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Einrichtung zur Verstimmung eines Hohlraumresonators durch die Wirkung
eines Modulationsstromes Zur Verstimmung der Resonanzlage von Schwingungskreisen
ist es bekannt, einen Teil der aktiven: Schwingkreiskapazität durch ein Membransystem
zu bilden. Dabei wird mittels eines Magnetsystems der Abstand von Kapazitätsbelegen
verändert und so eine Verstimmung des Resonanzkreises erreicht. Die Änderung kann
periodisch erfolgen, wodurch eine Wobbelung .der Resonanzfrequenz erreicht wird.
Ferner sind Anordnungen bekannt, bei denen ein mittels eines Synchronmotors angetriebenes
Verstimmungsorgan eine periodische Änderung der Kapazität oder auch der Induktivität
des Schwingkreises bewirkt. Infolge der großen.Resonanzschärfe der Hohlraumschwingungskreise
benötigen solche Wobbelungssysteme neben einem verhältnismäßig großen Platzbedarf
stets einen erheblichen mechanischen Aufwand, insbesondere weil sie erschütterungsunempfindlich
und nach außen gegen Strahlung gut abgedichtet sein sollen. Ferner ist meist eine
mechanische Abnutzung vorhanden, z. B. bei Motorantrieb, was eine Beeinträchtigung
der Betriebssicherheit bedeutet. Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verstimmung eines Hohlraumresonators
durch die Wirkung eines Modulationsistromes.
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Die Erfindung besteht darin, daß im Innern des Hohlraumresonators
ein U-förmiger Leiter mit einer an den Enden des Leiters wirksamen zusätzlichen
Kapazität angeordnet ist, dessen Schenkel elastisch verbiegbar sind und wenigstens
ihre Enden ferromagnetisches Material aufweisen, und daß
zwischen
diesen Enden zwei Magnetpoleangeordnet sind, welche durch eine vom Modulationsstrom
durchflossene Spule erregt werden, derart, da0 die Schenkel des U-förmigen Leiters
in gegenphasige Bewegung versetzt werden, durch welche die Verstimmung hervorgerufen
wird.
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Die Einrichtung der Erfindung wird im folgenden an Hand des in Fig.
i und 2 in vertikaler und horizontaler Projektion dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
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Darin bedeutet i den kreisförmigen Hohlraumresonatör mit dem zentralen
Abstimmstempel 2. Zur Anregung des. Resonators dient die nach außen führende Koppelschleife
3. Der U-förmige Leiter, der erfindungsgemäß .die periodische Verstimmung des Resonators
bewirkt, ist mit ¢ bezeichnet. Hierbei ist eine U-ähnliche Koppelschleife durch
Verlängerung ihrer Schenkel in eine am Ende kapazitätsbelastete Doppelleitunig übergeführt.
Dieses System ist auf einer nichtmagnetischen Achse 5, so angeordnet, daß, mindestens
ein: Teil des 'hochfrequenten Magnetfeldes des- Hohlraumresonators mit dem Leiter
4 gekoppelt ist: Der Leiter 4, dessen U-Sehenkel in der Querrichtung elastisch verbiegbar
sind, besteht zweckmäßig aus. Federstahl, so daß seine Enden magnetisierbar sind.
Zwischen den beiden U-Schenkeln dieses Leiters sind die Magnetpole 6 und 7 eines
Topfmagneten, bestehend aus dem Magnetkern 8 und dem Magnetgehäuse 9; angeordnet:
Der Polkern 6, der einfach als Querträger in das offene Ende des Gehäuses 9 geschoben
ist, ist mittels der Achse 5 über ein ebenfalls nichtmagnetisches Distanzstück i6
auf dem Polkern:? befestigt. Die Symmetrieachse .des Leiters 4 stimmt somit mit
der Symmetrieachse des Magnetkernes, B oder des Magnetgehäuses 9 überein. Die die
Polkerne 6 und 7 in geringem Abstand überdeckenden U-Schenkel des Leiters q. bilden
den magnetischen Schlüß zwischen diesen beiden und zugleich bewirken die zwischen
den U-Schenkeln befindlichen Magnetpole einschließ,-lich dem Distanzstück iö die
wirksame-zusätzliche Kapazität der Doppelleitung, welche die elektrische Eigenfrequenz
des U-ähnlichen Leiters -4 beeinflußt. Zur Verringerung der Hochfrequenzverluste
sind die Oberflächen aller Metallteile durch Versilbern gut leitend gemacht. Auf
dem Magnetkern 8 befindet sich die Erregerspule, bestehend aus dien beiden Wicklungen
i i und 12. Die eine Wicklung wird durch das eigentliche Modulationssignal gespeist,
während die zweite zur Gleichstromvormagnetisierung dient, damit die Änderung des
magnetischen Kraftflusses zwischen den beiden Polen 6 und 7 stets mit der Grundfrequenz
des Modulationsstromes erfolgt.
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Bei Erregung der Erregerspule, durch einen Modulationsstrom bilden
sich an den Polkernen 6und7 Magnetpole aus.: Diesen Magnetpolen stehen die beiden
magnetisierbaren Enden q.' des U-förmigen Leiters gegenüber. Bei Magnetisierung
durch einen modulierenden Wechselstrom werden die Leiter 4.' einer wechselnden Anziehung
ausgesetzt und; so in gegenphasige Bewegung versetzt. Die zusätzlichen Kapazitäten
an den Leiterenden 4' sind entsprechenden Schwankungen unterworfen, wodurch .die
elektrische Resonanzfrequenz des Leiters 4 ebenfalls entsprechende Schwankungen
mitmacht. Entsprechend dem modulierenden Strom durch die Erregerwicklung wirddie
elektrischeEigenfrequenz des Leiters beeinflußt. Infolge der magnetischen Kopplung
des Leiters mit .dem magnetischen Hochfrequenzfeld.des Hohlraumresonators; erfolgt
ebenfalls eine entsprechende Verstimmung des Höhlraumresonators: Das zwischen dien
Polen 6 und 7 und den beiden Enden 4' sich ausbildende magnetische Feld findet seinen
Rückschluß über die Schenkel des Leiters .4. nach dem Träger 6 und über diesen auf
das Gehäuse 9 nach dem Kern B. Der Träger 6 und das Gehäuse 9 bestehen dabei aus
magnetisch leitendem Material.
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Es ist zweckmäßig, das, Gehäuse 9 am Hohlraumresonatör seitlich einschiebbar
anzubringen. Damit kann der Kopplungsgrad verändert. werden. Eine Kopplungsänderung
kann auch .durch Drehen des zylinderförmigen Gehäuses erreicht werden. Der in den
Hohlraum hineinreichende Teil des Gehäuses schirmt die für eine Ankopplung an dass
Magnetfeld des Hohlräumresonators reicht erforderlichen Teile 6, 4', 7 ab, so daß
zusätzliche Verluste dadurch klein gehalten werden.
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Die Einrichtung der Erfindung eignet sich besonders zur periodischen
Verstimmung, also zur Frequenzwobbelung. Die mechanische Resonanz des U-förmigen
Leiters kann mit der Erregerfrequenz übereinstimmen. Das erfordert jedoch eine sehr
genaue Einhaltung der Erregerfrequenz, was bei Frequenzwobbelung nicht unbedingt
nötig ist. Um von der Frequenzkonstanz des Erregerstromes weniger abhängig zu sein,
wird die mechanische Eigenresonanz des Leiters wesentlich höher gewählt, etwa das
Zehnfache der Wobbelfrequenz. In diesem Falle mußi der erregende Wechselstrom einem
konstanten Magnetisierungsstrom überlagert werden. Gleichstrom und Wechselstrom
können getrennt über je eine der beiden-Wicklungen- m und 12 geleitet werden. Die
Verbiegung der Schenkel des Leiters 4 und damit die Frequen.zänderung des Resonators
folgt dann verzerrungsfrei dem erregenden Wechselstrom.
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Die Einrichtung läßt sich auch für -die Sprachmodulation verwenden.
In diesem Falle wird die mechanische Eigenresonanz vorzugsweise in das obere Frequenzgebiet
des zu übertragenden Sprachfrequenzbandes gelegt. ' Um eine möglichst starke periodische
Verstimmung zu erhalten, ist es zweckmäßig, die mittlere elektrische Eigenfrequenz
des U-förmigen Leiters in die Nähe der Eigenfrequenz- des Hohlraumr esonators zu
legen.