DE836203C - Superregenerativer Empfaenger fuer sehr kurze Wellen - Google Patents
Superregenerativer Empfaenger fuer sehr kurze WellenInfo
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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 (3)
- 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 ZeichnungenG 3795 3.52
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