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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. .
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In Abb. 5 ist ein Anwendungsbeispiel der Erfindung zum Aufsuchen von
reflektierenden Körpern dargestellt.
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Durch E und R sind,schematisch ein Sender und ein Empfänger mit Reflektorantennen
R1 bzw. R2 für gerichtete Kurzwellen dargestellt.
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Q bedeutet den aufzusuchenden Gegenstand, der die eintreffenden Impulse
zum Empfänger reflektiert.
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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.
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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.