-
Verfahren und Anordnungen zur Erzeugung praktisch rechteckförmiger
kurzzeitiger Impulse von elektrischen Schwingungen Die Erfindung betrifft Verfahren
und Anordnungen zur Erzeugung praktisch rechteckförmiger kurzzeitiger Impulse von
elektrischen Schwingungen, die zur Aussendung von elektromagnetischer, insbesondere
ultrakurzer, oder sonorer, insbesondere ultrasonorer Strahlung Verwendung finden,
unter Benutzung eines selbsterregten oder fremdgesteuerten Röhrensenders, der für
die Dauer kurzzeitiger, durch relativ lange Pausen getrennter Impulse aus einem
Speicherkondensator beschränkter Größe betrieben wird. Derartige Verfahren und Anordnungen
finden insbesondere Verwendung bei Ortungsmessungen, welche mit reflektierbaren,
elektromagnetischen oder sonoren Wellen nach der Sendeimpulslaufzeitmethode
arbeiten.
Bei derartigen Anordnungen werden zur einwandfreien Durchführung der Messung Sendeimpulse
benötigt, deren Verlauf eine möglichst genaue Rechteckform aufweist. Ein solcher
Impuls hat eine Zeitdauer, die gleich einem Vielfachen einer Periode des verwendeten
hochfrequenten oder z. B. auch tonfrequenten Trägerstromes ist. Da es sich zum Zwecke
einer sicheren Zeichenübermittlung meist darum handelt, die Aussendung der Zeichen
mit möglichst großer Energie vorzunehmen, wäre es notwendig, eine entsprechend der
auszustrahlenden Impulsenergie sehr leistungsfähig bemessene Stromversorgungsanlage
vorzusehen, wenn man einen Impulsverlauf von möglichst genauer Rechteckform erreichen
will. Eine derartige überdimensionierte Stromversorgungsanlage würde aber in diesem
Falle nicht nur unwirtschaftlich, sondern auch insbesondere bei ortsveränderlichen
Anlagen sehr nachteilig sein. Wählt man aus diesen Gründen. eine Stromversorgungsanlage
kleiner Leistung, so würde die Amplitude des Sendeimpulses während der gesamten
Impulsdauer nicht mehr stets d°n gleichen Wert haben, sondern nach irgendeiner Funktion
während dieser Zeit allmählich kleinere Werte annehmen. Man ist also bei Wahl einer
Stromversorgungsanlage kleinerer Leistung gezwungen, zwecks Aufrechterhaltung einer
möglichst genauen Rechteekform des Sendeimpulses besondere Maßnahmen zu ergreifen.
-
Gemäß der Erfindung wird nun die tastende Senderöhre gitterseitig
über eine Kombination aus einer Drosselspule und ohmschen Widerständen und über
den Tastkontakt an eine positive Spannung gelegt. Der dadurch bedingte Spannungsanstieg
an einem weiteren ohmschen Widerstand, über den die Senderöhre mit einer während
der Tastpausen wirksamen Spannung verbunden ist, wird mittels dieser Schaltelemente
so eingestellt, daß die Ausgangsleistung der Senderöhre während jedes Impulses trotz
Absinkens ihrer Anodenspeisespannung bei allmählicher Entladung des Speicherkondensators
praktisch konstant bleibt. Bei Verwendung eines Schirmgitters zur Tastung kann die
Kathodenspannung als während der Tastpausen wirksame Sperrspannung dienen. Die Kombination
aus einer Drosselspule und ohmsehen Widerständen, über die der die Modulationsspannung
liefernde Widerstand mit Hilfe des Tastkontaktes an die positive Spannung gelegt
wird, kann beispielsweise aus einer Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes
und einer Drosselspule oder aber auch aus einer Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes
mit einer aus einem ohmschen Widerstand miteiner Drosselspule gebildeten Parallelschaltung
bestehen. Der Kernpunkt der Erfindung besteht somit darin, eine allmählich ansteigende
Gittervorspannung unter Ausnutzung des Stromanstieges in einer während der Dauer
des Tastimpulses stromdurchflossenen Drosselspule zu schaffen und hierdurch den
Abfall der Senderenergie während des Impulses zu kompensieren.
-
Anordnungen zur selbsttätigen Modulation von Tastimpulsen unter Benutzung
von Kombinationen von ohmsehen Widerständen und Drosselspulen in den Gitterkreisen
sind bereits bekanntgeworden. Hierbei handelt es sich jedoch darum, einen allmählichen
Stromanstieg auf der Steuerseite in einen raschen Stromanstieg auf der Anodenseite
zu verwandeln, während gemäß der Erfindung das allmähliche Abfallen der Anodengleichspannung
durch das allmähliche Ansteigen der Gitterspannung kompensiert werden soll.
-
Zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung und ihrer Wirkungsweise
sind einige der möglichen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstands in der Zeichnung
dargestellt, und es bedeutet Abb. i eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung,
Abb. a eine Abänderung der Schaltungsanordnung nach Abb. i, Abb. 3 a und 3 b die
Wirkungsweise der Anordnung nach Abb. i.
-
In der Abb. i ist ein fremdgesteuerter Röhrensender gemäß der Erfindung
dargestellt. Die Schirmgitterröhre i wird von der Anodenspannungsquelle 2 über den
Widerstand 3 und die Primärseite des Transformators d. mit Anodenspannung versorgt.
An die Sekundärseite des Transformators 4 ist ein Verbraucher i4., der z. B. eine
Antenne oder i ein sonstiger Strahler sein kann, angeschaltet. Parallel zur Kathode
und der Verbindung zwischen Widerstand 3 und Primärseite des Transformators q. ist
ein Speicherkondensator 5 angeordnet. Von einem an sich beliebigen Schwingungserzeuger
6 wird dem durch die Vorspannungsquelle 7 entsprechend negativ vorgespannten Steuergitter
der Röhre i eine Steuerwechselspannung zugeführt. Parallel zu der Strecke Schirmgitter-Kathode
liegt ein Widerstand B. Das Schirmgitter der Röhre i ist außerdem über einen Impulskontakt
9 und eine Widerstandskombination, die aus den Widerständen i i und 12 und der Drosselspule
io besteht, mit einer positiven Vorspannungsquelle 13 verbunden. Bei geöffnetem
Impulskontakt liegt, wie man ohne weiteres erkennt, das Schirmgitter über den Widerstand
8 am Kathodenpotential. Die Röhre i ist also bei geöffnetem Kontakt 9 gesperrt,
so daß ein Anodenstrom nicht fließen kann. Unter der Voraus-
Setzung,
daß, wie bereits oben angegeben, die Stromversorgungsanlage 2 äußerst klein bemessen
ist, würde der Verlauf bzw. die Hüllkurve eines Impulses gemäß Kurve 15 in Abb.
3 a verlaufen, sofern die Röhre i in der üblichen Gittersteuerung getastet würde.
Der Grund hierfür besteht darin, daß während der Ruhepause bzw. Impulspause der
Speicherkondensator 5 über den Widerstand 3 von der Anodenspannungsquelle 2 aufgeladen
wird, so daß im ersten Augenblick, d. h. beim Einsetzen des Impulses, die volle
Energie zur Verfügung steht, daß aber entsprechend der allmählichen Entladung des
Speicherkondensators 5 die während der Impulsdauer zur Verfügung stehende Energie
nach irgendeiner Funktion allmählich abnimmt. Die Anodenspannungsquelle 2 ist infolge
ihres inneren relativ hohen Widerstandes und auch infolge des vorgeschalteten Widerstandes
3 nicht in der Lage, den zusätzlichen Bedarf an Energie aufzubringen, um während
der Impulsdauer eine gleichmäßige Amplitude der Wechselstromschwingungen aufrechtzuerhalten.
-
Wird nun die Anordnung so getroffen, daß der Impulskontakt g an die
Schirmgitterzuleitung gelegt wird, so wird in dem Augenblick, in dem dieser Impulskontakt
9 geschlossen wird, an das Schirmgitter der Röhre i eine entsprechend bemessene
positive Vorspannung über die aus der Drosselspule io und den beiden Widerständen
ii ünd i2 gebildete Widerstandskombination gelegt. Im ersten Augenblick, d. h. -'in
dem Augenblick, in dem der Impulskontakt 9 gerade geschlossen ist, springt die Schirmgittervorspannung
von dem Wert Null (Kathodenpotential) sofort auf einen lediglich durch die Widerstände
11, 12 und 8 gegebenen Wert, wodurch sich der innere Röhrenwiderstand sprunghaft
auf einen bestimmten Wert vermindert. Infolgedessen fließt ein bestimmter Anodenstrom.
Die Drosselspule io ist so bemessen, daß während der Impulsdauer entsprechend der
gestrichelt dargestellten Kurve 16 in Abb. 3 a ein weiterer allmählicher Anstieg
der Schirmgittervorspannung erfolgt. Wenn die Werte der Widerstände i i, 12 und
8 einerseits und der Drosselspule io andererseits richtig bemessen sind, so ergibt
sich als Resultierende der Kurven 16 und 15 in Abb. 3 a die in Abb. 3 b dargestellte
Kurve 17, welche den korrigierten Verlauf des Steuerimpulses während der Impulsdauer
zeigt.
-
In Abb. 2 ist eine Abänderung der Anordnung nach Abb. i gezeigt, bei
der lediglich der in Abb. i enthaltene Widerstand i i fortgelassen ist. Zwischen
dem Widerstand 8 und dem Impulskontakt 9 führt eine Stichleitung zu -dem Schirmgitter
der Röhre i. Parallel zu der Schirmgitter-Kathoden-Strecke der Röhre liegt der Widerstand
8 gemäß Abb. i. Bei dieser in Abb.2 gezeigten Anordnung springt die positive Vorspannung
des Schirmgitters nicht sofort auf einen bestimmten höheren Wert, sondern nimmt
unter dem Einfluß der Drosselspule io, der Widerstände 12 und 8 allmählich zu. Hierdurch
findet ebenfalls analog der in Abb. 3 a dargestellten Wirkungsweise eine - Impulskorrektion
statt, welche der in Abb. 3 b dargestellten Wirkungsweise grundsätzlich entspricht.