invention relates to an arrangement for frequency keying. Both. known arrangements for frequency keying are two Tube transmitters tuned to different frequencies are provided. It is about thus complicated circuits.

Diese Nachteile werden bei der Anordnung zur Frequenztastung ultrakurzer Wellen nach der Erfindung vermieden. Erfindungsgemäß enthält eine Elektronenstrahlröhre zwei in der Strahllaufrichtung hintereinanderliegende Systeme zur Geschwindigkeitsmodulation und Phasenfokussierung mit voneinander unabhängigen Auskoppelschwingkreisen, die bei voneinander verschiedenen Elektronengeschwindigkeiten des Strahles erregt werden, und es sind Mittel zum sprunghaften Wechseln der Elektronengeschwindigkeit des Strahles zwischen den diesen Auskoppelschwingkreisen entsprechenden Werten vorgesehen. Durch Änderung der Elektronengeschwindigkeit zwischen den Werten, welche der Erregung der beiden Schwingüngserzeugungssysteme entsprechen, kann somit dieAusgangsleistung derElektronenröhre von einer zur anderen Frequenz gesteuert werden.These disadvantages become ultra-short with the arrangement for frequency keying Waves avoided according to the invention. According to the invention contains a cathode ray tube two speed modulation systems, one behind the other in the direction of travel of the jet and phase focusing with independent decoupling oscillating circuits that are excited at different electron velocities of the beam, and there are means for abruptly changing the electron speed of the beam provided between the values corresponding to these decoupling oscillating circuits. By Change in electron speed between the values that the excitation of the two vibration generation systems, the output power of the electron tube can be controlled from one frequency to another.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist im folgenden an Hand der schematischen Darstellungen in den Figuren näher erläutert. Die Fig. i zeigt eine Hochfrequenzelektronenröhre nach der Erfindung, während die graphische Darstellung in der Fig. 2 zur Erläuterung der Anordnung nach Fig. i dient.The arrangement according to the invention is shown below with reference to the schematic Illustrations in the figures explained in more detail. Fig. I shows a high frequency electron tube according to the invention, while the graphic representation in FIG. 2 is for explanation the arrangement of Fig. i is used.

Das elektrische Entladungsgefäß besteht aus einer Elektronenstrahlröhre mit einem langen Schaftteil io und einem breiteren Teil ii. Als Werkstoff für die Wandung des Gefäßes dient ein Isolierstoff mit niedrigen Verlusten, beispielsweise Glas, Quarz o. dgl.The electrical discharge vessel consists of a cathode ray tube with a long shaft part io and a wider part ii. As a material for the Wall of the vessel is an insulating material with low losses, for example Glass, quartz or the like

Der Teil io des Entladungsgefäßes enthält ein Strahlerzeugungssystem, welches beispielsweise aus einer Kathode 1q., die gestrichelt dargestellt ist, und einem Wehnelt-Zylinder 15 besteht. Der Wehnelt-Zylinder ist entweder, @vie dargestellt, direkt mit der Kathode verbunden oder liegt an einer um wenige Volt größeren positiven oder negativen Spannung. Zur Beschleunigung der Elektronen ist eine Beschleunigungselektrode 16 vorgesehen, die an einem geeigneten positiven Potential, beispielszveise mehrere hundert Volt, liegt.Part io of the discharge vessel contains a beam generation system, which, for example, from a cathode 1q., the dashed shown is, and a Wehnelt cylinder 15 consists. The Wehnelt cylinder is either, @vie shown, connected directly to the cathode or connected to a few volts greater positive or negative voltage. To accelerate the electrons is an acceleration electrode 16 is provided, which is at a suitable positive potential, for example several hundred volts.

Nachdem der Elektronenstrahl die Beschleunigungselektrode 16 passiert hat, wird er durch zwei ringförmige Elektroden 18 und i9 geführt. Zum Auffangen des Elektronenstrahles dient eine Anode 20.After the electron beam passes the accelerating electrode 16 it is passed through two ring-shaped electrodes 18 and i9. To catch An anode 20 is used for the electron beam.

Beim Betrieb der oben beschriebenen Anordnung liegen die Elektroden i8 und i9 an einem Potential, welches mehrere tausend Volt über Kathodenpotential beträgt. Um den Elektronenstrahl wirksam aufzufangen, ist die Anode 2o auf ein etwas niedrigeres Potential gebracht. Die Elektroden sind mit geeigneten Spannungsquellen, beispielsweise mit Batterien 22, 23 und 24. verbunden. Zur Fokussierung des Elektronenstrahles werden magnetische Fokussierungsspulen (nicht dargestellt) -oder andere Fokussierungsmittel benutzt.When operating the arrangement described above, the electrodes i8 and i9 are at a potential which is several thousand volts above the cathode potential. In order to capture the electron beam effectively, the anode 2o is brought to a slightly lower potential. The electrodes are connected to suitable voltage sources, for example to batteries 22, 23 and 24. Magnetic focusing coils (not shown) or other focusing means are used to focus the electron beam.

Die oben beschriebenen Elektroden dienen zur Erzeugung eines gerichteten Elektronenstrahles. Außerhalb des Entladungsgefäßes befindet sich ein Hochfrequenzelektrodensystem, das mit dem Elektronenstrahl gekoppelt ist. Das Hochfrequenzelektrodensystem besteht aus einer Reihe von hintereinander angeordneten zylinderförmigen Elektroden 25 bis 29, die koaxial . zum Entladungsgefäß angeordnet sind. Die mit einem ungeraden Bezugszeichen versehenen Elektroden sind leitend miteinander verbunden und durch Verbindung mit dem positiven Pol der Batterie 24. auf gleiches Potential gebracht. Die Elektroden 26 und -28 sind indessen unabhängig voneinander, so daß das Potential an diesen Elektroden mit der gewünschten Frequenz geändert werden kann. Die Elektroden besitzen verschiedene Längen, wie auch aus der Zeichnung zu entnehmen ist.The electrodes described above are used to generate a directional Electron beam. Outside the discharge vessel there is a high-frequency electrode system, that is coupled to the electron beam. The high frequency electrode system exists from a series of cylindrical electrodes 25 to 25 arranged one behind the other 29, the coaxial. are arranged to the discharge vessel. Those with an odd reference number provided electrodes are conductively connected to each other and by connection with the positive pole of the battery 24. brought to the same potential. The electrodes 26 and -28 are, however, independent of one another, so that the potential at these Electrodes can be changed at the desired frequency. Own the electrodes different lengths, as can also be seen from the drawing.

Die Elektrode 26 ist mit einem abgestimmten Schwingungskreis verbunden, zu dem der Kondensator 32 und die Induktivität 33 gehört. Der Schwingungskreis steht mit einer Antenne35 in Verbindung. In ähnlicher `''eise ist die Elektrode 28 mit dem Kondensator 37, der Induktivität38 und einer Antenne39 verbunden.The electrode 26 is connected to a tuned oscillation circuit, to which the capacitor 32 and the inductor 33 belong. The oscillation circuit stands with an antenna35 in connection. The electrode 28 is similar in appearance the capacitor 37, the inductor 38 and an antenna 39 are connected.

Durch das Elektrodensv stem, welches aus den Elektroden 25, -26 und 27 besteht, werden Hochfrequenzschwingungen erzeugt, vorausgesetzt, daß eine geeignete Beziehung zwischen der Länge der Zwischenelektrode 26 und der Elektronengeschwindigkeit besteht. Es sei angenommen, daß zwischen Elektrode 26 und den Elektroden 25 und 27 eine periodisch veränderliche Spannung liegt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Elektronen, welche den Zwischenraum zwischen den Elektroden 25 und -26 durchqueren, in ihrer Geschwindigkeit in verschiedener "'eise beeinflußt werden, und zwar abhängig von dem Potential, «-elches zii dein Zeitpunkt des Eintritts in den Zwischenraum herrscht. Folglich wird der die Elektrode 26 durchquerende Elektronenstrahl an verschiedenen Stellen seiner Länge Elektronen von verhältnismäßig hoher und Elektronen von verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit enthalten. Die schnellen Elektronen werden die langsameren Elektronen aufholen und es werden Gruppen von Elektronen entstehen, welche L adungsdichteänderun,gen entsprechen, die an der Austrittsstelle der Elektrode 26 zii bemerken sind. Durch die Ladungsdichteänderungen werden periodisch veränderliche Ströme an dem Ausgangsende der Elektrode 26 erzeugt, so daß ein mit dieser Elektrode verbundener Schwingungskreis erregt werden kann. Bei der Anordnung nach Fig. i werden stehende Schwingungen in dem Kreis 32, 33 bewirkt, wenn die Elektronenlaufzeit durch die Elektrode 26 praktisch einer Viertelperiode der Resonanzfrequenz des Schwingungskreises oder einem gewissen Vielfachen dieser Viertelperioden, einschließlich dem 5fachen und cafachen, entspricht.By the electrode system, which consists of the electrodes 25, -26 and 27 exists, high frequency vibrations are generated provided that a suitable Relationship between the length of the intermediate electrode 26 and the electron velocity consists. It is assumed that between electrode 26 and electrodes 25 and 27 is a periodically variable voltage. This measure achieves that the electrons that cross the space between electrodes 25 and -26, are influenced in their speed in different "ways, and indeed dependent of the potential, "- what about your time of entry into the interspace prevails. As a result, the electron beam traversing the electrode 26 becomes different at different Its length represents electrons relatively high and electrons relatively low speed included. The fast electrons become the slower ones Electrons catch up and groups of electrons will arise which change the charge density which are noticeable at the exit point of the electrode 26 zii. By the charge density changes become periodically varying currents at the output end of the electrode 26 is generated, so that an oscillation circuit connected to this electrode can be excited. In the arrangement according to FIG the circuit 32, 33 causes when the electron transit time through the electrode 26 is practical a quarter period of the resonance frequency of the oscillation circuit or a certain amount This corresponds to multiples of these quarter periods, including 5 times and ca times.

Die obengenannte Bedingung ist nur bei einer bestimmten Länge der Elektrode 26 und einer bestimmten Elektronengeschwindigkeit erfüllt. Folglich wird der Kreis 32, 33 nur dann erregt, wenn das Potential der Elektrode 28 den geeigneten kritischen Wert besitzt. Falls eine andere Elektronengeschwindigkeit gew.ililt wird, wird keine Schwingungserzeugung auftreten.The above condition is only valid for a certain length of the Electrode 26 and a certain electron velocity met. Consequently will the circuit 32, 33 is only excited when the potential of the electrode 28 is the appropriate has critical value. If another electron velocity is chosen, no vibration generation will occur.

Da die. Länge der Elektrode28 wesentlich verschieden von der Länge der Elektrode 26 ist, wird eine Erregung des mit der Elektrode 28 verbundenen Schwingungskreises dann erfolgen, wenn die Elektronengeschwindigkeit von dein ür die Elektrode 26 und dem damit verbundenen Schwingungskreis erforderlichen Wert abweicht. Es ist also möglich, durch zeitliche Veränderung der Elektronengeschwindigkeit entweder den einen Schwingungskreis oder den anderen Schwingungskreis selektiv zu erregen. Es wird also bei der Erregung des einen Schwingungskreises der andere Schwingungskreis aufhören zu schwingen.Since the. The length of the electrode28 is significantly different from the length of the electrode 26, the oscillation circuit connected to the electrode 28 is excited then take place when the electron speed of th ür the electrode 26 and the required value deviates from the associated oscillation circuit. So it is possible, by changing the electron speed over time, either the to selectively excite one oscillation circuit or the other oscillation circuit. It So when one oscillation circuit is excited, the other oscillation circuit becomes stop vibrating.

Nach der Entfernung wird das oben beschriebene Verfahren in der `'eise benutzt, daß die Elektronengeschwindigkeit zwischen den Werten, welche der Erregung des mit der Elektrode 26 verbundenen Schwingungskreises bzw. der Erregung des mit der Elektrode 28 verbundenen Schwingungskreises entsprechen., g e, ändert wird. Dieses kann beispielsweise durch Umschalten des Schalters .12, welcher zum Kurzschließen der Batterie 23 dient, erreicht werden. Mit dem Schalter und der Batterie ist ein hoher Widerstand 43 in Reihe geschaltet. Beim Betrieb des Entladungsgefäßes sind die Batterien 23 und 24 derart gewählt, daß bei der Stellung des Schalters 42 in der einen Lage eine derartige Elektronengeschwindigkeit auftritt, daß die Elektrode 28 und der damit verbundene Schwingungskreis erregt wird, während in der anderen Lage der mit der Elektrode 26 verbundene Schwingungskreis erregt wird.After removal, the procedure described above is carried out in the 'ice used that the electron speed between the values that the excitation of the oscillation circuit connected to the electrode 26 or the excitation of the with The resonant circuit connected to the electrode 28 correspond., g e, changes. This can be done, for example, by switching the switch .12, which is used for short-circuiting the battery 23 is used will. With the switch and the Battery is a high resistor 43 connected in series. When operating the discharge vessel the batteries 23 and 24 are chosen so that when the switch is in position 42 in the one position such an electron velocity occurs that the Electrode 28 and the associated oscillation circuit is excited while in the Another position of the oscillating circuit connected to the electrode 26 is excited.

Durch abwechselndes -Öffnen und Schließen des Schalters 42 kann das Ausgangssignal der Elektronenröhre zwischen der Frequenz des Kreises 32, 33 und der Frequenz des Kreises 37, 38 verändert werden. Folglich sind die durch die Elektronenröhre erzeugten Schwingungen frequenzgetastet, wie es in der graphischen Darstellung der Fig. 2 dargestellt ist. In dieser Figur zeigt die unregelmäßige Kurve A den Übergang des Gerätes von dem einen Zustand, in dem es mit der der Schwingung des Kreises 32, 33 entsprechenden Frequenz f1 arbeitet, zu dem Zustand, in dem es mit einer höheren Frequenz f2 arbeitet, die der Schwingung des Kreises 37, 38 entspricht. Diese Frequenzänderung kann zur Nachrichtenübermittlung in der `'eise benutzt werden, daß die Zeitdauer der einzelnen Signalfrequenzen gesteuert wird. Es ist daher möglich, die Anordnung nach der Erfindung zur Punkt-Strich-Telephonie bzw. -Telegraphie auszunutzen. Als Empfänger dient dann irgendeine bekannte Anordnung.By alternately opening and closing the switch 42 this can Output signal of the electron tube between the frequency of the circuit 32, 33 and the frequency of the circuit 37, 38 can be changed. Hence those are through the electron tube generated vibrations are frequency-keyed, as shown in the graph of the Fig. 2 is shown. In this figure, the irregular curve A shows the transition of the device from the one state in which it corresponds to that of the oscillation of the circle 32, 33 corresponding frequency f1 works, to the state in which it is with a higher frequency f2 works, which corresponds to the oscillation of the circle 37, 38. This frequency change can be used to transmit messages in the 'ice, that the duration of the individual signal frequencies is controlled. It is therefore possible to use the arrangement according to the invention for dot-and-dash telephony or telegraphy. Any known arrangement then serves as the receiver.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Arrangement for frequency scanning of ultra-short `` heads, characterized in that one cathode ray tube has two in the beam travel direction successive systems for speed modulation and phase focusing with independent Auskoppelschwingkreise contains, which from each other different electron velocities of the beam are excited, and that means for the sudden change of the electron speed of the beam between the Values corresponding to these decoupling oscillating circuits are provided.

2. Arrangement according to claim r, characterized in that the decoupling oscillating circuits with the Electron beam coaxially surrounding cylindrical electrodes are connected.