DE892915C

DE892915C - Einrichtung zur UEberlagerung von zwei ultrahochfrequenten elektromagnetischen Schwingungen

Info

Publication number: DE892915C
Application number: DEB4523D
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr Allerding; Walter Dr-Ing Daellenbach
Original assignee: Julius Pintsch AG
Current assignee: Julius Pintsch AG
Priority date: 1940-02-24
Filing date: 1940-02-25
Publication date: 1953-10-12

Description

Einrichtung zur Uberlagerung von zwei ultrahochfrequenten elektromagnetischen Schwing junqen Beim Überlagerungsempfang besteht die Aufgabe, den Oszillator einerseits, die Antenne andererseits an die Mischröhre, in welcher die überlagerung vorgenommen wird, derart anzukoppeln, daß der Oszillator über die Antenne nicht strahlt. Dazu kann eine Brückenschaltung dienen, deren Schema in Fig. i dargestellt ist. Eine Zweidrahtleitung 5, 5, die von der Antenne kommt, ist an einem Sperrkreis 6, bestehend aus Kapazität und Induktivität, angeschlossen. Vom Sperrkreis 6 führen die Leiter weiter über zwei Blockkapazitäten 7 und 7' zur Mischröhre, z. B. zu den Anoden 8 und 8' einer Duodiode. Im Mittelpunkt der Induktivität des Sperrkreises 6 einerseits und der Kathode 9 der Duodiode andererseits werden die beiden Leiter einer vorn Oszillator kommenden Lecherleitung io und io' angeschlossen. Mit den Anoden 8 und 8' sind ferner die Primärwicklungen ii und ii' eines Gegentakttransformators für die Zwischenfrequenz verbunden. Die beiden Wicklungen i i und i i' sind gegensinnig gewickelt. Um zu verhüten, daß die Hochfrequenz zum Zwischenfrequenztransfortnator abfließt, sind in der Verbindungsleitung zwischen den Anoden 8 und 8' der Duodiode und den Wicklungen i i und i i' des Zwischenfrequenztransformators die beiden Sperrkreise 12 und 1:2' eingeschaltet. Die in Fig. i stark gezeichneten Leitungen gehören also dem Hochfrequenzsystem an, während diedünn gezeichneten Leitungen nur Zwischenfrequenz führen. Die Wirkung der in Fig. i dargestellten Schaltung ist folgende: Es soll der Anordnung über die vom Oszillatür kommende Energieleitung io, io' eine hochfrequente Schwingung zugeführt werden. Dann schwingen die beiden Anoden 8 und S' der Duodiode zur Kathode 9 im Gleichtakt. Der vom Oszillator kommende hochfrequente Strom geht über die beiden Hälften der Induktivität des Sperrkreises 6, die übrigens noch durch eine Kapazität in den Zuleitungen kompensiert werden kann, über die Blockkapazitäten 7, 7' zu den beiden Anoden 8 und S' und von da über die Kathode 9 der Duodiode zum Oszillator zurück. Es fließt dann von der Kathode 9 zum Mittelpunkt der Primärwicklungen ii, ii' des Zwischenfrequenztransformators ein Richtstrom. Dieser erzeugt jedoch an den Sekundärklemmen des Zwischenfrequenztransformators keine Spannung, da die beiden Wicklungshälften.i i und ii' entgegengesetzten Wicklungssinn haben und sich infolgedessen in ihrer Wirkung auf die Sekundärwicklung für Ströme, die vom Mittelpunkt der Primärwicklung aus in gleicher Größe nach den En-den der Wicklungen ii und ii' fließen, aufheben. Tritt dagegen an der von der Antenne kommenden En#rgieleitung 5, 5' eine Hochfrequenzspannung auf, so schwingen die beiden Anoden8 und 8' der Duodiode im Gegentakt zueinander. Die in den Primärwicklungen i i und i i' des Zwischenf requenztransformators fließenden Ströme haben also gleiche Richtung. Ströme dieser Art heben sich in der Sekundärwicklung nicht mehr auf, sondern ergeben an den Klemmen der Sekundärwicklung eine Richtspannung. Der von der Antenne kommende Hochfrequenzstrom fließt z. B. durch 5 über die Blockkapazität 7 zur zugehörigen Anode 8 der Duodiode, weiter über die Kathode 9 zur gegenüberliegenden Anode 8' und'von da über die zweite Blockkapazität 7' durch die Leitung 5' zurück zur Antenne.
In Fig. 2 ist eine für Zentimeter- und Dezimeterwellen geeignete Anordnung entsprechend dem Schema der Fig. i dargestellt. Das -erste Lechersystern mit den Leitern i und 2 kommt vom Oszillator. Der Leiter i gabelt sich bei 13 in zwei neue Leiter 3 und 4. Diese beiden zusammen bilden ein zweites Lechersystem, bestehend aus zwei Drähten der Länge A/:2 oder einem Vielfachen davon, welches an dem der Gabelstelle 13 gegenüberliegenden Ende durch eine als Brücke dienende Reflexionsplatte 14 kurzgeschlossen ist. Die Leiter 3 und 4 stellen also zwischen der Gabelstelle 13 und der Reflexionsplatte 1.4 einen Resonator dar, der, wenn er erregt wird, eineGegentaktschwingung zwischen den Leitern 3 und 4 zur Folge hat. Schließt man andererseits auch den Leiter:2 an die Reflexionsplatte it4 an und sorgt,dafür, daß an dieser Anschlußstelle ein Spannungsknoten auch für das Lechersystem 1, :2 besteht, so kann über 1, :2 eine hochfrequente Schwingung zugeführt werden, die zur Folge hat, daß die Leiter 3 und 4 zusammen gegenüber dem Leiter 2i eine Gleichtaktschwingung ausführen. Die Gegentaktschwingung kann zweckmäßigerweise durch eine im Reflexionsschirm 14 vorgesehene Öffnung 15 und mit Hilfe von Stromkopplung erregt werden. Die Mischröhre, z.B. die Duodiode, wird dann in der Nähe des Spannungsbauches zwischen die Leiter 3 und 4, also im Ab- stand von A/4 von der Reflexionsplatte 14, in der Weise angeschlossen" daß die Anoden 8 und S' über Blockkapazitäten 7, 7' mit den Leitern 3 bzw. 4, die Kathode 9 direkt mit dem Leiter 2 verbunden ist. Da die Mischröhre selbst auch eine Impedanz darstellt, wird es erforderlich sein, die Länge der Leiter 3 und 4 nicht genau A/2, sondern äquivalent 2/2 zu wählen, so daß unbeschadet der zwischen ihnen befindlichen Röhrenimpedanz das Lechersystem 3, 4 einen auf die Empfangswelle abgestimmten Kreis darstellt.
In Fig. 3 ist die. Anordnung nach Fig. p-. für den Fall wiedergegeben, daß das Lechersystern i, z konzentrisch ausgebildet ist. An der Gabelstelle 13 schließen die beiden Leiter 3 und 4 in Form eines Drahtbügels in gleicher Weise wie in Fig. 2 an. Zur besseren übersicht ist in Fig. 3 a die Anordnung im -Schnitt längs der Linie A-A wiedergegeben. Die Drähte 3 und 4 sind bei 16 durch Kapazitäten 17 mit dem Außenleiter 2 kurzgeschlossen, so daß die über 1, 2 zugeführte Gleichtaktschwingung bei 16 einen Spannungsknoten hat. Zwischen den Leitern 3 und 4 hat der als Reflexionsschirm dienende Außenleiter 14 eines weiteren konzentrischen Lechersystems 14, 18 eine Öffnung, durch die die Leiter 3 und 4 in Form einer Stromschleife ig in das Magnetfeld des Lechersystems 14,18 eintauchen. Um eine bezüglich der beiden Leiter 3 und 4 vollkommen symmetrische Ankopplung an das System 14, 18 zu erhalten, empfiehlt es sich, die Stromschleife ig in einem Spannungsknoten des Lechersystems 14, IS vorzusehen. Die Mitte der Stromschleife ig besitzt also einen Abstand von AI:2 oder einem Vielfachen davon vom kurzgeschlossenen Ende 2o des Systems 14, 18. 'Es ist klar, daß bei dieser Anordnung die bei 21 7ugeführte Antennenschwingung bei 22 keine Gle.ichtaktschwingung und umgekehrt, die bei :22 zugeführte Oszillatorschwingung bei 21 keine Gegentaktschwingung hervorrufen kann. Es folgt' dies aus der Symmetrie des Aufbaues. Falls bei der praktischen Ausführung die Symmetrie nicht e "ollkommen wahrt ist, kann durch kleine Trimmkapazitäten der Leiter 3 und 4 gegenüber dem Außenleiter 2 die Symmetrie hergestellt werden.
In der Nähe des Spannungsbauches des Systems 3, 4 werden über Blockkapazitäten 7 und 7' die Anoden der Duodiode 2i3 an die Leiter 3 und 4 angekoppelt, während die Kathode an die Hülle #2, angeschlossen wird. Der Richtstrom ist über die Leitungen:24 zu entnehmen, die parallel zu den Leitern 3 und 4 induktionsf rei zu führen sind. Sie können im Innern des Leiters i zum Zwischentransformator gehen.
In Fig. 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. An Stelle der in das Magnetfeld des Lechersystems 14, 18 hineinragenden Stromschleife ig gemäß Fig. 3 ist im Außenleiter 14 ein in der Symmetrieebene zwischen den Leitern 3 und 4 angeordneter Schlitz 25 vorgesehen, welcher eine Stromkopplung zwischen den Lechersystemen 14, 18 einerseits und 3, 4 andererseits bewirkt. Außerdem sind die Blockkapazitäten, über welche die Diode 23 angeschlossen ist, als über den Leitern 3 und 4 isoliert angeordnete Rohre 26 und 26' ausgebildet, die genau wie die Leiter 3 und 4 die zwei Drähte des die Gegentaktschwingung führenden zweiten Lechersystems bilden. Die Anordnung ist im Querschnitt längs der Linie B-B in Fig. 4a dargestellt. Die Leitungen für den Richtstrom werden an die Blockkapazitäten 26 und 26' im Spannungsknoten bei 13 angeschlossen und isoliert im Innern des Leiters i zum Zwischenfrequenztransforrnator geführt.
Es empfiehlt sich, wie im Schema der Fig. i aber auch in allen Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2, 3 und 4 angedeutet ist, als Gegentaktschwingung die Antennenschwingung, als Gleichtaktschwingung die Oszillatorschwingung vorzusehen, weil nämlich von der Gegentaktschwingung keine Hochfrequenzenergie über die Stromzuleitungen zur Kathode geführt werden muß. Diese Stromzuleitungen sind vorteilhafterweise dünn auszubilden, um die Wärmeableitung von der Kathode hintanzuhalten. Sie würden daher für die schwache, von der Antenne kommende Schwingung eine erhebliche Dänipfung darstellen. Für den Oszillator macht dagegen diese Dämpfung nichts aus, da er immer eine ausreichende Energie zur Verfügung stellen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE.- i. Einrichtung zur Überlagerung von zwei ultrahochfrequenten elektromagnetischen Schwingungen bzw. zur Entkopplung von zwei ultrahochfrequenten Schwingungssystemen, insbesondere für die Zwecke des Fremdüberlagerungsempfanges, dadurch gekennzeichnet, daß der eine, erste Leiter (i; vgl. Fig.:2) eines die eine Schwingung zuführenden Lechersystems (1, 2,) sich symmetrisch zu dem anderen, zweiten Leiter (2) in zwei Leiter (3, 4) gabelt und diese beiden Gabelleiter (3, 4), denen die andere Schwingung zugeführt wird, mit dem zweiten Leiter (2) ein zweites Lechersystem (3, 4; %2) bilden, derart, daß die beiden Leiter des Gabelsystems (3, 4) gegeneinander eine Gegentaktschwingung und beide zusammen gegenüber dem zweiten Leiter (2) eine Gleichtaktschwingung ausführen.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an der Gabelstelle (13) des Leiters (i) in die Leiter (3 und 4) die Gegentaktschwingung einen Spannungsknoten hat. 3* Einrichtung nach den Ansprüchen i und dadurch gekennzeichnet, daß vor der Gabelstelle (13) der Leiter (i), nach der Gabelstelle die Leiter (3 und 4) zusammen den Innenleiter eines konzentrischen Lechersystenis bilden, dessen Außenleiter der Leiter (2) ist. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Lechersysteme an der Stelle eines gemeinsamen Spannungsknotens durch eine Brücke, z. B. einen Reflexionsschirm, geschlossen sind und daß diese Stelle einen Abstand von der Gabelstelle (13) hat, der A12 äquivalent ist. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Lechersystem (3, 4) durch eine Lücke in der Brücke, insbesondere eine öffnung (15) im Reflektorschirm (14), vorzugsweise einen in der Symmetrieebene zwischen den zwei Leitern (3 und 4) angeordneten Schlitz (25; vgl. Fig. 4) durch Stromkopplung zur Gegentaktschwingung angeregt wird. 6. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leiter (3 und 4) des zweiten Lechersystems hinter der Brücke, insbesondere hinter dem Reflektorschirm, eine Stromschleife (19; vgl. Fig. 3) bilden, welche ein hochfrequentes Magnetfeld einkoppelt. 7. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Brücke, insbesondere als Reflektorschirm, der Außenleiter eines weiteren konzentrischen Lechersystems (14, 18) dient und daß die Kopplung in einem Spannungsknoten dieses Lechersystems erfolgt. 8. Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 7, .dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe eines Spannungsbauches des zweiten Lechersystems zwischen die beiden Leiter (3 und 4) ein Belastungswiderstand eingeschaltet ist, dessen Mitte mit dem Leiter (2) des ersten Lechersysteins verbunden ist. g. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Belastungswiderstand eine Duodiode dient, deren Anoden über Blockkapazitäten an den Leitern (3 und 4) angeschlossen sind, während deren Kathode am Leiter (:2) liegt. io. Einrichtung nach Anspruch i oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegentaktschwingung von einer Empfangsantenne, die Gleichtaktschwingung von einem Oszillator erregt wird. i i. Einrichtung nach den Ansprüchen 9 und io, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenfrequenz von den Anoden der Duodiode induktionsfrei zur Gabelstelle und von dort im Innern des Leiters (i) zu einem Gegentakttransformator, dessen Mitte am Leiter (:2) liegt, geführt wird.