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Rückgekoppelte Röhrenanordnung für ultrakurze Wellen Der grundsätzliche
Mangel aller zurr Zeit vorhandenen Trioden für Dezimeberwellen sind die elektrisch
schlechten Durchführungen der Elektroden durch das Glas. Bei Wellten unterhalb A,
= So cm macht die InduktIvität der Durchführungen praktisch den gesamten. Schwingkreisbügel
aus, so daß man durch eine Längskapazität verkürzen muß, um überhaupt noch einen
Bügel außerhalb der Röhre zu haben.
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Die übliche Schaltung für Selbsterregung im Dezimeberwellengebiet
zeigt Abb. z. Der Schwingkreis liegt zwischen Gitter g und Anode a, die Rückkopplung
geschieht sowohl über die Röhrenkapazitäten als auch über dien Schleifer S und die
Verbindung zur Kathode 1< welche aus der veränderbaren äußeren Recktanz xlt und
der zwischeniderKathode K -Lund dem Kathodenanschlußpunkt K' liegenden Zuleitungsinduktivität
LIzbesteht. Insbesondere dient die Recktanz xlt dazu, die der komplexen !Röhrensteilheit
angepaßte Phase des Rückkopplungsfaktors einzustellen.
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Den äußeren. Bügel La kann man mit kleinen Verlusten aufbauen,
indem man: ein breites Kupferband dazu verwendet (evtl. versilberte Oberfläche),
aber da La in Reihe mit dem Verkürzungskondensator Cl, liegt, ist
die wirksame äußere Induktivität zwischen a' und g' klein gegen die Zuleitungsinduktivitäben
la bzw. l,. Die Elektrodenzuführungen haben bei den zur Zeit vorhandenen Röhren
nur einen Durchmesser von etwa r mm. Die Verluste darin sind also sehr groß und
das bedeutet, daß die Induktivität des Schwingkreises stark verlustbehaftet ist.
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Das Naheliegendste wäre nun, einfach die ElektroJendurchführungen
genübend dick zu machen, evtl. mit Bändern oderkonzentrischen Röhren aus der Röhre
herauszugehen. Dies
macht jedoch noch erhebliche technische Schwierigkeiten,-
so daß vorläufig damit noch nicht gerechnet werden kann.
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Einen Fortschritt stellt die bereits vorgeschlagene Röhre mit doppelten
Herausführwngen dar. Damit ist es gelungen, die Grenzwelle des mit einfachen Herausführungen
.versehenen Rohres um- 5 -f- io cm nach unten zu drücken, indem zwei parallel geschaltete:
Schwingkreisbügel verwendet wurden. Das hat weiterhin den Vorteil, daß die Außenbügel
größer werden. Man kann dein einen Bügel zur Rückkopplung benutzen, den anderen
zur Variation der Welle und zur Lastabnahme. Es zeigt sich hierbei, daß durch die
doppelte Herausführimg der Resonanzwiderstand steigt, .ohne daß die einzelne Durchführung
enen kleineren Verlustwiderstand hat.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Weiterbildung der
letztgen:annten Anordnung mit doppeltem Schwingungskreis. Diese Anordnung wird in
ihrer Wirksamkeit dadurch noch wesentlich verbessert, daß der eine Schwingungskreis
ganz in die Röhre hineinversetzt und nur der andere Schwingungskreis herausgeführt
und außerhalb der Röhre angeordnet ist.
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Es ist an sich bekannt, Schwingungskreise innerhalb des Röhrenkolbens
anzuordnen und unmittelbar mit den Röhrenelektroden konstruktiv zu verbinden. jedoch
ergibt sich hierdurch der Nachteil, daß einerseits dier Rückk Kopplungsgrad und
anderseits die Abstimmung nicht beeinflußt werden kann, -so daß sämtliche Röhreneigenschaften
von vornherein ge-
geben sind. Demgegenüber läßt sich bei der Erfindung, der
Rückkopplungsgrad beliebig dadurch beeinflussen, daß,ein Abgriff an dem äußeren
Schwingungskreis verschiebbar gemacht wird. Außerdem kann durch Verändern des äußeren
Schwingkreisbügels die Wellenlänge in gewissen Grenzen variiert werden, obwohl der
eigentliche freqwenzbestimmendeTeil durch den innerhalb des Röhrenkolbens angeordneten
Schwingkreis gebildet wird. Bei praktischen Versuchen hat sich gezeigt, daß die
Welle um etwa 2o % variiert werden kann.
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Die Erfindung. sei an Hand der Abb. 2 näher beschrieben. Mit I(, g
und a sind die Röhrenelektroden bezeichnet, die innerhalb eines Röhrenkolbens R
angeordnet sind. Der innere Schwingkre:@sbügel ist mit Lai, der äußere mit Lag bezeichnet.
In die Zuleitungen zum äußeren @chwingkreisbügel sind die verteilten Indtuktivitäten
La und h und die Verlustwiderstände i/2r., schematisch eingezeichnet.
Die Rückkopplung wird durch den verschiebbaren Eingriff S :eingestellt, der zwecks
Erzielung einer gewünschten Phasenlage: der Rückkopplung über eine veränderbare
Impedanzxl,, mit der Anode verbunden ist. Die Ab-Stimmung des äußeren Bügels läßt
sich durch Schwenken des Armes A verändern. Der eingebaute Bügel L"1 kann .als breites
Metallband mit kleinen Verlusten ausgeführt werden, so daß man seinen Verlustwiderstand
gegen den der äußeren Induktivität vernachlässigen kann. Es entsteht dann das Ersatzschaltbild
gemäß Abb.3, in welchem die Gitter-Anoden-Kapazität mit c, bezeichnet ist. Gegenüber
der erwähnten Anordnung mit doppelten Schwingkreish:erausführungen läßt sich ein
doppelter Resionanzwiderstand -erzielen, wenn der innere Schwingkreis:büg:el :ebenso
groß wie der äußere Schwingkreisbügel ist. Macht man darüber hinaus Lag größer als
L"1, so ergeben sich noch viel günstigere Verhältnisse, da nämlich dann der Hauptteil
des. Blindstromes in L"1 fließt und infolgedessen die Verluste im Zweig L, kleiner
werden. Quantitativ ergibt sich hierbei folgendes: Ist der äußere Bligel doppelt
so groß wie der innere, so wird der Resonanzwiderstand des ganzen Systems ungefähr
das Vierfache des Resonanzwiderstandes bei doppelter Schwingkreisherausführung.
Wird der äußere Schwingkreisbügel immer größer gewählt, so läuft der Resonanzwiderstand
dem endlichen Grenzwert zu, der durch den Verlustwiderstand dies inneren Bügels
gegeben ist.
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Die Erfindung ist nicht auf eine Schaltung zur Schwingungserzeugung
beschränkt, sondern kann auch zur Verstärkung und Frequenzvervielfachung Anwendung
finden. Eine Verstärkerschaltung ist in Abb..l dargestellt, «-o der Eingangskreis
mit L, und C, bezeichnet ist. Im übrigen entspricht die Schaltung der Abb. 2 mit
dem Unterschied, d.aß die Abstimmung des äußeren Bügels durch einen variablen Kondensator
C verändert wird. Die Schaltung ist sowohl für Verdopplung als auch für Verstärkung
anwendbar. Bei Verdopplung wird der äußere Kreis, an den auch der Verbrauchen angekoppelt
ist, auf die doppelte Frequenz abgestimmt, bei Verstärkung auf die Eingangsfrequenz
selbst. Mit den variablen Impedanzenxt" und x1,2 wird der gewünschte Entdämpfungsgrad
eingestellt, was bei Dezimeterwellen zur Erzielung brauchbarer Wirkungsgrade unbedingt
erforderlich ist.
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Eine weitere Schaltungsmöglichkeit zeigt die Abb. 5, bei der es sich
um eine Gegentaktver dopplerschaltung handelt, wie sie bereits vorgeschlagen wurde.
Die Elektroden und Schalteliem@ente der einen Röhre sind mit ' und die :der anderen
Röhre mit " gekennzeichnet.
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In konstruktiver Hinsicht können die Röhren gemäß der Erfindung grundsätzlich
genau so aufgebaut sein wie normale Röhren, wobei lediglich an die Elektroden ein
innerer Schwingkreisbü-el angekoppelt «=erden muß. Diese Ankopplung geschieht z.
B. kapazitiv
unter Verwendung der Elektrodenkühlfahnen als Kapiazitätsbelegung.
Diese kapazitive Kopplung hat den Vorteil, daß -das Elektrodensysbem selbst mechanisch
durch den. inneren Schwingkreisbügel nicht belastet wird, da der Schwingkreisbügel
getrennt gehaltert werden kann.
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Die entscheidenden Merkmale :der bieschrieb.enen Anordnung liegen
in folgendem: 1. Ein Teil der Schwingkreisiuiduktivität ist fest in verlustfreier
Ausführung in den Röhrenkolben eingebaut.
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2. Außerhalb der Röhre befindet sich ebenfalls ein Bügel, an dem in
der üblichen Weise die Rückkopplung .eingestellt wird. Ferner wird aus ihm die Last
ausgekoppielt.
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3. Die eingebaute Induktivität wird kleiner gehalten als die Induktivität,
die außerhalb der Röhre vorhanden ist. Dadurch wird @erreicht, daß die Blindströme
im wesentlichen nur innerhalb der Röhre fließen und keine großen Verluste @erzeugen.
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4. Die Elektro:denausführung ist normal und braucht nicht extrem verlustlos
zu sein, da sie nur wenig Blindstrom führt.
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5. Die Frequenz ist in erster Linie durch den eingebauten Bügel bestimmt,
kann aber durch Verändern .des, ,äußeren Bügels um schätzungsweise 2o% variiert
werden.
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6. Da des frequenzbustimmende Teil nur wenig Verluste hat, muß die
Frequenzkonstanz sehr gut sein. Sie kann noch verbessert werden, wenn die Röhrenkapazität
-erhöht wird. Das ist Bohne weiteres möglich, da der eingebaute Bügel sehr klein
gemacht werden kann. Der eingebaute Bügel kann auch als völlig geschlossener Topf
ausgebildet werden, da ,an ihm ja nicht die Rückkopplung eingestellt wird, sondern
am Bügel .draußen.