DE867106C - Schaltungsanordnung zur wechselweisen Sperrung und Entsperrung zweier Ultrakurzwellen-Hohlleiter - Google Patents

Description

Bekannt ist ein System zur funkelektrischen Auffindung von rückstrahlenden Hindernissen, bei dem eine einzige Antenne für die Sendung und den Empfang der Hochfrequenzsignale benutzt und diese Antenne über zwei Hohlleiter mit dem Sender bzw. mit dem Empfänger verbunden ist. Dabei ist jedem dieser beiden Hohlleiter ein Resonator mit veränderlicher Abstimmung zugeordnet, der einen Blindwiderstand bildet und wodurch in jedem Hohlleiter ein veränderlicher Scheinwiderstand auftritt, und diese beiden Resonatoren haben die Aufgabe, den Empfänger während der Sendung eines Impulses zu schützen bzw. den Sender während des Echoempfanges zu isolieren.

Die Erfindung hat für diesen und andere Anwendungsfälle eine verbesserte Ausführung des doppelten Schutzsystems zum Gegenstand, bei welcher der gesteuerte Blindwiderstand außerhalb der Hohlleiter angeordnet ist. Es soll die Anlage vereinfacht und ihre Inbetriebsetzung sicherer und be-· ao quemer gemacht werden.

Gemäü der Erfindung ist ein einziges Magnetron an beide Hohlleiter durch "Verbindungen angeschlossen, deren Längen so festgelegt sind, daß eine gegenteilige Wirkung (Sperrung—Entsperrung) auf den Übertragungszustand der Hohlleiter erreicht wird; und diese Wirkungen sind durch Änderung des inneren Widerstandes des Magnetrons, dessen Anodenspannung veränderbar ausgebildet sein kann, vertauschbar.

Die Erfindung ist bei jeder Regeleinrichtung zur Verteilung der aus einem einzigen Kanal korn-

menden Energie auf zwei Ultrakurzwellen-Kanäle anwendbar, wobei diese Regelung plötzlich (Sperrung und Entsperrung) oder allmählich sein kann. Sie ist ferner bei der umgekehrten Anordnung anwendbar, die dazu bestimmt ist, um nacheinander in einen gemeinsamen Kanal die aus zwei getrennten Speisekanälen kommenden Ultrakurzwellen-Signale zu schicken.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ίο ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung.

Abb. ι zeigt eine Kurve, welche den Wert des Übertragungskoeffkienten eines Hohlleiters in Abhängigkeit von der Länge der einen Punkt dieses Hohlleiters mit einem Magnetron bestimmten Betriebszustandes verbindenden koaxialen Leitung angibt;

Abb. 2 zeigt das Prinzipschema einer Anordnung gemäß der Erfindung;

ao Abb. 3 zeigt eine Variante der Erfindung, die sich auf eine Sender-Empfänger-Anordnung mit einer einzigen Antenne bezieht;

Abb. 4 zeigt eine schematiche Ansicht der Variante, die sich auf eine Regeleinrichtung zur as Energieverteilung zwischen zwei Ultrakurzwellen-Kanälen bezieht.

Wenn ein Magnetron mit einem Hohlleiter durch eine koaxiale Leitung verbunden wird, erscheint in dem Hohlleiter ein Scheinwiderstand, der sich einerseits mit der Länge der koaxialen Leitung und andererseits mit der den Elektroden des Magnetrons zugeführten Spannung, d. h. -mit dem inneren Magnetronwiderstand, ändert. Bringt man die Anodenspannung des Magnetrons auf Null, so zeigt Abb. 1 die Änderungen des Übertragungskoeffizienten T in dem Hohlleiter in Abhängigkeit von der Länge./ der koaxialen Leitung. Wenn die koaxiale Leitung die Länge I₁ hat (Punkt .4 der Kurve), ist der in den Hohlleiter eingeführte Scheinwiderstand unendlich, und die Übertragung erfolgt unvermindert. Wenn sie die Länge I₂ hat (Punkt I? der Kurve), ist der in dem Hohlleiter auftretende Scheinwiderstand Null, und die Übertragung wird gesperrt. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Maxima verändert sich die

2 Länge/ um eine halbe Wellenlänge (—).

Abb. 2 stellt das Prinzipschema dar, welches zeigt, wie die vorhergehende Feststellung zur Ver-

wirklichung der Erfindung benutzt wird. In dieser Abbildung sind G₁ und G₂ zwei rechteckige Hohlleiter, die beide mit ihrem Wellenwiderstand Z_c und Z/ abgeschlossen sind. Ein Magnetron M ist an diese Hohlleiter über zwei koaxiale Leitungen C₁ und C₂ angeschlossen, welche in eine gemeinsame koaxiale Leitung C münden, die mit dem Magnetron durch die Schleife b gekoppelt ist. Die koaxialen Leitungen C₁ und C₂ sind durch zwei Schleifen b_% und b_t abgeschlossen, wobei die Ebene

dieser Schleifen sich vorzugsweise in der zu seiner kleinen Seite parallelen Symmetrieebene des entsprechenden Hohlleiters befindet, so daß diese Schleifen den maximalen Magnetfluß aufnehmen.

Bei I₁ und I₂ sind zwei Energieanzeigevorrichtungen dargestellt, von denen jede einen in den betreffenden Hohlleiter eintauchenden Stab t, einen Gleichrichter R und ein Meß'organ^^ mit einem vor einer Meßskala verschiebbaren Zeiger aufweist. Bei einer solchen Anordnung haben die angegebenen Längen I₁ und Z₂ die der Abb. 1 entsprechenden unterschiedlichen Werte, so daß, wenn das Magnetron M die Anodenspannunig Null hat, der Hohlleiter G₂ gesperrt ist und der Hohlleiter G₁ die Wellenübertragung bewirkt, wie dies die vollgezeichneten Pfeile und die Einrichtungen I₁ und I₂ zeigen, von denen der Zeiger von I₁ auf dem Höchstwert und der Zeiger von I₂ auf Null steht. Wenn man dem Magnetron eine bestimmte Spannung V zuführt, ändert man den in jedem der beiden Hohlleiter auftretenden Scheinwiderstand, und man braucht diesen Wert V nur in passender Weise zu regeln, um die Arbeitsverhäiltnisse umzukehren, d. h. um den Hohlleiter G₁ zu sperren und G₂ zu e'ntsperren, wie dies die gestrichelten Pfeile und die Einrichtungen I₁ und I₂ zeigen, bei welchen der Zeiger von I₁ auf Null und der Zeiger von I₂ auf dem Höchstwert steht. Dies kommt darauf hinaus, daß man bei jedem der beiden Hohlleiter abwechselnd an den Punkten A und B der Kurve nach Abb. ι arbeitet.

Es sei jetzt die in Abb. 3 dargestellte Variante betrachtet, die sich auf eine Sender-Empfänger-Anordnung mit einer einzigen Antenne bezieht. In dieser Abbildung ist GE der Senderhohlleiter und Gi? der Empfängerhohlleiter, die beide in den Hohlleiter münden, der als Antenne A₁ dient und durch seinen Wellenwiderstand Z_c abgeschlossen ist. Bei M ist das Magnetron gezeigt, welches dazu dient, um die beiden Hohlleiter über die koaxialen Leitungen Cj C₁, C₂ abwechselnd zu sperren und zu entsperren. Die Längen / und / sind, wie oben angegeben, geregelt. DC stellt die Steuereinrichtung dar, welche symbolisch bei i dargestellte Spannungsdmpulse erzeugt. Diese Impulse werden einerseits auf die Elektrode k des Magnetrons G gegeben, um einen Ultrakurzwellenf-Sendeimpuls zu erzeugen, und andererseits über die Einstellvorrichtung RE zur Entsperrung auf die Elektrode K des Magnetrons M übertragen. Während der Sendung dieses Impulses geht die Welle in den Hohlleiter GE, und es wird der Hohlleiter GR gesperrt. Während des Zeitintervalls, welches den Impuls von dem folgenden Impuls trennt, findet die umgekehrte Wirkung statt. GE wird gesperrt, und Ci? wird entsperrt. Die Gleichspannungsquelle S führt der ganzen Anordnung der Hohlleiter und den Anoden^, α der beiden Magnetrons eine positive Gleichspannung zu, während P₁ und P₂ Anpassungskolben der beiden Hohlleiter sind, i? bezeichnet die Empfangseinrichtung. Ein vollgezeichneter Pfeil stellt die gesendete Welle und ein gestrichelter Pfeil das bei der Anwendung auf Rückstrahlortungen empfangene Echo dar.

Abb. 4 zeigt schließlich eine schematische Ansicht der Variante, bei welcher die in dem Hohlleiter G ankommende Ultrakurzwellen-Energie auf

die beiden Hohlleiter G₁ und G₂ aufgeteilt wird, von denen jeder durch eine Empfangseinrichtung R₁ bzw. R₂ abgeschlossen ist. Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen dieselben Elemente wie in den vorhergehenden Abbildungen. Die Regelung dieser Verteilung kann nach Belieben plötzlich oder in fortschreitender Weise vorgenommen werden. Zur Vereinfachung wurde nicht der vollständige Regelungskreis dargestellt, welcher derselbe ist wie

ίο derjenige der Abb. 3.

Die Anordnung gemäß der Erfindung besitzt zahlreiche Vorteile gegenüber dem System mit doppeltem Schutzorgan, wie es üblicherweise in den Radargeräten (Funkrückstrahlortungsgeräten) angewendet und im Englischen gewöhnlich als TR (Transmission-Reception) bezeichnet wird. Ein solches System besteht aus zwei Röhren mit Ionisation, von denen die eine mit dem Sendehohlleiter und die andere mit dem Empfängerhohlleiter verbunden ist und die nacheinander die Sperrung und die Entsperrung dieser Hohlleiter bewirken, indem sie sich unter der Wirkung der gesendeten Welle oder der reflektierten Welle ionisieren. Die Anordnung gemäß der Erfindung verwendet dagegen, abgesehen davon, daß sie die Benutzung dieser kostspieligen und zerbrechlichen Röhren verläßt, ein einziges Magnetron, welches gleichzeitig die Rolle dieser beiden Röhren übernimmt. Ferner darf bei dem gewöhnlichen TR-System das zwei Impulse trennende Zeitintervall nicht kleiner sein als die Entionisierungszeit der Röhre, und dieser Nachteil ist bei dem Magnetron nicht vorhanden, da die Elektronen sofort auf die Kathode zurückfallen, wenn die Spannung verschwindet. Außerdem kann man einem Magnetron einen Impuls von viel kürzerer Dauer zuführen als diejenige ist, welche für die Ionisierung einer Gasröhre erforderlich ist, und ein übliches TR-Gerält kann tatsächlich nicht mit Impulsen in der Größenordnung von ¹Z₁₀₀ Mikrosekunde arbeiten, die in einem Magnetron ohne weiteres verwendbar sind. Eine ionisierte Röhre ist wegen der Natur des Gases, ihrer geringeren Genauigkeit und ihrer kürzeren Lebensdauer in der Verwendung weniger günstig als ein Magnetron, bei dessen Benutzung alle diese Nachteile nicht auftreten.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltanordnung, um abwechselnd einen von zwei Hohlleitern for Ultrakurzwellen-Energie zu sperren, und zwar unter Verwendung eines seitlich an den Hohlleiter angeschlossenen gesteuerten Blindwiderstandes, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziges Magnetron an beide Hohlleiter durch Verbindüngen angeschlossen ist, deren Längen so festgelegt sind, daß eine gegenteilige Wirkung (Sperrung—Entsperrung) auf den Übertragungszustand der Hohlleiter erreicht wird und daß diese Wirkungen durch Änderung des inneren Widerstandes des Magnetrons vertauschbar sind.

2. Schaltanordnung nachAnspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenspannung des über koaxiale Leitungen angeschlossenen Magnetrons im Sinne der erforderlichen Widerstandsänderung steuerbar ist.

3. Schaltanordnung für ein System zur Funkrückstrahlortung (Radar) mit einer einzigen Antenne, die mit zwei Hohlleitern verbunden ist, von denen der eine zur Sendung und der andere zum Empfang dient, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetron, welches den Übertragungszustand in den Hohlleitern steuert, seine Anodenspannung von dem den Generator der Suchimpulse steuernden Organ erhält und daß die dieses Magnetron mit den Hohlleitern verbindenden koaxialen Leitungen so geregelt sind, daß im Augenblick der Impulssendung das Auftreten der Anodenspannung an diesem Magnetron den Empfangshohlleiter sperrt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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