DE757154C - Impulsgenerator - Google Patents

Description

• Impulsgenerator In bestimmten Anwendungsgebieten der elektromagnetischen Wellen, insbesondere bei der Kurzwellenpeilung und beim Aufsuchen von reflektierenden Körpern nach dem Rückstrahlprinzip, ist es erforderlich, Strahlungsimpulse von sehr kurzer Dauer zu erzeugen, die- sich mit einer bestimmten Häufigkeit, beispielsweise p-mal in der Sekunde, wiederholen. Der Sender arbeitet dann gewöhnlich mit einer Empfangseinrichtung zusammen, die so gebaut ist, daß der Empfänger während des Eintreffens der direkten Impulse kurzzeitig gesperrt wird.. Zur Erzeugung der Strahlungsimpulse wird der Ausgangskreis des Senders von einem Impulsgenerator gesteuert, det Impulse von sehr kurzer Dauer mit der Frequenz p liefert. Die Empfangsanordnung besitzt außer dem normalen Empfangsgerät ebenfalls einen Impulsgenerator, der mit dem senderseitigen Generator synchronisiert ist. Zur Synchronisation der beiden Impulsgeneratoren ist es vorteilhaft, diese von einer gemeinsamen Wechselstromquelle mit der Frequenz p zu steuern. Zur Berücksichtigung etwaiger ungewollter Phasenverschiebungen in einzelnen Schaltelementen ist es im allgemeinen erforderlich, den Sende- und/oder den Sperrimpuls in der Phase regelbar auszubilden. Ein ähnliches Problem tritt auch bei Gegensprechanlagen u. dgl. auf. .
• Das der Erfindung zugrunde liegende `'erfahren zur Impulserzeugung ist an sich b.°-kannt und besteht darin, daß dem Steuerkreis einer Röhrenanordnung mit ausgeprägter Amplitudenbegrenzung eine Wechselspannung zugeführt wird, deren Frequenz der Impulsfolgefrequenz entspricht und deren Amplitude den Aussteuerbereich der Röhre übersteigt, und daß die im Anodenkreis der Röhre auftretenden Stromstöße an einer Induktivität die ge@vünschten kurzzeitigen Spannungsimpulse hervorrufen. Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, zur Phasenänderung der Impulsfolge gegenüber der steuernden Wechselspalinung die Gittervorspannung der Röhrenanordnung in einem die Übersteuerung des Gitterkreises stets aufrechterhaltenden Bereich regelbar zu machen.
• Der Erfindungsgedanke soll unter Hinweis auf die Abbildungen näher erläutert werden. Abb. i zeigt den Impulsgenerator nach der Erfindung. Das Steuergitter g einer Röhre T, vorzugsweise einer Pentode, ist an den hohen Widerstand R1 angeschlossen. An den Klemmen a, h liegt eine Wechselspannung mit der Frequenz p, welche die Impulsfolgefrequenz bestimmt. Die Klemme b führt zu dem Potentiometer P, das die Batterie B überbrückt. Der Mittelpunkt M -dieser Batterie liegt an Erde. Das Schirmgitter e der Röhre liegt an einer gut gefilterten Spannungsquelle Ue. Die von Upl gespeiste Anode pl ist an die- Spule L angeschlossen, die so gewählt ist, daß ihre Eigensehwingungsdhuer geringer ist als die doppelte Impulsdauer. Im Nebenschluß zu dieser Spule liegt ein Widerstand R2, der die Eigenschwingungen des Schwingungskreises dämpft, welcher durch die Spule L, durch ihre Eigenkapazität, durch die Röhrenkapazität und die Leitungskapazitäten gebildet wird: Die Kathode c der Röhre T ist direkt mit Erde verbunden, also mit dem negativen Pol der Schirmgitter- und Anodenbatterie, ebenso das Bremsgitter r. Über den Kondensator G werden die erzeugten Impulse abgenomlflen.
• Die Wirkungsweise des Impulsgenerators ist aus dem Diagramm der Abb. 2 zu entnehmen. Es bedeutet fls, Bs die statische Keimlinie der Röhre T (Anodenstrom I"1 als Funktion der Gittervorspannung Uso) für eine bestimmte Schirmgitterspannung. Der Kennlinienknick beim Übergang zu positiven Gitterspannungswerten wird von dem durch den hohen Widerstand R1 fließenden Gitterstrom verursacht. Ferner sind durch rno, fYbl, m2, n2, U1, lt.o bzw. Po, Plr p2, q2, q1, qo zwei positive Halbperioden der Sinusschwingung mit der Frequenz p dargestellt, die zwischen den Klemmen a und b wirksam ist. Schließlich bedeutet 31s die Gittervorspannung, die der jeweiligen Stellung des veränderbaren Potentiometerabgriffes P entspricht.
• Die Kurven i-ni , lvt, 11'2 /' sli bzw pi p2 q2' qi usiv. stellen die Stromimpulse im Anodenkreis dar, welche unter diesen @rl@eitslyedingungen erhalten werden; diese Stromimpuls. sind trapezfö.rmig, und die, Punkte ml', 1n2', n2', f1i usw. liegen angenähert auf einem Rechteck, wenn sich die Punkte ml, m2 genügend weit weg von den Spitzen K der Sinus- kurven befinden.
• Schließlich ist in Abb.2 unter dieser Anodenstromkurve noch der Spannungsverlauf (Spannung (' als Funktion der Zeit t) dargestellt, der sich theoretisch an der Selbstinduktion L beim Durchfließen dieser Stromimpulse ausbildet. Man erkennt, daß jeder Stromimpuls zwei Spannungsimpulse m,", m." und n2.., stl.. bzw. pl.., p2.. und q2.., q1 von sehr kurzer Dauer 'hervorruft, die voneinander .einen Abstand besitzen, der der Dauer der Stromimpulse gleicht. Diese Spannungsimpulse besitzen theoretisch die Form länglicher Trapeze, deren kleine Basis nach dem bekannten der Zeit entspricht, in welcher der Strom rrti auf mz anlvächst. Tatsächlich wird diese Kurve jedoch durch die Eigenschwingung der Spule und den Einscllwingvorgang so verändert, daß man für einen bestimmten Widerstand R1 den in Abh. 3 dargestellten Spannungsverlauf erhält. Die trapezförmigen Impulse sind in sehr spitze Dreiecke verwandelt.
• Wenn man nun die Gittervorspannung der Röhre T ändert, dann kann man mit einem einzigen Potentiometer P die Punkte ml, m2 entlang der Sinuskurve zwischen den Punkten R' und S' (Abb.q.), also zwischen dem Minimum und dem Maximum der Sinuswelle, verschieben. Man erkennt, daß man hierdurch die Phasenlage der Impulse innerhalb eines weiten Bereiches ändern kann, ohne die Impulsamplituden zu beeinflussen, sofern nur die Punkte ml, nag hinreichend weit unter dem Maximal-,vert der Steuerschwingung liegen. Die größte Phasenänderung, die man mit jedem Impulsgenerator praktisch erzielen kann, liegt in der Größenordnung von i5o° (vgl. den Abstand der Punkte r', s' in Abb. q.), so daß man die sende- und empfangsseitigen Impulsreihen, zu deren Erzeugung getrennte Impulsgeneratoren dienen, um je i5o°, zusammen also um 300°', gegeneinander verschieben kann.
• Die Wichtigkeit der Erfindung liegt darin, daß die Phasenverschiebung der Impulsreihe durch eine einfache Gleichspannungsänderung bewirkt wird, ohne daß hierbei eine Beeinflussung der Impulsamplituden auftritt. Das Regelorgan (Potentiometer P) kann an beliebiger Stelle, gegebenenfalls auch weit vom Impulsgenerator entfernt, angebracht werden. Die bekannte Methode der Phasenregelung der Impulse, welche darin besteht, die Phase der Gitterwechselspannung p zu ändern, !hat dagegen außer dem Erfordernis einer umfangreicheren Einrichtung zur Phasenverschiebung den Nachteil, daß es schwierig ist, die Phase einer Wechselspannung innerhalb eines größeren Bereiches zu verändern, ohne ihre Amplitude zu beeinflussen.
• In Abb. 5 ist ein Anwendungsbeispiel der Erfindung zum Aufsuchen von reflektierenden Körpern dargestellt.
• Durch E und R sind,schematisch ein Sender und ein Empfänger mit Reflektorantennen R1 bzw. R2 für gerichtete Kurzwellen dargestellt.
• Q bedeutet den aufzusuchenden Gegenstand, der die eintreffenden Impulse zum Empfänger reflektiert.
• Die Impulsfolge des Senders E kann beispielsweise die in Abb. 6 dargestellte Form benutzen. Die einzelnen Impulse haben eine Dauer von 1/1soooo Sek. und sind voneinander durch Pausen von 1/1s ooo Sek. getrennt.
• Diese Impulsfolge des Senders E wird von der Wechselstromquelle p gesteuert. Um den Empfänger gegen die direkt vom Sender eintreffenden Impulse unempfindlich zu machen, wird im Empfänger ein Impulsgenerator vorgesehen, der ebenfalls von der Wechselspannungsquelle p gesteuert wird und kurze Regelimpulse zur Sperrung des Empfängers erzeugt. Beide Impulsgeneratoren sind im Sinn der erfindungsgemäßen Lehre mit Potentiometern Bi und B2 versehen, die durch Gitterspannungsänderung der zugehörigen Impulsgeneratoren eine solche Phasenregelung der vom Sender direkt aufgenommenen Impulsfolge und der Regelimpulse gestatten, daß der Empfänger immer gerade bei Eintreffen eines direkten Impulses gesperrt ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRLCHE: r. Impulsgenerator, bei dem dem Steuerkreis einer Röhrenanordnung mit ausgeprägter Amplitudenbegrenzung eine Wechselspannung zugeführt wird, deren Frequenz der Impulsfolgefrequenz entspricht und deren Amplitude den Aussteuerbereich der Röhre übersteigt, und bei dem die im Anodenkreis der Röhre auftretenden Stromstöße an einer Induktiv ität die gewünschten kurzzeitigen Spannungsimpulse hervorrufen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Phasenänderung der Impulisfodge gegenüber der steuernden Wechselspannung die Gittervorspannung der Röhrenanordnung in einem die Übersteuerung des Gitterkreises stets aufrechterhaltenden Bereich regelbar ist. z. Impulsgenerator nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Röhre mittels eines Potentiometers nach Größe und Polarität veränderbar ist. 3. Sendeempfangsgerät für Rückstrahlmessungen unter Benutzung zweier Impulsgeneratoren nach Anspruch z oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Impulsgenerator die Impulsfolge des Senders steuert und der zweite den Empfänger während des Eintreffens der direkten Impulse sperrt. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 403 939, 623 oo5, 624003; französische Patentschriften Nr. 752,532, 802 355, 803 632; USA.-Patentschrift Nr. 1 924 r74.