-
.Anordnung zur Kopplung zweier getrennter, von elektrischen Wechselströmen
unterschiedlicher Frequenz des Dezimeterwellenbereiches durchflossener Kreise (I
und II) mit einem dritten Stromkreis (III) Bei Transponierungsempfängern, bei denen
bekanntlich ein Empfangsoszillator zur Erzeugung der der Empfangswelle zu überlagernden
Wechselspannung vorgesehen ist, ist darauf zu achten, daß die Oszillatorspannung
nicht nach außen strahlt. Dieses wird bei Rundfunkempfängern z. B. dadurch erzielt,
daß die Empfangswelle und die Oszillatorspannung an verschiedene Gitter der Mischröhre
gelegt werden, so daß also eine weitgehende Entkopplung des Empfangskreises und
des Oszillatorkreises gewährleistet ist.
-
In nach dem Transponierungsprinzip arbeitenden Geräten zum Empfang
von Wellen des Dezimeterlängenbereichs kann die Trennung des Empfangs-und Oszillatorkreises
dadurch herbeigeführt werden, daß ein abgeschirmtes Parallelleitersystern als Gegentaktkreis
an den Eingangskreis (Antennenkreis) angeschlossen ist, während das gleiche System
als nichtbalancierter Kreis, als erdunsymmetrisch schwingender Kreis also, an den
Oszillator angeschlossen ist.
-
Eine solche Mischkreisanordnung muß im Hinblick auf die angestrebte
Entkopplung besonders sorgfältig hergestellt werden; der Gegentaktkreis muß in jeder
Beziehung ausgeglichen sein: Die erforderliche Abstimmungsregelung ist dabei konstruktiv
besonders schwierig zu lösen.
-
Zur Herbeiführung grundsätzlich einfacherer Voraussetzungen für die
Ausführung einer solchen Mischanordnung wird gemäß der Erfindung ein metallisch
geschirmtes
Hohlraumgebilde vorgesehen, das in seinem Innern für zwei elektrische Schwingungen
der dem Eingangskreis und dem Oszillatorkreis zugeordneten Frequenzen Resonanzkreiseigenschaften
hat; jeder der beiden genannten Kreise wird, räumlich getrennt von der Ankoppelstelle
des anderen, ausschließlich jeweils an das ihm resonanzfrequenzmäßig zugeordnete
Innenfeld angekoppelt, wohingegen die A#opplung des Mischkreises so gewählt wird,
daß dieser mit den beiden Innenfeldern gekoppelt ist. Es ist bekannt, daß ein Hohlraumresonator
für normalerweise verschiedenfrequente elektrische Schwingungen, deren Felder rechtwinklig
zueinander ausgerichtet sind, Resonanzfähigkeit besitzt. Man unterscheidet zu diesem
Zweck den H- und E-Wellentypus, die wegen der , gekennzeichneten unterschiedlichen
Ausrichtung ihrer Felder gegenseitig entkoppelt sind. Werden die Koppelleiter für
diese Schwingungen in an sich bekannter Weise dem Wellentypus angepaßt, so sind
auch die angekoppelten Kreise gegenseitig entkoppelt. Der Mischkreis, der nun erfindungsgemäß
mit beiden Innenfeldern gekoppelt ist, hat bekanntlich einen derart hohen Innenwiderstand,
der z. B. durch einen Detektor gegeben ist, daß die in diesem Kreis fließenden Ströme
außerordentlich gering sind. Es kann demgemäß eine Verkopplung der durch den Hohlraumresonator
gebildeten beiden Resonanzkreise nur in einem vernachlässigbar kleinem Maße hervorgerufen
werden. Es ist damit gewährleistet, daß praktisch kein Energieaustausch zwischen
dem Antennenkreis und dem Oszillatorkreis zu befürchten ist.
-
Nun handelt es sich bei einer Mischkreisanordnung in einem Transponierungsempfänger
ja praktisch nur darum, einen Energieübertritt von dem Oszillatorkreis zu dem Antennenkreis
zu verhindern, in der Regel ordnet man dem Oszillator eine niedrigere Frequenz zu.
Die Aufgabe, die daher in den meisten Fällen zu lösen ist, besteht somit darin,
die Energieübertragung von dem niedrigerfrequenten zu dem höherfrequenten zweier
getrennter, von elektrischen Wechselströmen unterschiedlicher Frequenz durchflossener
Kreise zu verhindern.
-
Gemäß der Erfindung kann in diesem Fall die Schaltungsanordnung so
getroffen werden, daß der Hohlraum als Mantelleiter zusammen z. B. mit einem Innenleiter
den Resonanzkreis für den niedrigerfrequenten der beiden genannten Kreise bildet
und als Hohlraumleiter mit einer Grenzfrequenz, die höher als die niedrigere der
den beiden genannten Kreisen zugeordneten Frequenzen ist, zwischen dem höherfrequenten
(Antennen-)Kreis und dem niedrigerfrequenten (Oszillator-)Kreis und dem dann mit
letzterem unmittelbar gekoppelten Mischkreis wirksam ist. Es wird also bei dieser
Ausführungsart die bekannte Hochpaßfiltereigenschaft des Hohlraumleiters zur Hexbeiführung
der Entkopplung in der einen erforderlichen Richtung ausgenutzt. Man wird natürlich
auch bei einer derart getroffenen Anordnung nach Möglichkeit zusätzlich den Umstand
ausnutzen, daß die einander entsprechenden Felder des aus Mantelleiter und Innenleiter
gebildeten Resonanzkreises einerseits und dem vom Hohlraum selbst gebildeten Resonator
anderseits möglichst rechtwinklig zueinander ausgerichtet und damit auch von sich
aus weitgehend entkoppelt sind.
-
Der Veranschaulichung der Erfindung dient die nachstehende Beschreibung
der in den Abbildungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele.
-
In Abb. i kennzeichnet q. den Hohlraumresonator mit den zwei verschiedenen
Frequenzen zugeordneten Resonanzeigenschaften. Durch den Koppelleiter i wird der
eine A und durch den Koppelleiter 2 der andere 0 der beiden getrennten Kreise an
den Hohlraumresonator angekoppelt. Durch den Koppelleiter 3 wird der Mischkreis
G an die beiden erstgenannten Kreise angekoppelt, wobei nun gewährleistet ist, daß
zwischen dem Kreis A und dem Kreis 0 keine Kopplung vorhanden ist. Zu diesem Zweck
sind die Koppelleiter der beiden erstgenannten Kreise voneinander räumlich getrennt
angebracht und außerdem jeweils dem ihnen zugeordneten Schwingungstypus, der Koppelleiter
i dem E-Typus und der Koppelleiter 2 dem H-Typus, angepaßt. Die Resonanzwellenlänge
des Hohlraumresonators für die E-Welle ist bekanntlich i,31 . d # y's und diejenige
der lli-Welle
d ist der Durchmesser des im vorliegenden Fall mit rundem Querschnitt angenommenen
Hohlraumresonators, und a ist die Größe der Dielektrizitätskonstante des den Hohlraum
ausfüllenden Mediums. Der hohe Innenwiderstand des Mischkreises G hat zur Folge,
daß die Ströme im Koppelleiter 3 derart gering sind, daß die vom Koppelleiter 2'
übertragenen Ströme nur einen vernachlässigbar geringen Betrag auf den Koppelleiter
x und damit auf den Stromkreis A übertragen. Dasselbe gilt auch umgekehrt von i
über 3 nach 2, was demgemäß praktisch bedeutet, daß i und 2 gegenseitig entkoppelt
sind.
-
Abb. i a veranschaulicht in der Art eines Ersatzschaltbildes die beim
Ausführungsbeispiel gemäß Abb. i herrschenden elektrischen Verhältnisse. A' und
0' sind die Resonanzkreise, die durch den Hohlraumleiter q. gebildet werden. Die
Felder ihrer Koppelleiter i' und 2' sind zueinander senkrecht ausgerichtet und somit
gegenseitig entkoppelt. Der Koppelleiter 3' des Ersatzkreises G' ist mit beiden
Kreisen A' und 0' bzw. mit deren Koppelleitern i' und 2' gekoppelt. Jedoch ist der
Innenwiderstand W des Kreises G' so groß, daß die Koppelwirkung von i' über 3' nach
2' bzw. von 2' über 3' nach i' praktisch vernachlässigbar klein ist.
-
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Abb.2 ist =q. als Hohlraumresonator
für den über die Leitung =z an die Koppelstäbe 13 angeschlossenen Eingangskreis
ausgenutzt. Der Oszillator ist über die Anschlußleitung 16 an den Lecherkreis g
angeschlossen, an den die Gleichrichterelemente 6 und 7 des Mischkreises angekoppelt
sind. Wiederum ist der Durchmesser des Hohlraumresonators =q. bestimmend für die
Resonanzfrequenz der den Koppelleitern 13 zugeordneten H-Welle. Der Abstand a ist
gleich
der Resonanzwellenlänge gewählt. Diese Bemessung gewährleistet optimale Spannungsübertragung
von den Koppelleitern i3 zu den Koppelleitern 6, 7. Die Länge i ist bestimmend für
die Resonanzfrequenz
des Oszillatorschwingungskreises. Wie ersichtlich,
ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine Entkopplung der beiden Resonanzkreisen
zugeordneten Felder vorhanden, da die entsprechenden-- Felder zueinander senkrecht
ausgerichtet sind. ,Hinzu kommt aber noch die wirksame Hochpaßfiltereigenschaft
des Hohlraumresonators in bezug auf die Energieübertragung vom Lecherkreis 5 bzw.
von den Koppelleitern 6, 7 auf die Koppelleiter 13. Da die Grenzfrequenz des Hohlraumresonators
erfindungsgemäß höher liegt als die Resonanzfrequenz des Kreises 5, kann keine Energie
von 5 bzw. 6 und 7 nach 13 hin übertragen werden. Die Leitungen 8 und g führen zum
Zwischenfrequenzverstärker hin und sind über die Kondensatoren io und ii für Empfangs-
und Oszillatorströme geerdet.
-
Abb. 3 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel dar, dessen Hohlraumresonator
mit 18 und dessen Durchmesser mit d angegeben ist. Der die Empfangswelle an den
Hohlraumresonator ankoppelnde Leiter ist mit ig gekennzeichnet. Der Oszillatorkreis
wird durch den Innenleiter 2o, 21 und durch den Hohlraumleiter als Mantelleiter
gebildet. Im Zuge des Innenleiters befindet sich der Kondensator 22. Die Oszillatorspannung
wird über den Koppelleiter 16 an den Parallelleiterkreis 2o, 22, 21, 18 angekoppelt.
Der Mischkreis, in dem ein Gleichrichterelement als Demodulator liegt, ist mit 17
bezeichnet. Auch bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung gewährleistet
sowohl der Hochpaßcharakter des Hohlraumleiters als auch die von vornherein gegebene
Entkopplung der rechtwinklig zueinander ausgerichteten Felder der Resonanzkreise
eine Vermeidung einer Energieübertragung vom Oszillatorkreis zum Eingangskreis des
Empfängers.
-
Abgesehen von den Verhältnissen bei einem Transponierungsempfänger
ist die erfindungsgemäße Anordnung in allen solchen Fällen anwendbar, in denen es
sich darum handelt, zwei getrennt,., von elektrischen Wechselströmen unterschiedlicher
Frequenz des Dezimeterwellenbereichs durchflossene Kreiss mit einem dritten Stromkreis
derart zu koppeln, daB kein Energieaustausch zwischen den beiden erstgenannten Kreisen
erfolgt bzw. derart zu koppeln, daß keine Energie vom niedrigerfrequenten zum höherfrequenten
der beiden erstgenannten Kreise übertragen wird.