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Verfahren zur Abstimmung eines für die Aufnahme einer Hochfrequenzleistung
bestimmten komplexen Kreises, dessen Soll-Strom eine von n.90° (n = ± 1,
2,3 ...) abweichende Phasenverschiebung gegenüber der Quellspannung hat Es
sind bereits Verfahren für die Abstimmung eines durch Ankopplung an einen Hochfrequenzkreis
zu erregenden Schwingungskreises bekannt, gemäß denen die Abstimmung in Abhängigkeit
von einer dem Phasenwinkel zwischen den in den beiden gekoppelten Kreisen fließenden
Ströme proportionalen EMK durchgeführt wird, wobei diese EMK vorzugsweise in einer
Brückenschaltung gewonnen wird, in der sich die EMK in solcher Abhängigkeit zu ,der
Phasendifferenz ergibt, daß sie bei der Phasendifferenz von goP' Null ist. Normalerweise
wird die EMK gemessen und in Abhängigkeit von einer Sichtanzeige die Einstellung
der Abstimmelemente vorgenommen. Bei selbsttätigen Abstimmeinrichtungen dient die
EMK zur Steuerung des Antriebssystems für die Abstimmittel.
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In Fällen, in denen keine Phasendifferenz von gö° zwischen dem erregenden
Strom und dem erregten
Strom im angekoppelten Kreis vorhanden, ist,
sondern eine von gd°, abweichende Phasenverschiebüng .dem Soll entspricht, ist es
bekannt, die Phasenvergleichseinrichtung der gekennzeichneten Art über Ankopplungs.glieder
anzuschließen, die eine solche Phasenverschiebung bewirken; daß in der dem Phasenvergleich
dienenden Brückenschaltung selbst die zu vergleichenden Ströme phasenmäßig nur um
go°' differieren.
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Der Aufbau und die Bemessung von Phasenschiebenden Ankopplungsgliedern
für die unter solchen Voraussetzungen erforderliche Phasenverschiebung, die also
von, n - ga°, wobei n = -I- 1,
2 oder 3 usw. sein kann; abweicht,
sind meist umständlich, insbesondere dann schwierig herzustellen, wenn die Einrichtung
für eine Reihe von Betriebsfrequenzen jeweils,diesen im .einzelnen zugeordnete funktionale
Bedinigungen erfüllen soll.
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Gemäß ,der Erfindung wird die derartigen Bedingungen genügende Abstimmung
eines zu erregenden I-reises, der der Aufnahme bzw. Übertragung einer Hochfrequenzleistung
dient; unter den zuletzt genannten Bedingungen in der Weise abgestimmt, daß unter
Zwischenschaltung eines eine Leistungsäbwärtstransformation herbeiführenden; Ankopplungsgliedes
ein Vergleichskreis an den erregenden Kreis bzw. an die als Klemmen der Quellspannung
aufzufassenden Schaltungspunkte angeschlossen wird; dessen komplexer Widerstand
genau dem Soll desi einzustellenden Leistungskreises entspricht, und ferner eine
Einrichtung zum Phasenvergleich der im Vergleichskreis und im einzustellenden Leistungskreis
fließenden Ströme vorgesehen wird; mit deren Hilfe die Einstellung des letzteren
;in Abhängigkeit von dem Phasenvergleichsergebnis vorgenommen wird.
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Ist also die bei einem Hochfrequenzsender großer Leistung gelegentlich
vorliegende Aufgabe zu lösen, zwei eine großeLeistung übertragende aufeinanderfolgende
Kreise nicht auf die Betriebsfrequenz im einzelnen abzustimmen, sondern aus dem
einen der Kreise absichtlich eine Blindws,derstan@dskömponentte in den anderen zu
transformieren, so wird gemäß .der Erfindung der einzustellende Strom in dem .angekoppelten
Kreis mit einem durch den Vergleichskreis erzeugten und somit vorgegebenen Strom,
,dessen Phasenlage dem Soll entspricht, verglichen. Um jedoch bei diesem Verfahren
durch den Vergleichskreis keinen nennenswerten Leistungsverlust -in Kauf nehmen
zu müssen, wird, wie bereits erwähnt, der Vergleichskreis über -eirL Ankopplungsglied
an den erregenden Kreis, angeschlossen, das. eine Leistungsabwärtstransformation
herbeiführt. Es versteht sich von selbst, daß dann .der trarnsformatorische Anschluß
der VergleichseinTichtung den Stromstärkeverhältnissenanzupassen ist. Es ist im
übrigen bekannt, eine Phasenvergleichseinrichtung über Ankopplungsglieder anzuschließen,
die nur einen geringen Bruchteil an Leistung ausi den Kreisen, deren Ströme miteinander
verglichen werden, aufnehmen.
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Die Abbildung stellt in schematischer Darstellungsweise ein Ausführungsbeispiel
zur Veranschaulichung der Erfindung- dar. Der erregende Kreis besteht aus der Selbstinduktanz
i, deren Klemmen als diejenigen der Quellspannung anzusehen sind. An diese Selbstindüktanz
ist der Kreis 4, der eine komplexe Widerstandscharakteristik aufweist, angeschlossen.
Nach Voraussetzung soll eine Blindwiderstandskomponente aus dem Kreis 4 in den Kreis
1, 2 hinüber transformiert werden. Das bedingt, daß der Stromfluß durch den Kreis.
4 eine bestimmte, von go°' und einem mehrfachen -davon abweichende Phasenverschiebung
gegenüber dem Stromfluß im Kreis i, 2 aufweisen muß. Erfindungsgemäß ist daher ein
Vergleichskreis 3 an den Kreis i über das durch die beiden Kondensatoren 2 gebildete
Potentiometer angeschlossen. Nur ein geringer Bruchteil der Klemmenspannung des
Kreises i liegt daher am Kreis 3. 5 sind die Stromwandler zur Übertragung der zu
vergleichenden Ströme auf die Phasenvergleichseinrichtung 6, deren Anzeigeinstrument
mit 7 gekennzeichnet ist. Die Vergleichseinrichtung mit dem Anzeigeinstrument ist
so ausgeführt, daß eine Nullanzeige erfolgt, wenn die Phasenlage der beiden Ströme
zusammenfällt. Da die Spannungen an den Vergleichskreis 3 und an dem Widerstand
4 in einem festen Verhältnis stehen und ,die Ströme auf ein bestimmtes Verhältnis
eingestellt werden, steht auch der Widerstand des Nachbildungskreises 3 in einem
festen Verhältnis zum komplexen Widerstand q.. Für die Durchführung des. Abs:timmverfahrens
eist also der Widerstand des Vergleichskreises 3 bestimmend für die Sollgröße des
einzustellenden Kreises 4.
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Es ist also nur erforderlich, dem nachgebildeten Kreis 3 eine bestimmte
Charakteristik zu geben, um die gleiche Charakteristik auch beim Widerstand 4 durch
entsprechende Einstellung in Abhängigkeit von der Nullanzeige zu gewinnen.
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Ein wichtiger schaltungstechnischer Vorteil der erfindungsgemäßen
Anordnung ist - darin zu erblicken, daß der nachgebildete Vergleichskreis 3 nur
einen geringen Bruchteil der Leistung aufnimmt, den der einzustellende Widerstand
4 aufnehmen muß. Angesichts der geringen Spannungen und Ströme können nämlich die
Bauelemente des nachgebildeten Kreises 3 wesentlich kleiner als diejenigen des einzustellenden
Widerstandes q. sein. Man kann also dem Widerstand 3 unter Umständen eine verhältnismäßig
komplizierte Charakteristik, die in irgendeiner funktionalen Abhängigkeit zur Betriebsfrequenz
stehen mag, geben. Demgemäß können hinsichtlich der Einstellung des Widerstandes
4 entsprechend komplizierte Abstimm- bzw. Abgleichsbedirngungen aufgestellt werden,
ohne daß diese zu einem nachteiligen technischen Aufwand führen müßten.
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In an isich bekannter Weise kann die Vergleichseinrichtung je nach
den vorliegenden Erfordernissen verschiedenartig ausgeführt werden, so, daß entweder
nur die Phasenlage öder .aber auch die Amplitude oder beide elektrischen Größen
zu gleicher Zeit verglichen werden. Im letzteren Fall ist dann daran zu denken,
mehrere Anzeigeinstrumente
vorzusehen, um ,die einzelnen elektrischen
Größen je nach Bedarf ermitteln bzw. ablesen zu können.