DE887544C - Gegentakt-Kristalldetektor fuer sehr kurze elektrische Wellen - Google Patents

Description

• Gegentakt-Kristalldetektor für sehr kurze elektrische Wellen Hochfrequenzgleichrichterschaltungen mit zwei im Gegentakt geschalteten Gleichrichtern sind seit langem bekannt. Bei INl ischschaltungen zum ü'berlagerungsempfang ultrakurzer Wellen bieten sie den Vorteil, daß eine Ausstrahlung der Schwingung des Llberlagereroszillators vermieden werden kann, wenn man die Empfangsschwingung im Gleichtakt und die Oszillatorschwingung im Gegentakt oder umgekehrt an die beiden Gleichrichter anlegt. Als Mischgleichrichter kann man dabei meist Duodioden verwenden, die aus zwei in einem gemeinsamen Glasgefäß angeordneten Dioden, häufig mit gemeinsamer Kathode, angeordnet sind.
• Bei sehr kurzen Wellen, insbesondere Zentimeterwellen, kommen als Gleichrichter zur Zeit nur Kristalldetektoren in Frage. Bisher war es jedoch finit derartigen Kristalldetektoren nicht möglich, einen einwandfreien Gegentaktbetrieb durchzuführen. Dies beruht einmal darauf, d.aß die einzelnen Kristalldetektoren bei üblicher Ausführung sehr verschiedene Kennlinien besitzen. Ein einwandfreies Arbeiten des Gegentaktdetektors ist ferner an die Voraussetzungen gebunden, daß eine vollkommene räumliche Symmetrie besteht, daß die Verbindung zwischen den Elektroden so kurz wie möglich ist und möglichst kleine Streukapazitäten vorhanden sind.
• Diese Bedingungen lassen sich gemäß der Erfindung dadurch erfüllen, daß, wie Abb. i beispielsweise zeigt, auf beiden Seiten einer als gemeinsamer Kristallanschluß (Kathodenanschluß) K dienenden Metallplatte A7 j e eine künstliche (synthetische) Kristallschicht K1 bzw. K, in gleicher Dicke aufgebracht ist, welche von entgegengesetzten Seiten her je ein metallischer Gegenpol G1 bzw. G2 drückt. Diese beiden Gegenpole dienen als Anodenanschlüsse Al, A2.
• Die neuerdings herstellbaren synthetischen Kristallschichten, meist Silicium, lassen sich in einem Arbeitsgang auf beiden Seiten der Metallplatte praktisch völlig gleichartig auftragen. Sie befinden sich im vorliegenden Fall innerhalb kleiner Vertiefungen T, bzw. h2. Die Gegenpole bzw. Nadeln G1 und G2 sind im vorliegenden Fall, wie bereits an sich vorgeschlagen, .durch Ausfüllung von vorzugsweise kegelförmigen Löchern innerhalb j e eines Isolierplättchens Ji bzw. J2 mit Metall hergestellt. Da man die Ausfüllung z. B. durch Aufdampfen oder Elektrolysieren od. dgl. unter völlig gleichartigen Bedingungen für beide Seiten vornehmen kann, können die Kennlinien beider Detektoren völlig gleichartig gemacht werden. Bei anderer Ausführung der Nadeln bzw. Gegenpole besteht die Möglichkeit, die Gleichartigkeit durch Einstellung der Drücke zu erzielen.
• Dadurch, daß das Metallplättchen M als gemeinsame Kathode bzw. als gemeinsamer Kristallträger dient, ist für eine kürzeste Verbindung zwischen den beiden Kristallen Sorge getragen. Die Metallplatte 1'l7 bewirkt aber gleichzeitig eine Abschirmung der beiden Gegenpole und damit eine Verringerung der unerwünschten Querkapazität (C4, Abb. 3).
• Abb. 2 zeigt diel dargestellte Anordnung in der Ansicht von der einen der beiden erwähnten Seiten her. Die Anordnung ist im vorliegenden Fall praktisch rotationssymmetrisch zu .der durch die Gegenpole liegenden Achse. An M ist lediglich seitlich ein einzelner Zapfen Z angeschlossen, über welchen der Kathodenanschluß erfolgt. Abb.3 zeigt das zugehörige Ersatzschaltbild eines Gegentaktdetektors. Dl und D2 sind die idealen Detektorstrecken, R die in Wirklichkeit parallel liegenden Wirkwiderstände, C die parallel liegenden Kapazitäten, R' die zwischen den beiden Detektorgrenzschichten liegenden Bahnwiderstände, die wegen der Gleichartigkeit der Schichten bei der erfindungsgemäßen Anordnung völlig gleich sind, und C, die bei der vorliegenden Anordnung ebenfalls praktisch zum Verschwinden gebrachte Querkapazität zwischen den Nadeln.
• Der dargestellte Gegentaktdetektor hat im Fall des Oszillatorrauschens wegen der vollkommenen Symmetrie nicht nur -den Vorteil, daß keine Oszillatorschwingung über die Antenne ausgestrahlt wird, sondern gleichzeitig den Vorteil, daß das Oszillatorrauschen kompensiert wird.
• Der erfindungsgemäße Gegentaktdetektor ist mit besonderem Vorteil bei Verwendung von Hohlraumschwingern als Schwingkreise verwendbar, an deren einander sich mit geringem Abstand gegenüberstehenden ebenen Platten die metallischen Gegenpole G1 und G2 hochfrequenzmäßig angeschlossen werden. Eine dementsprechend ausgebildete Mischschaltung ..von Zentimeterwellen zeigt Abb. q.. Der Hohlraumschwinger H in Gestalt einer flachen zylindrischen Dose wird über die AntennenzuleitungA durch die Empfangsschwingung erregt, wobei an beiden Deckflächen F1, F2 Wechselpotentiale entstehen, die gegenphasig bezüglich des Wechselpotentials der Symmetrieebener sind. Die beiden Gegenpole G1 und G2 des symmetrisch zur Symmetrieebene angeordneten gemäß Abb. i ausgebildeten Gegentaktdetektors werden kapazitiv an die Deckflächen angeschlossen und gleichzeitig mit den Zwischenfrequenzzuleitungen Z1, Z2 verbunden, welche die erzeugte Zwischenfrequenz im Gegentakt abnehmen. Die überlagererschwingung wird von dem örtlichen Oszillator 0 über die Zuführungsleitung L genau in die Symmetrieebene der Metallplatte M und damit den beiden Kristallschichten zugeführt. Der Detektor wird mithin durch die Empfangsschwingung im Gegentakt beeinflußt, durch die Überlagererschwingung im Eintakt, während die Zwischenfrequenz im Gegentakt abgenommen wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gegentakt-Kristalldetektor für sehr kurze elektrische Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten einer'als gemeinsamer Kristallanschluß dienenden Metallplatte (M) je eine künstliche Krisballschicht (KP K2) in gleicher Dicke aufgebracht ist, auf welche von entgegengesetzten Seiten her je ein metallischer Gegenpol (G1, G2) aufdrückt.
2. 2. Detektor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden metallischen Gegenpole (G1, G2) durch metallische Ausfüllung von Löchern innerhalb je einer auf je einer Seite der Metallplatte (11l) angeordneten Isolierplatte (1l, J2) gebildet sind.
3. 3. Gegentaktmischanordnung mit einem Detektor nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte (M) in der Symmetrieebene eines dosenförmigen Hohlraumschwingers @(H in Abb. 3) angeordnet ist und daß in dieser Symmetrieebene die Zuführungsleitung (L) der Überlagererschwingung geführt ist, während die beiden metallischen Gegenpole (G1, G2) kapazitiv an je eine Deckfläche (F1, F2) des Hohlraumschwingers angeschlossen sind, während sie für die Zwischenfrequenz durch Öffnungen der Deckfläche hindurch nach außen geführt sind.