DE836203C

DE836203C - Superregenerativer Empfaenger fuer sehr kurze Wellen

Info

Publication number: DE836203C
Application number: DEN2980A
Authority: DE
Inventors: Herre Rinia
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1949-10-10
Filing date: 1950-10-08
Publication date: 1952-04-10
Also published as: FR1025756A; GB676735A; US2676246A; CH287043A; BE498585A; NL149255B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen superregenerativen Empfänger für sehr kurze Wellen, z. B. einen Fernsehempfänger. Superregenerative Empfänger enthalten bekanntlich eine als Oszillator geschaltete Röhre, die von den empfangenen Schwingungen gesteuert wird. Durch die Wirkung einer sog. Pendelschwingung werden dabei die in der Röhre erzeugten Schwingungen periodisch unterbrochen, so daß Schwingungsperioden mit Perioden abwechseln, in denen keine Schwingungen in der Röhre erzeugt werden. Die süperregenerativcn Empfangsschaltungen beruhen darauf, daß während der Schwingungsperioden die Amplitude der erzeugten Schwingung zunimmt, und zwar wird sie schneller einen bestimmten Wert erreichen, in dem Maße wie die Intensität des empfangenen Signals größer ist.

Wenn, wie es bei Fernsehempfängern der Fall ist, ein breiter Frequenzbereich empfangen werden muß, wäre es erwünscht, die Pendelfrequenz sehr hoch zu wählen, da, wie leicht dargetan werden kann, die Breite des Frequenzbandes, das empfangen werden kann, von der gleichen Größenordnung wie die Pendelfrequenz ist, mit Rücksicht auf die Notwendigkeit, ein die Pendelfrequenz unterdrückendes Filter zu verwenden. Die Hochfrequenzbreite des Oszillatorkreises muß jedoch mindestens etwa das Zehnfache der letztgenannten betragen. Bei Verwendung der üblichen Oszillatorschaltungen ist man an eine Höchstgrenze gebunden, oberhalb welcher es nicht mehr möglich ist, bei Verwendung der üblichen Schwingungskreise die Schwingungen des superregenerativen Empfängers während der Oszillationsperiode bis zu einem derart hohen Wert

ansteigen zu lassen, daß ein Signal hinreichender Stärke im Ausgangskreis auftritt. Im allgemeinen ist nämlich l>ei einer sehr hohen Pendelfrequenz die zur Verfügung stehende Zeit, um die erzeugten Schwingungen in den Kreisen der als Oszillator wirksamen Röhre bis zu den erforderlichen Werten ansteigen und abnehmen zu lassen, zu kurz, sogar wenn besondere Maßnahmen zur Steigerung der I )äinpfung dieser Kreise während der Pendelperiode

ίο getroffen werden. Dies trifft sowohl für Kreise mit konzentrierter Selbstinduktion und Kapazität als auch für die sog. Topfkreise zu. Bei superregenerativen Schaltungen ist es jedoch unbedingt erforderlich, daß am Ende der Pendelperiode die Schwingungen in den Kreisen der schwingenden Röhre bis auf einen dem Rauschpegel entsprechenden Mindestwert herabgesunken sind, da nur dann die während der Schwingungsperiode erreichte höchste Amplitude der Schwingungen ausschließlieh von der Stärke des im Eingangskreis wirksamen empfangenen Signals abhängig ist.

Die Erfindung schafft ein Mittel, durch das die (irenze für die Pendelfrequenz wesentlich erhöht werden kann. Sie besteht darin, daß als Oszillator, dessen Wirkung periodisch mit der Pendelfrequenz unterbrochen wird, eine besondere Oszillatorart verwendet wird, mit einer Entladungsröhre, in der ein Klektronenbündel erzeugt wird, das einen vorzugsweise wendeiförmigen, in Form eines Zylinders gewickelten Leiter durchläuft, der derart ausgebildet ist, daß die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der in ihm erzeugten elektrischen Wellen längs der Achse wesentlich kleiner als die im freien Raum ist, wobei die an die Elektroden der Röhre angelegten Spannungen derart gewählt sind, daß die mittlere Klektronengeschwindigkeit des Bündels etwas gröLier ist als die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Wellen längs der Adhse. Hierbei können im Leiter Schwingungen erzeugt werden, wenn das von der Elektronenquelle abgewendete Ende derart abgeschlossen ist, daß eine gewisse Reflexion auftritt. Die Eigenschwingung eines derartigen Oszillators ist von den Abmessungen des Leiters abhängig und ist somit durch richtige Wahl dieser Abmessungen einstellbar. Ist der Leiter, wie es im allgemeinen der Fall ist, eine rings um die oder in der Rohre angeordnete Wendel, so kann die Eigenfrequenz der Wendel durch Änderung des Durchmessers, des Wicklungsschrittes oder der Länge der Wendel geändert werden. Die Unterbrechung findet z. IS. statt, indem in der Röhre eine gitterförmige Klektrode angeordnet wird, an der die Pendelschwingung mit einer derartigen Amplitude wirksam ist. daß das Bündel periodisch unterdrückt wird.

Ks sei bemerkt, daß sog. Laufzeitverstärker bekannt sind, die mit einer Röhre versehen sind, in der ein der Achse eines wendeiförmigen Leiters folgendes Elektronenbündel erzeugt wird. Die zu verstärkende Schwingung wird dabei dem der Elektronenquelle zunächstliegenden Wendelende zugeführt, während die verstärkte Schwingung dem anderen Ende entnommen wird, das außerdem über die dem Wellenwiderstand der Wendel entsprechende Impedanz abgeschlossen ist. In dieser Weise wird erreicht, daß an der Wendel laufende Wellen auftreten, deren Amplitude vom Beginn bis zum Ende etwa logarithmisch zunimmt.

Der Vorteil der Verwendung eines Oszillators der oben geschilderten Art besteht in erster Linie darin, daß die Amplitude der erzeugten Schwingung zu Beginn einer Schwingungsperiode viel schneller als bei Verwendung der üblichen Oszillatoren mit konzentrierter Selbstinduktion und Kapazität oder Topfkreisen zunehmen kann. Die Einschwingzeit ist nämlich von der Laufzeit des Elektronenbündels und nicht von der Steilheit und der Kreiskapazitat wie bei einem Triodenoszillator abhängig. Außerdem können die an der Wendel auftretenden Schwingungen durch die Anwendung hinreichender Dämpfung viel schneller ausschwingen, wenn das Bündel unterdrückt wird. Dies hat zur Folge, daß eine wesentlich höhere Pendelfrequenz als bei den üblichen superregenerativen Empfängern gewählt werden kann und daß somit auch das zu übertragende Frequenzband breiter sein kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Röhre eine g,roße Elektronenstromstärke zu führen vermag, so daß verhältnismäßig wenig Geräusch auftritt.

Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung, in der ein Ausführungsl>eispiel dargestellt ist, näher erläutert.

In der Zeichnung ist mit 1 der Antennenkreis bezeichnet, der mit dem Eingangskreis der Hochfrequenzverstärkerröhre 3 gekoppelt ist, deren Anode über eine Selbstinduktion 4 mit dem Pluspol einer Speiscquelle verbunden ist. Die Röhre 3 hat drei Gitter und bezweckt im wesentlichen zu verhüten, daß die im weiteren Teil der Schaltung erzeugten Schwingungen von der Antenne ausgestrahlt werden.

Die an der Anode der Röhre 3 auftretenden modulierten Signalschwingungen werden einer im vorliegenden Fall als Zylinder 13 dargestellten Eingangselektrode der nach dem superregenerativen ' Prinzip arbeitenden Röhre 5 zugeführt. Diese Röhre enthält in einer entlüfteten Hülle einen schraubenförmig gewickelten Leiter 6. In der Röhre wird weiter von der Kathode 7 zusammen mit der positiven Fokussierungselektrode 8 ein Elektronenbündel erzeugt, das längs der Achse der Wendel 6 geführt wird und schließlich auf die positive Fangelektrode to auftrifft. Zur Aufrechterhaltung einer scharfen Begrenzung des Bündels kann auf bekannte Weise rings um die Röhre eine Magnetspule angeordnet oder in die Rölhre eine sehr geringe Menge Edelgas eingeführt sein. Die Wendel kann über . eine Selbstinduktion 9. die für die auftretenden Hochfrequenzschwingungen eine hohe Impedanz hat, an ein vorzugsweise schwach positives Potential angelegt werden.

Es hat sich ergeben, daß, wenn das Potential der Elektrode 10 derart gewählt wird, daß die Elektronengeschwindigkeit des Bündels etwas höher als die Fortpflanzungsgeschwindigkeit elektrischer Wellen längs der Wendel ist und wenn, wie es im

vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fall ist, an dem von der Elektronenquelle abgewendeten Ende der Wendel eine gewisse Reflexion auftritt, an der Wendel stehende Wellen erzeugt \verden, deren Frequenz mit den Abmessungen der Wendel, wie der Wicklungsschritt, der Durchmesser der Windungen usw. zusammenhängt. Dies wird gemäß der Erfindung zur Verstärkung der Schwingungen sehr hoher Frequenz, die ein breites Frequenzband

ίο beanspruchen, nach dem superregenerativen Prinzip benutzt. Nach der Erfindung sind zu diesem Zweck Mittel vorgesehen, um die erzeugten Schwingungen periodisch zu unterbrechen. Dies kann dadurch erfolgen, daß die Röhre eine in der Bündelbahn angeordnete, gitterförmige Elektrode 12 enthält, an der die vom Generator 11 stammende Pendelschwingung wirksam ist. Da die Schwingungen sehr schnell in der Amplitude zunehmen und auch sehr schnell wieder auf den ursprünglichen Wert in der Amplitude absinken, kann eine sehr hohe l'cndelfrequenz gewählt werden.

Die aus einer Anzahl Schwingungen bestehenden modulierten Impulse können einem beliebigen Punkt der Wendel entnommen werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt dies kapazitiv mittels einer rings um die Röhre angeordneten zylindrischen IClektrode 14. Gleichrichtung erfolgt in der Diode 15, und die Modulationsspannungen werden der Parallelschaltung des Widerstandes 16 und des Kondensators 17 entnommen.

Selbstverständlich kann die Unterbrechung der Schwingungen auch auf andere Weise stattfinden. ICs kann z.H. zu diesem Zweck anstatt desGitters 12 ein anderes Steuersystem verwendet werden, das z. B. aus mindestens einer Ablenkelektrode besteht. Die Zuführung und die Abnahme der Schwingungen braucht weiter nicht kapazitiv stattzufinden, sondern könnte z. B. induktiv oder galvanisch erfolgen.

Claims

Patentansprüche: .

r. Superregenerativer Empfänger für sehr kurze Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator, dessen Wirkung absatzweise unterbrochen wird, eine Entladungsröhre enthält, in der ein Elektronenbündel erzeugt wird, das einen vorzugsweise wendeiförmigen, zylindrisch gewickelten Leiter durchläuft, der derart ausgebildet ist, daß die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der elektrischen Wellen längs der Achse wesentlich geringer als die im freien Raum ist, und die an die Elektroden der Röhre angelegten Spannungen derart gewählt sind und der Leiter derart am Ende abgeschlossen ist, daß am Leiter elektrische Schwingungen erzeugt werden.
2. Superregenerativer Empfänger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre eine gitterförmige Elektrode oder ein anderes Elektrodensystem enthält, an der (dem) die Pendelfrequenz wirksam ist und wodurch das Elektronenbündel periodisch unwirksam gemacht wird.
3. Superregenerativer Empfänger nach den Ansprüchen-1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verstärkten Schwingungen, nachdem sie dem Leiter entnommen worden sind, einem Diodengleichrichter zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

G 3795 3.52