DE830074C

DE830074C - Abstimmbarer Rahmenantennenkreis

Info

Publication number: DE830074C
Application number: DEH5795A
Authority: DE
Inventors: Bernard Dunlevy Loughlin
Original assignee: Hazeltine Corp
Current assignee: BAE Systems Aerospace Inc
Priority date: 1946-12-17
Filing date: 1950-09-29
Publication date: 1952-02-21
Also published as: BE478263A; GB633680A; FR957263A; US2469168A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 21. FEBRUAR 1952

H 5795 VIII a / ^i a*

ist als Erfinder genannt worden

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf abstimmbare Rahmenantennen und insbesondere auf solche Anordnungen, bei denen ein Kreis mit einer Rahmenantenne auf eine beliebige Frequenz in einem Frequenzband abgestimmt werden kann.

In den letzten Jahren haben Rahmenantennen für Rundfunkempfänger immer breitere Anwendung gefunden. Die hierfür benutzten Rahmenantennen waren meistens hochohmig, d. h. die Induktivität der Rahmenantenne stellt die gesamte Induktivität des ersten Abstimmkreises des Empfängers dar. In manchen !'"allen jedoch können niederohmige Rahmenantennen, bei denen die Rahmeninduktivität nur einen Bruchteil der Induktivität des ersten Kreises ausmacht, besser und wirtschaftlicher sein.

Wie noch ausführlich erläutert werden wird, sind die Probleme eines ajbstimmbaren Antennenkreises, der einen hochohmigen Rahmen verwendet, ganz verschieden von denen, in denen ein niederohmiger Rahmen verwendet wird. Viele Schwierigkeiten sind weitgehend in der erfindungsgemäßen Abstimmvorrichtung für Rahmenantennen vermieden, die sowohl einen hochohmigen wie auch einen niederohmigen Rahmen verwenden kann. Zum Verständnis der Erfindung sollen die Vor- und Nachteile der hochohmigen und niederobmigen zunächst kurz betrachtet und dann die Grenzen und Nachteile abstimmbarer Rahmenantennenkreise diskutiert werden.

Verschiedene Faktoren beeinflussen die Wahl einer nieder- oder hochohmigen Antenne im beson-

deren Anwendungsfall. Im freien Raum wird ein hochohmiger Rahmen einem niederohmigen gleichen Volumens überlegen sein. Unter dem Ausdruck Volumen wird das Produkt aus Wdndungsfläche und Breite eines Rahmens verstanden; es ist der Kubikinhalt des von dem Rahmen umschlossenen Raumes. Das effektive Volumen eines spiralig gewundenen Rahmens, dessen Windungen in einer Ebene liegen, allgemein als Flachrahmen bezeichnet, ίο ist dem einer kreisförmigen Antenne äquivalent, bei der jede Windung denselben Flächeninhalt hat und die einzelnen Windungen längs ihrer Achse angeordnet sind. Praktisch können jedoch Rahmenantennen selten im freien Raum angeordnet werden und hochohmige Rahmen können selten so konstruiert werden, daß sie den verfügbaren Raum voll ausnutzen. Ein niederohmiger"Rahmen wird dort vorzuziehen sein, wo die effektive Fläche eines niederohmigen Rahmens weit größer als die effektive Fläche eines hochohmigen Rahmens ist. Die effektive Fläche eines kreisrunden Rahmens ist seine Windungsfläche, die eines Flachrahmens ist die Windungsfläche des äquivalenten runden Rahmens. So kann beispielsweise die niederohmige as Rahmenantenne bei einem großen Empfänger der Konsolbauweise die ganze innere Gehäusefläche ausnutzen, während eine hochohmige Rahmenantenne hierin durch andere Gesichtspunkte beschränkt ist. Wenn beispielsweise ein hochohmiger Rahmen eine große effektive Fläche hat, sind seine Induktivität und Kapazität schwierig in den notwendigen Toleranzen zu halten, und die verteilte Kapazität kann so groß werden, daß der Rahmen nicht mehr im ganzen Frequenzband ohne einen teueren Spezialkondensator abgestimmt werden kann. Der niederohmige Rahmen wird auch in solchen Fällen mit Vorteil verwendet, wo das effektive Q, d. h. das Verhältnis des induktiven Scheinwiderstandes zum Ohmschen Widerstand des hochobmigen Rahmens merklich durch seine Nähe zu dem metallischen Chassis oder anderen metallischen Bauteilen des Empfängers vermindert ist oder sich merklich ändert, wenn der Rahmen in bezug auf solche Metallteile verdreht wird. Beide Einflüsse treffen häufig bei tragbaren Empfängern zusammen. ! Außerdem, und dies ist ebenso wichtig, verursacht die Drehung des Rahmens gegenüber dem Chassis j im allgemeinen eine Verstimmung des Rahmen- j kreises, die bei hochohmigen Rahmen weit größer ist als bei niederohmigen. Der niederohmige Rahmen besitzt also geringe Q-Änderung und Verstimmung in Fällen, in denen der Rahmen drehbar gegenüber einem metallischen Chassis oder metallischen Gegenständen angeordnet ist.
In gewissen Anwendungsfällen kann der niederohmige Rahmen noch weitere Vorteile haben. So nimmt er weniger elektrostatische Störungen auf und erzeugt also weniger Störungen in einem Empfänger, wenn mit ihm in störungsverseuchtem Gebiet gearbeitet wird. Weiter ist er im allgemeinen besser richtungsabhängig infolge der geringeren elektrostatischen Kopplung. Er erleichtert Abgleich und Bedienung, da er direkt an der Wand des Ge- [ häuses befestigt werden kann und nicht mit Empfängerröhren, Trimmerkondensatoren u. dgl. inter-

^! feriert und weil er keine feste Lage gegenüber dem Empfängerchassis verlangt, damit der Gleichlauf bei Empfängern mit Einkopfbedienung erhalten bleibt.

! Die verschiedenen aufgezählten Vorteile des

; niederohmigen Rahmens werden zum großen Teil wettgemacht durch die Schwierigkeit, mit ihm eine vernünftig hohe Güteziffer und/oder gleichmäßige Güteziffer über ein ganzes Frequenzband zu bekommen. Der Ausdruck Güteziffer bedeutet dabei in hergebrachter Weise das Verhältnis der Spannung am Kondensator eines mit dem Rahmen verbundenen oder ihn enthaltenden Parallelresonanzkeiscs zur Feldstärke in V/m eines Empfängersignals. Er ist ein Maß des Wirkungsgrades, mit dem ein Signal· gegebener Feldstärke vom Rahmen empfangen und der ersten Verstärkerröhre eines Empfängers zugeführt wird.

Ein Kreis mit hochohmigem Rahmen wird gewöhnlich in einem Frequenzband in ziemlich einfacher Weise mittels eines Drehkondensators abgestimmt, der an den Rahmenklemmen liegt und mit ihm einen Parallelresonanzkreis und zugleich den Eingangsresonanzkreis des Empfängers bildet. Bei Resonanz ist die am Abstimmkondensator liegende Spannung gleich Q · e, wobei Q die Güte des Resonanzkreises aus Rahmen und Drehkondensator und gewöhnlich die des Rahmens selbst ist und e die vom Empfangssignal im Rahmen induzierte Spannung. Da für einen gegebenen Feldstärkewert und einen konstanten Q-Wert die Rahmenspannung direkt der Frequenz des Signals proportional ist, ist auch die Güteziffer des Rahmenkreises der Frequenz proportional. Dies ist für viele Anwendungsfälle unerwünscht, da das Verhältnis Signal: Rauschen sich proportional mit der Güteziffer des Antennenkreises ändert und daher klein ist bei niedrigen Frequenzen und weit höher am anderen Ende des Bandes.

Für ein gleichmäßig hohes Verhältnis Signal : Rauschen ist eine hohe und weitgehend über den Abstimmbereich konstante Güteziffer erwünscht; der Abstimmbereich ist üblicherweise von der Größenordnung 3:1. In der Praxis kann erreicht werden, daß das Q eines Kreises mit hochohmigem Rahmen nach höheren Frequenzen abnimmt, um die Güteziffer im Abstimmliereich annähernd konstant zu halten. Daibei wird aber meist zugleich das Q über fast den ganzen Abstimmbereich verringert. Als weiterer Nachteil wird dadurch in einem wahrnehmbaren Teil des Bereichs die Selektivität und damit bei einem Überlagerungsempfänger auch dio Spiegelselektion verschlechtert. Unter Spiegelselektion wird dabei das Verhältnis verstanden, mit dem ein Signal gegenüber einem Signal auf der Spiegelfrequenz empfangen wird. Schließlich kann die Güteziffer eines Kreises mit hochohmigem Rahmen in unerwünschtem Maße einfach durch die Änderung der Rahmengüte schwanken, wie sie z. B. durch seine Bewegung gegenüber dem Empfängerchassis oder anderen Metallteilen hervorgerufen wird.

Ein niederohmiger Rahmen andererseits wird

häufig in Kreisen verwendet, die mittels einer verhältnismäßig großen Spule abgestimmt werden. Letztere'bildet in Serie mit dem Rahmen und einem kleinen Festkondensator einen Resonanzkreis, der gewöhnlich zugleich der Eingangskreis des Empfängers ist. Die Signalspannung am Kondensator ist wieder wie vorher gleich Q- e. Da sich die induzierte Spannung c, wie schon erwähnt, mit der Frequenz ändert, ist auch bei dieser Anordnung für

ίο einen gegebenen Wert von Q und der Empfangsfeldstärke die Gütezift'er der Frequenz proportional. Sollen zwei Kreise mit je einem hochohmigen und einem niederohmigen Rahmen in dem gleichen Frequenzband abgestimmt werden, so muß die Induktivität des niederohmigen Rahmens um die der Serienabstimmspule kleiner sein als die des hochohmigen Rahmens. Im ersteren Fall hängt die Größe der Rahmeninduktivität von der' Induktivitätsänderung ab, die mit einer Abstimmspule erreicht werden kann. Je größer diese ist oder mit anderen Worten, je größer der Abstimmbereich ist, um so größer kann die Rahmeninduktivität sein und um so höher als die Güteziffer des Antennenkreises.

Die relativen Güteziffern zweier Kreise mit hochohmigem und niederohmigem Rahmen sind direkt vergleichbar. Unter der Annahme, daß die Kapazität des letzteren Kreises gleich der kleinsten Kapazität des ersteren ist, daß beide Rahmen gleiche wirksame Fläche und Gestalt und daß beide Kreise dasselbe Q_res (bei Resonanzfrequenz) haben, ist die geringere Gütezifter eines Kreises mit niederohmigem Rahmen, verglichen mit der eines Kreises mit hochohmigem Rahmen, für eine gegebene Signalfrequenz gegel>en zu

^ -i/Ml- M₁

D =

M_L—i

Hierin Ixxleuten M₁ das verfügbare Verhältnis der größten zur kleinsten Induktivität der Serienabstiinmspule und M, das für die Kreisabstimmung in einem bestimmten Frequenzband benötigte Verhältnis der größten zur kleinsten Induktivität.

Unter der Annahme eines gleichen Q_res ergibt sich aus Gleichung 1, daß der Kreis mit niederohmigem Rahmen und Serienabstimmspule eine gleichmäßig kleinere Güteziffer im Abstimmbereich hat als der Kreis mit hochohmigem Rahmen. Dies ist, wie schon erwähnt, ein grundsätzlicher Nachteil, der zugunsten der letzteren Anordnung spricht.

Selbst wenn das Q des ersteren mit der Frequenz veränderlich gemacht werden könnte, um eine einheitliche Güteziffer im Abstimmbereich zu erhalten, so müßte diese Q-Änderung im Verhältnis 3 : 1 geschehen, und der mittlere Q-Wert wäre dann ziemlieh niedrig mit dem Ergebnis einer geringen Güteziffer und stark verschlechterten Selektivität des Antennenkreises.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Güteziffer eines Rahmenantennensystems konstant zu halten durch die Verwendung eines niederohmigen Rahmens mit einer Serienspule und zusätzlich einer gleichzeitig mit dieser aibstimmbaren Spule parallel zu den Rahmenklemmen. Unter der Annahme eines gleichen Q_res und eines konstanten Q über den Abstimmbereich und gleicher Werte von M_f und M_L wie in dem zuvor betrachteten Kreis mit niederohmigem Rahmen bleibt die Güteziffer im wesentlichen ül>er den Abstimmbereich konstant und ist annähernd gleich der des zuvor betrachteten Kreises l>ei der im geometrischen Mittel des Bereichs liegenden Frequenz. Praktisch jedoch ist die Güteziffer der vorgeschlagenen Schaltung nicht höher als der kleinste Wert der Güteziffer eines Kreises mit hochohmigem Rahmen. Eine so niedrige Gütezifter ist in vielen Anwendungsfällen vom Gesichtspunkt des tragbaren Verhältnisses Signal : Rauschen unerwünscht.

Gegenstand der Erfindung ist ein abstimmbarer Rahmenkreis, der nicht nur eine weitgehend konstante Güteziffer in einem verhältnismäßig breiten Frequenzband hat, sondern dessen Güteziffer auch weit größer als sonst ist und bei dem sowohl ein hochohmiger als auch ein niederohmiger Rahmen verwendet werden kann.

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform l>esteht der Kreis aus einer Spule, einem Rahmen, der mit mindestens einem Teil der Spule verbunden ist, einem Drehkondensator, der parallel zur Spule liegt und mit ihr einen Parallelresonanzkreis mit einem vorgegebenen Q-Wert bei der mittleren Frequenz eines Frequenzbereichs bildet. Die Anordnung besitzt weiter ein Mittel zur Induktivitätsänderung, dessen Bewegung mechanisch mit der des Drehkondensators gekoppelt ist. Die Abstimmmittel von Spule und Kondensator werden zur Ab-Stimmung des Kreises gleichzeitig gemeinsam bewegt und ihre Gestaltung und Bewegung sind so aufeinander abgestimmt, daß das Verhältnis L : C des Kreises sich gegenläufig zu einer Q-Änderung ändert, ;um mittels des vorerwähnten Q-Wertes die Güteziffer des Kreises bei der Abstimmung weitgehend konstant zu halten.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele beschrieben und durch eine Zeichnung erläutert. In dieser bedeuten:

Fig. ι ein Schaltbild (teilweise als Blockschaltbild) eines drahtlosen Empfangsgerätes mit einer Rahmenantenne,

Fig. ι a das Ersatzschaltbild zu Fig. 1, Fig. 2 das Schaltbild einer anderen Ausführungs- no form,

Fig. 3 ein Konstruktionsibeispiel für die Schaltung nach Fig. 2,

Fig. 4 ein anderes Konstruktionsbeispiel ähnlich Fig. 3.

Der abstimmbare Kreis nach Fig. 1 enthält eine Spule 10 und einen Rahmen 11, der parallel zur Spule liegt. Die Spule 10 ist abstimmbar. Da sie parallel zum Rahmen liegt und ihre Induktivität allein bei der Abstimmung geändert wird, verringert die Parallelschaltung des Rahmens den Variationsbereich der Parallelschaltung. Für eine Frequenzänderung im Verhältnis 3 : 1 und einem konstanten Q-Wert im Abstimmbereich wird erfindungsgemäß eine Variation 3 : 1 der Gesamtinduktivität erreicht dadurch, daß durch geeignete Konstruktion der

Spule ίο ihre Induktivitätsänderung so groß wie möglich gemacht wird und die effektive Induktivität des Rahmens so gewählt wird, daß die Gesamtinduktivität eine Variation 3 : 1 ergibt. Da die hierfür l>enötigt€ Rahmeninduktivität gewöhnlich ziemlich hoch ist, würde ein solcher Rahmen wegen des Erfordernisses, daß die verteilte Rahmenkapazität niedrig und sein Q-Wert hoch sind, schwerfällig groß werden.

Für die Anwendung der Erfindung ist ein Rahmen mit einem mittleren Induktivitätswert zweckmäßiger, der in noch zu beschreibender Weise transformatorisch mit der Spule gekoppelt wird.

Das System 'besitzt ferner einen Abstimmkoudensator 13, der parallel zur Spule 10 liegt und mit ihr einen Parallelresonanzkreis bildet, dessen Q-Wert im Frequenzbereich vorzugsweise konstant ist.

Die Induktivität der Spule 10 wird durch ein Abstimmelement 14 verändert, das mit dem Ab-Stimmkondensator gekuppelt ist, wie mit gestrichelter Linie in Fig. 1 angedeutet ist. Wie schon oben erwähnt, sind Anordnung und Bewegung dos Abstimmelementes 14 im Verhältnis zu Schnitt und Bewegung des Drehkondensators 13 so gewählt, daß die Güteziffer des Rahmenkreises über den Absumml>ereich weitgehend konstant bleibt. Bleibt das Q des Parallelresonanzkreises konstant, bleibt also auch das Verhältnis der gesamten Induktivität zur Kapazität angenähert konstant. Praktisch wird es jedoch schwierig sein, Q mit der Abstimmung konstant zu. halten, weshalb es günstiger ist, das Verhältnis der Gesamtinduktivität zur Kapazität umgekehrt proportional zum Quadrat der Q-Änderung variieren zu lassen. Das Abstimmelement 14 Ix;-steht aus einem magnetischen Kern, z. B. einem Massekern, der im magnetischen Feld der Spule 10 l>e\veglich angeordnet ist. Aus Gründen einer großen /^-Variation und neljenher eines möglichst konstanten Q-Wertes des Parallelresonanzkreises 10, 13 ist die Länge der Spule 10 vorteilhaft weit größer als ihr Durchmesser. Die Länge des Kernes 14 ist vergleichbar der Spule 10. um eine lineare Induktivitätsänderung mit der Kernverstellung und derart eine angenähert lineare Induktivitätsvariation der Gesamtinduktivität aus Spule und Rahmen zu erhalten.

Unter der Annahme eines konstanten Q-Wertes hat der Abstimmkondensator 13 einen solchen Schnitt, daß sich eine lineare Kapazitätsänderung ergibt. Die gemeinsame Verstellung des Kernes 14 und des Drehkondensators erzeugen dann gleichzeitig eine im wesentlichen lineare Einstellung für die Gesamtiiidukt'ivität 10, 11 und die Kapazität 13. Man erhält also im Abstimmbereich ein weitgehend konstantes Verhältnis L : C, wie es für ein konstantes Q notwendig ist.

Der Rahmenkreis ist mit dem Eingangskreiseines drahtlosen Empfangsgerätes 15 verbunden, und zwar gewöhnlich mit den Eingangselektroden der ersten Röhren.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Der Resonanzkreis 10, 13 wird für die zu empfangende Frequenz durch gleichzeitige Einstellung des

(7)

W =

1 /.„ ■ c

■ 0 ■

(9)

Aus Gleichung 9 ergibt sich, daß das Verhältnis der Gesamtinduktivität zur Kapazität des Rahmenkreises sich umgekehrt proportional mit dem Quadrat einer Q-Änderung ändern muß. wenn die Güteziffer konstant bleiben soll:

(10)

ι
Q-

Kernes 14 und des Drehkondensators 13 auf Resonanz abgestimmt, und die im Kreise entstehende Signalspannung dem F.ingang des Empfängers 15 zugeführt.

In dem Ersatzschaltbild nach Fig. 1 a Ix'deiitet L₁₁ die äquivalente Paralk-Iinduktivität von Rahmen 1 1 und Spule 10:

Darin Iiedeuten L_h die Ralimeniinluktivität,
L_c die Spuleninduktivität.

Ein empfangenes Signal erzeugt die Signalspannung Cj. Die resultierende Spannung c des äquivalenten Kreises ist gegeben durch die Beziehung:

'■'■'" U", L/ ^Ü)

Die Spannung Ii₁. am Kondensator ^ergibt sich zu

E, Q ■ c . (4)

Darin Ix-deutet Q die Kreisgüte im Resonanzfall, die gewöhnlich die Güte der Parallelschaltung aus Rahmen 11 und Spule 10 ist. Aus Gleichung (3) und (4) ergibt sich die äquivalente Spannung e zu

l-b -r I ■<■ 11, J'i,

Andererseits ist die induzierte Spannung <>,■ auch gleich

e-_t = K ■ κ ■ E . (6)

Darin Ixxleuten Λ' eine willkürliche Konstante, ct^r die Kreisfrequenz des Empfangssignals, E die Feldstärke des Empfangssignals. Die Güteziffer des .Antennenkreises ergibt sich dann aus Gleichung (4), (5) und (6) zur

Die Werte für die Induktivität der Spule L_a und für die Kapazität C des Kondensators 13 sind bei Ab-Stimmung auf Resonanz durch die Gleichung

verknüpft. Aus Gleichung (7) und (8) ergibt sich dann die Güteziffer des Kreises zu

Aus der Beziehung (10) ergibt sich, daß das Verhältnis L_a : C konstant sein kann, wenn das Q_res des Svstems im Abstimmbereich konstant ist. Prak-

tisch wird sich Q_res aber über den Abstimmbereich ändern. In diesem Falle sollte sich das Verhältnis L_a : C umgekehrt zur Q-Änderung ändern, um eine gleichmäßige Güteziffer zu erhalten, und zwar umgekehrt mit dem Quadrat der Q-Änderung. Dies kanu durch geeignete Gestaltung und gegenseitige !Bewegung der Abstimmittel 14 und 13 erreicht werden. Eine solche Maßnahme ist nicht schwierig und kann in einfacher Weise in einem geeigneten 1 Mattenschnitt des Kondensators 13 bestehen.

Fig. 2 zeigt das Schaltbild für ein Ausführungslx'ispiel, das dem nach Fig. 1 weitgehend ähnelt. Gleiche Elemente sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen, ähnliche mit gestrichenen Bezugszeichen. In dieser Anordnung ist der Rahmen 11 relativ niederohmig und nur mit einem Teil der Spule 10' verbunden. Die Spule wirkt als Autotransformator und ül>crsetzt den Rahmenwiderstand entsprechend dem Windungszahlenverhältnis α und fc auf den gewünschten Wert. Die Windungen α sind vorzugsweise über die Windungen b gewickelt, und zwar gleichsinnig. Diese Konstruktion stellt sicher, daß beide Wicklungsteile immer eng mit dem Abstimmeletnent 14' gekoppelt sind. Das Optimum erhält man bei einer solchen Auswahl der Rahmeninduktivität im Vergleich zur Spuleninduktivität, daß die Spuleiiteile α und b annähernd gleich groß werden, üie ernndungsgemäße Konstruktion hat abgesehen von ihrem einfachen und raumsparenden Aufbau den Ixisonderen Vorteil, daß der Strom im Rahmenkreis und der Strom im Resonanzkreis 10', 13' im gemeinsamen YYicklungsteil a in entgegengesetzter Richtung fließen, so daß der resultierende Strom in diesem sehr klein ist. Die Wicklung α kann also aus verhältnismäßig dünnem Draht bestehen, und die Wicklung b aus entsprechend stärkerem Draht, was der Güte Q der Spule und des Resonanzkreises 10', 13' zustatten kommt. Die Wirkungsweise der Schaltung ist im übrigen der zuvor Ixischriebenen gleich.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform der Schaltung nach Fig. 2. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Spule 10' besitzt einen zylindrischen Träger 16 aus Isoliermaterial, auf den die Wicklung b aus starkem Draht 18 und darüber gleichsinnig die Wicklung α aus viel feinerem Draht 17 gewickelt ist. Die Wicklung α kann mit Vorteil auf einen eigenen Träger (nicht gezeichnet) gewickelt J₀ und mit diesem teleskopartig über die Wicklung b auf dem Träger 16 geschoben sein. Die Länge der Spule 10' ist weit größer als ihr Durchmesser. Das Abstimmittel 14 ist ein fester Zylinder aus magnetischem Werkstoff, z. B. ein Massekern, dessen Länge mit der der Spule vergleichbar ist, während sein Durchmesser so gewählt ist, daß er leicht in dem Träger 16 verschoben werden kann. Diese Konstruktion verbürgt eine beträchtliche Induktivitätsänderung mit der Kernverschiebung. Der Kondensator 13 enthält zwei Statorplatten 19, 20 mit dielektrischen Belegungen 22 und eine zwischen ihnen verschiebbare Platte 21. Diese Konstruktion kann in einfacher Weise jede gewünschte Charakte-

ristik der Kapazitätsänderung mit der Bewegung der Platte 21 erhalten. Kern 14 und Platte 21 sind über eine Stange 23 mechanisch fest miteinander verbunden.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Abstimmvorrichtung nach der Erfindung. Mit Fig. 3 ül)ereinstimmende Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen, ähnliche mit gestrichelten Bezugszeichen versehen. Der Kondensator 13' besteht aus zwei konzentrischen zylindrischen Statorplatten 19', 20' mit einer gemeinsamen Befestigung's- und elektrischen Verbindungsplatte 24. Die bewegliche Platte 21' ist ebenfalls zylindrisch und koaxial im Zwischenraum zwischen den Platten 19', 20' verschiebbar. Der Zylinder 21' ist an dem einen Ende durch die leitende Platte 25 abgeschlossen, die in der Achse der Anordnung an einem Isolierstück 26 den Abstimmkern 14 für die Spule 10' trägt. Der Kern 14 il>ewegt sich gemeinsam mit der Platte 21', und zwar teleskopartig innerhalb des an der Platte 2 koaxial zu den Zylindern angeordneten Spulenträgers 16. Diese Konstruktion stellt eine foesondcrs zweckmäßige und wenn gewünscht lineare Induktivitätsabstimmiung der Spule 10' dar. Mit ihr läßt sich gleichzeitig jede gewünschte Charakteristik tier Kapazitätsänderung des Kondensators 13' erreichen. Ein weiterer bedeutender Vorteil ist, daß go die Spule 10' in dem Kondensator 13' wie in einem Abschirmgehäuse sitzt und so das elektromagnetische Feld des Parallelresonanzkreises 10', 13' auf das Innere des Kondensators 13' beschränkt bleibt. Mit Rücksicht darauf, daß die Güteziffer des gj Rahmenabstimmkreises unmittelbar von der Güte der Spule 10' abhängt und erfindungsgemäß möglichst hoch bleiben soll, sollen die Zylinderkondensatoren 19', 20' ausreichende Durchmesser haben, damit >sie nicht durch ihre Nähe zur Spule ihre Güte vermindern.

Bemerkt soll noch werden, daß der Rahmen, obwohl seine Induktivität angenähert der eines hochohmigen Rahmens entspricht, viele Vorteile eines niederohmigen Rahmens aufweist, weil der Rahmen 11 von dem Kreise 10', 13'entkoppelt ist.

Aus der Beschreibung ist deutlich geworden, daß ein abstimmbarer Rahmenantennenkreis gemäß der Erfindung die Vorteile einer im wesentlichen konstanten und großen Güteziffer in einem verhältnis- no mäßig breiten Abstimmbereich in einem Maße bietet, wie sie bisher auf einfache Weise nicht erreichbar war. Eine konstante Güteziffer ist aber von höchster Bedeutung.

Außer den in der Beschreibung gegebenen Beispielen hat die Erfindung zahlreiche andere Abwandlungsmöglichkeiten, die dem Fachmann nach der gegebenen Lehre geläufig sind.

Claims

Patentansprüche:

ι. Al)Stimmbarer Rahmenantennenkreis, bestehend aus einem Rahmen, einer abstimmt>aren Spule und einem Abstimmkondensator, dadurch gekennzeichnet, daß Rahmen, Spule und Kondensator miteinander parallel geschaltet sind und einen Parallelresonanzkreis bilden und daß

das Abstimmelement der Spule mechanisch mit dem Abstimmelement des Kondensators gekoppelt ist und Gestaltung und Bewegung beider so aufeinander abgestimmt sind, daß sich das Verhältnis L : C entgegengesetzt zur Änderung ■der Kreisgüte Q im Aibstiimmbereich ändert.
2. Abstimmbarer Rahmenantennenkreis nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen nur zu einem Teil der Spulenwicklung parallel liegt.
3. Abstimmbarer Rahmenantennenkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule zwei Wicklungsteile hat, die gleichsinnig ül>ereinander gewickelt sind, und daß der Rahmen einer der beiden parallel liegt.
4. Abstimmbarer Rahmenantennenkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis L : C" des l'arallelkreises sich annähernd umgekehrt proportional mit dem Quadrat einer Änderung des Q-Wertes ändert.
5. Abstimmbarer Rahmenantennenkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kreisgüte Q und Verhältnis L: C über den Abstimmbereich im wesentlichen konstant sind.
6. Abstimmbarer Rahmenantennenkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstimmelement der Spule aus magnetischem Werkstoff ist, z. B. ein Massekern, der im Feld der Spule l>e\veglicli angeordnet ist.
7. Abstimmbarer Rahmenantennenkreis nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Länge der Spule weit größer als ihr Durchmesser ist und daß die Länge des Kerns mit der der Spule vergleichbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

3204 2.