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Röhrensender Die Erfindung betrifft einen Röhrensender für modulierte
Hochfrequenzschwingungen, bei dem sämtliche Niederfrequenz- und Hochfrequenzstufen
in einer gemeinsamen Röhre untergebracht sind. Erfindungsgemäß arbeiten die Elektrodensysteme
für die niederfrequente Verstärkung und für die hochfrequente Schwingungserzeugung
und Verstärkung nach dem Vervielfacherprinzip und besitzen gemeinsame, durch Trennwände
abgeteilte Vervielfacherelektroden.
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Es ist somit möglich, einen Sender herzustellen, der nur eine einzige
Röhre enthält. Da die sonst notwendigen Kopplungselemente zwischen den einzelnen
Röhren wegfallen, ist der Aufwand an Schaltelementen sehr gering. Außer -den Spannungsquellen,
dem Mikrophon- und Antennenkreis sind grundsätzlich nur ein Sch-,vingungskreis zur
Schwingungserzeugung und Schaltelemente zur Einkopplung,der Niederfrequenz in die
Modulationsstufe erforderlich. Von besonderer Bedeutung ist auch die Möglichkeit,
als primäre Elektronenquellen belichtete Photokathoden zu verwenden. Für kleinere
Sendeleistungen ist ,die erfindungsgemäße Sendeanlage besonders einfach und vorteilhaft.
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Elektronenvervielfacher als Verstärker oder Schwingungserzeuger zu
verwenden, ist an sich bekannt. Man hat dabei aber stets nur Stufen gleicher Art,
also z. B. Niederfrequenz-oder Hochfrequenzverstärkerstufen in eine gemeinsame Röhre
eingebaut. Verschiedene Arten von Verstärkerstufen zusammenzubauen, wagte man bisher
nur bei Glühkathodenröhren ohne vervielfachende Elektroden, denn für den Betrieb
von verschiedenen Zwecken dienenden Vervielfacherstufen in
einem
gemeinsamen Gefäß war die gegenseitge Beeinflussung der Entladungsstrecken zu befürchten.
Während es bei Glühkathodenröhren leicht möglich ist, die einzelnen Verstärkerstufen
elektrisch voneinander zu trennen, sind die Verstärkerstufen bei Elektronenvervielfachern
ja nicht elektrisch abgeschlossene Gebilde, sondern unmittelbar hintereinander angeordnete
Entladungsstrecken, die gegeneinander nicht abgeschirmt sein können. Hieraus ergibt
sich aber auch der Hauptvorteil der erfindungsgemäßen gegenüber den bekannten Anordnungen:
Bei Glühkatllodeilröhren kommt man ohne besondere, die einzelnen Stufen miteinander
verbindende Kopplungsglieder nicht aus, während bei der erfindungsgemäßen Anordnung
die einzelnen Stufen unmittelbar aufeinanderfolgen und man nur ein Minimum all Kopplungselementen
braucht.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsegenstandes
schematisch dargestellt.
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Abb. z zeigt ein grundsätzliches Schaltbild mit transforinatorischer
Einkopplung der Niederfrequenz in die Modulationsstufe.
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Abb. 2 zeigt ein Schaltbild mit kapazitiver Einkopplung der Niederfrequenz
in die Modulationsstufe.
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(Der Index der einzelnen Buchstaben bezieht sich auf die Zahl der
zugehörigen Vervielfacherstufe. Die auf den niederfrequenten Teil bezogenen Buchstaben
sind mit Strichen versehen.) Zu Abb. r : In einer gemeinsamen Röhre h sind zwei
V ervielfachersysteme untergebracht, die sämtliche Verstärkerstufen des Senders
beinhalten. Als Spannungsquelle für den Vervielfacher dient eine Batterie b. Das
Elektrodensystein für die niederfrequente Verstärkung bestellt aus der Elektrodenquelle
q, dem Gitter äö , den Vervielfacherelektroden ei' bis e4 und der Sammelanode
a,'. Die vom Mikrophon zd über den Niederfrequenztransforinator tö auf das Gitter
gö aufgedrückte Niederfrequenzspannung steuert den von der einen Hälfte der Elektronenquelle
q ausgehenden Elektronenstroh, der in vier Verv ielfacherstufen verstärkt und von
der Sammelanode a' einem Transformator tz;' zugeführt wird.
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Das andere Elektrodensystern besteht aus der Elektronenduelle q, dem
Gitter go, den Vervielfacherelektroden ei bis clo und der Sammelanode a..
Die Vervielfacherelektroden e1 bis e, bilden mit dein Rückkopplungstransformator
to und dem Gitter go den Oszillatorkreis. Die Induktivität der Primärspule p6 des
Transformators to und der parallele Kondensator c6 bestimmen die Frequenz der Trägerwelle.
In den Stufen e6 bis es wird die Hochfrequenz weiter verstärkt und mit i
der dem Gitter ä4 aufgedrückten Niederfrequenz moduliert. Die Stufen e9 bis elo
wirken als Endverstärker. Die Sammelanode a führt die modulierte und verstärkte
Trägerwelle dein Antennenkreis über den Transformator tlo zu. Der Kondensator c
dient zur genauen Abstimmung des Antennenkreises. Um die Zeichnung nicht unübersichtlich
gestalten zu müssen, sind iin hlilcrophonlcreis und in den beiden Gitterkreisen
Batterien v', VO und z,4 eingezeichnet. Es ist jedoch naueliegend, daß man die entsprechenden
Spannungen an entsprechenden Stellen der Batterie b abgreift. Die einzelnen Spannungsstufen
der Batterie b sind zweckmäßigerweise durch Kondensatoren überbrückt, um ihren Wechselstromwiderstand
vernachlässigen zu können. Die Verwendung von vervielfachenden Svstemen bedingt
eine grundsätzlich andereyWirkungsweise als die Verwendung voll gewöhnlichen, gittergesteuerten
Röhren, da für mehrere Impulsgruppen auf demselben Potential liegende Verv ielfacherelektroden
verwendet werden können, wenn nur für eine räumliche Trennung der zu den einzelnen
Impulsgruppen gehörigen Elektronenwolken gesorgt ist, so daß diese auf getrennten
Auffanganoden gesammelt werden können. Für die vorliegende Erfindung war diese Erkenntnis
von besonderer Wichtigkeit, da man für das hochfrequente und niederfrequente Verstärkersystem
gemeinsame Vervielfacherelektroden (e,-e,, e.- e.', e3 -c3 , e, e4) verwenden
kann und nur durch Trennwände zu für eine räumliche Trennung der den beiden Impulsgruppen
zugeordneten Elektronenströme sorgen muß.
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Zu Abb. 2: Die Schaltung für die Schwingungserzeugung ist hier ebenso
gewählt wie in Abb. r. Die Einkopplung der am Widerstand;-5' abgegriffenen Niederfrequenzspannung
in die Modulationsstufe erfolgt über den Kondensator c,3 . Die negative Vorspannung
für das Gitter bn wird aus der Batterie b entnommen. Der hochohinige Widerstand
r$ ermöglicht die Ausbildung einer Wechselspannungsdifferenz zwischen Elektrode
es und Gitter g$ und dient gleichzeitig als Elektronenableitwi@derstand. Die Vorspannungen
für den Mikrophonkreis und das niederfrequente Steuergitter gä sind hier ebenfalls
als direkt aus der Batterie b entnommen dargestellt.
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Zur vollkommenen Trennung der beiden Impulsgruppen ist es vorteilhaft,
wenn man die Elektronenquelle q derart unterteilt, daß im mittleren Teil keine Elektronen
emittiert werden.
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Die zwei ersten Steuergitter gö und go kann man auch als sekundäremittierende
Elektroden ausbilden, oder, mit anderen Worten,
man kann das erste
Elektrodenpaar galvanisch zweiteilen und als Steuergitter verwenden. Die Stufenzahl
für die niederfrequente Verstärkung, die Schwingungserzeugung und die Endverstärkung
muß je nach dem Verwendungszweck des Senders verschieden gewählt werden. Die in
der Zeichnung dargestellten Kopplungsarten können in bekannter Weise weitgehend
variiert werden. In den Stufen geringerer Leistung können Kastenelektroden verwendet
werden, während sich für größere Leistungen Netzelektroden besser eignen. Als primäre
Elektronenquelle q kann man für die beiden Impulsgruppen getrennte oder gemeinsame
Glühkathoden oder belichtete Photokathoden verwenden. Es ist auch möglich, eine
Glühkathode und eine belichtete Photokathode zu verwenden. Ist der Teil der Elektronenquelle
q, welcher die Elektronen für die niederfrequente Impulsgruppe liefert, eine Photokathode,
so kann man diese direkt mit einem die Niederfrequenz enthaltenden Wechsellicht
'beleuchten. Auf diese Weise kann man z. B. den Ton ,eines Tonfilms direkt, ohne
Zuhilfenahme von Tonwieldergabeapparatur und Mikrophon, hochfrequent senden. Andererseits
kann der nieiderfrequente Teil der Senderöhre mit einem Lautsprecher gekoppelt sein,
so daß der Ton also mit einer Röhre an Ort und Stelle wiedergegeben und hochfrequent
gesendet werden kann.
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Ist die primäre Elektronenquelle für die Hoch- und Niederfrequenz
eine gemeinsame, optisch nicht unterteilte Photokathode, so wirkt !bei Belichtung
mit dem die Niederfrequenz enthaltenden Wechsellicht und bei einer Schaltung für
hochfrequente Schwingungserzeugung in der ersten Stufe bereits die Photokathode
-als Modulator. Es ist dann nur mehr eine Verstärkung der modulierten Hochfrequenz
notwendig und möglich. An Stelle der Steuerung mittels Gitter kann sowohl in der
Niederfrequenzstufe als auch in der Oszillator- und Modulationsstufe die Steuerspannung
direkt an die entsprechenden Elektroden gelegt werden, oder, mit anderen Worten,
die Gitterkönnen selbst als sekundäremi:ttlerende Elektroden ausgebildet seien.