DE917260C - Magnetic or dielectric modulator - Google Patents

Magnetic or dielectric modulator

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DE917260C
DE917260C DEN7364A DEN0007364A DE917260C DE 917260 C DE917260 C DE 917260C DE N7364 A DEN7364 A DE N7364A DE N0007364 A DEN0007364 A DE N0007364A DE 917260 C DE917260 C DE 917260C
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DE
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impedance
frequencies
frequency
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signal
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DEN7364A
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German (de)
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Simon Duinker
Bernardus Dominicus H Tellegen
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03CMODULATION
    • H03C1/00Amplitude modulation
    • H03C1/08Amplitude modulation by means of variable impedance element
    • H03C1/10Amplitude modulation by means of variable impedance element the element being a current-dependent inductor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplitude Modulation (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen oder dielektrischen Modulator zum Verstärken oder Modulieren eines elektrischen Signals mit der Frequenz fa, wobei Schwingungen mit den Frequenzen k · f j, ± fa {k — 0, I, 2, 3...) erzeugt werden, die einem Klemmenpaar entnommen werden können.The invention relates to a magnetic or dielectric modulator for amplifying or modulating an electrical signal with the frequency f a , whereby vibrations with the frequencies k · f j, ± f a {k - 0, I, 2, 3 ...) generated, which can be taken from a pair of terminals.

So führen z. B. die Primärwicklungen eines üblichen magnetischen Modulators, der aus zwei nichtlinearen Transformatoren mit gleichen Übersetzungsverhältnissen und gleichen Magnetisierungskurven aufgebaut ist, deren Primärwicklungen gleichsinnig in Reihe, deren Sekundärwicklungen gegensinnig in Reihe geschaltet sind, einen polarisierenden Gleichstrom und gleichzeitig ebenso wie die Sekundärwicklungen unter dem Einfluß einer an ihnen liegenden, meist einfachen, harmonischen Speisespannung mit der Grundfrequenz fv einen verzerrten Wechselstrom, und zwar die Primärwicklungen einen Wechselstrom mit den Frequenzen 2/"j,, ^f9 usw., die Sekundärwicklungen einen Wechselstrom mit den Frequenzen fv, ^f1, «0 usw.So lead z. B. the primary windings of a conventional magnetic modulator, which is composed of two non-linear transformers with the same gear ratios and the same magnetization curves, whose primary windings are in the same direction in series, whose secondary windings are connected in series in opposite directions, a polarizing direct current and at the same time just like the secondary windings under the influence of a on them, mostly simple, harmonic supply voltage with the fundamental frequency f v a distorted alternating current, namely the primary windings an alternating current with the frequencies 2 / "j ,, ^ f 9 etc., the secondary windings an alternating current with the frequencies f v , ^ f 1 , «0 etc.

Wird dem polarisierenden Gleichstrom ein kleines Signal mit der Frequenz fQ überlagert, so wird jede Komponente der Wechselströme mit der Frequenz fq moduliert. »5If a small signal with the frequency f Q is superimposed on the polarizing direct current, each component of the alternating currents is modulated with the frequency f q. »5

Durch Intermodulation zwischen auf diese Weise entstandenen Modulationskomponenten und Komponenten mit der Speisefrequenz fv oder einer Harmonischen derselben entstehen im Signalkreis, d. h. in den Primärwicklungen, wieder Komponenten mit derIntermodulation between the modulation components produced in this way and components with the supply frequency f v or a harmonic thereof results in components with the in the signal circuit, ie in the primary windings

Frequenz fa, d. h. es besteht eine Rückwirkung der Ausgangssignale auf die Signalquelle.Frequency f a , ie there is a reaction of the output signals on the signal source.

Bei einem magnetischen Verstärker, der aus einem magnetischen Modulator und einem hinter diesen geschalteten Demodulator besteht, liegt eine solche Rückwirkung auf die Signalquelle gleichfalls vor.In the case of a magnetic amplifier, which consists of a magnetic modulator and one behind them switched demodulator exists, there is also such a reaction on the signal source.

Bei dielektrischen Modulatoren und Verstärkern, denen das gleiche Prinzip zugrunde liegt, bei denen aber an Stelle nichtlinearer Induktivitäten ebensolcheIn the case of dielectric modulators and amplifiers, which are based on the same principle, in which but instead of non-linear inductances, the same

ίο Kapazitäten verwendet werden, entsteht eine ähnliche Rückwirkung auf die Signalquelle.ίο capacities are used, a similar one arises Impact on the signal source.

Diese Rückwirkung auf die Signalquelle ist im allgemeinen unerwünscht. Die Schaltung nach der Erfindung vermeidet diesen Nachteil weitgehend und weist das Kennzeichen auf, daß an dem Klemmenpaar, an dem die gewünschte Schwingung Wf2, Jl· fa auftritt, wobei η einer der Werte von k mit Ausnahme von k — ο ist, eine Impedanz liegt, die zusammen mit der inneren Ausgangsimpedanz der weiteren Vor-This reaction on the signal source is generally undesirable. The circuit according to the invention largely avoids this disadvantage and has the characteristic that on the pair of terminals at which the desired oscillation Wf 2 , Jl · f a occurs, where η is one of the values of k with the exception of k - ο, a Impedance, which together with the internal output impedance of the further

ao richtung eine Impedanz Z bildet gemäßao direction forms an impedance Z according to

C«f, + fa)a C «f, + fa) a

wobei ZJ2, ^1 die komplexe Impedanz Z für die Frequenz nfp + fq und Zn.p^a den konjugiert komplexen Wert der Impedanz Z für die Frequenz nfP fq darstellt, wobei ferner« = 1, falls es sich um einen dielektrischen Modulator, und a = — 1, falls es sich um einen magnetischen Modulator handelt, und wobei Z die Ersatzimpedanz der Parallelschaltung der äußeren Impedanz und der inneren Ausgangsimpedanz ist, falls sämtliche Spannungskomponenten mit Frequenzen kf^-j- fa(k — ο und n) gegenüber den Spannungskomponenten mit den Frequenzen fa und nfp ± fg verschwindend klein sind, bzw. wobei Z die Ersatzimpedanz der Reihenschaltung der äußeren Impedanz und der inneren Ausgangsimpedanz ist, falls sämtliche Stromkomponenten mit Frequenzen k f p ± f5 (k = 0 und n) gegenüber den Stromkomponenten mit den Frequenzen f a und nfv ± f a verschwindend klein sind. Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Figuren erläutert.where ZJ 2 , ^ 1 is the complex impedance Z for the frequency nf p + f q and Z n . p ^ a represents the complex conjugate value of the impedance Z for the frequency nf P - fq , where furthermore «= 1 if it is a dielectric modulator, and a = - 1 if it is a magnetic modulator, and where Z is the equivalent impedance of the parallel connection of the external impedance and the internal output impedance if all voltage components with frequencies kf ^ -j- f a (k - ο and n) are vanishingly small compared to the voltage components with frequencies f a and nf p ± f g , or where Z is the equivalent impedance of the series connection of the external impedance and the internal output impedance, if all current components with frequencies kf p ± f 5 (k = 0 and n) vanish compared to the current components with frequencies f a and nf v ± f a are small. The invention is explained with reference to the figures shown in the drawing.

Fig. ι zeigt einen magnetischen Modulator der üblichen Art,Fig. Ι shows a magnetic modulator of the usual type,

Fig. 2 ein Schaltschema nach der Erfindung für einen magnetischen Modulator, bei dem die Speisefrequenz sehr hoch gegenüber der Signalfrequenz und die mit dem Signal modulierte Grundschwingung das gewünschte Ausgangssignal ist,Fig. 2 is a circuit diagram according to the invention for a magnetic modulator, in which the feed frequency very high compared to the signal frequency and the fundamental oscillation modulated with the signal the desired output signal is

Fig. 3 eine Abart der Sekundärseite eines magnetischen Modulators, bei dem die Speisefrequenz gegenüber der Signalfrequenz nicht sehr hoch und ein Seitenband der mit dem Signal modulierten Grundschwingung das gewünschte Ausgangssignal ist, Fig. 4 das Ersatzschema der Schaltung nach Fig. 3, Fig. 5 einen dielektrischen Modulator der üblichen Art,
Fig. 6 ein Schaltschema nach der Erfindung für einen dielektrischen Modulator, bei dem die Speisefrequenz gegenüber der Signalfrequenz sehr hoch und die mit dem Signal modulierte Grundschwingung das gewünschte Ausgangssignal ist, Fig. 7 eine Abart der Sekundärseite eines dielektrischen Modulators, bei dem die Speisefrequenz gegenüber der Signalfrequenz nicht sehr hoch und ein Seitenband der mit dem Signal modulierten Grundschwingung das gewünschte Ausgangssignal ist, Fig. 8 das Ersatzschema der Schaltung nach Fig. 7, Fig. 9 ein Schaltschema nach der Erfindung für einen magnetischen Modulator der in Fig. 1 dargestellten Art, bei dem die Speisefrequenz gegenüber der Signalfrequenz sehr hoch und die mit dem Signal modulierte zweite Harmonische das gewünschte Ausgangssignal ist,
3 shows a variant of the secondary side of a magnetic modulator in which the feed frequency is not very high compared to the signal frequency and a sideband of the fundamental oscillation modulated with the signal is the desired output signal; a dielectric modulator of the usual type,
6 shows a circuit diagram according to the invention for a dielectric modulator in which the feed frequency is very high compared to the signal frequency and the fundamental frequency modulated with the signal is the desired output signal the signal frequency is not very high and a sideband of the fundamental oscillation modulated with the signal is the desired output signal, FIG. 8 shows the equivalent diagram of the circuit according to FIG. 7, FIG. 9 shows a circuit diagram according to the invention for a magnetic modulator of the type shown in FIG , at which the feed frequency is very high compared to the signal frequency and the second harmonic modulated with the signal is the desired output signal,

Fig. 10 ein Schaltschema nach der Erfindung für einen dielektrischen Modulator der in Fig. 5 dargestellten Art, bei dem die Speisefrequenz gegenüber der Signalfrequenz sehr hoch und die mit dem Signal modulierte zweite Harmonische das gewünschte Ausgangssignal ist,FIG. 10 shows a circuit diagram according to the invention for a dielectric modulator of the type shown in FIG Type in which the feed frequency is very high compared to the signal frequency and that with the signal modulated second harmonic is the desired output signal,

Fig. 11 ein Schaltschema nach der Erfindung für einen magnetischen Modulator, bei dem die Speisefrequenz gegenüber der Signalfrequenz nicht sehr hoch und ein Seitenband der mit dem Signal modulierten zweiten Harmonischen das gewünschte Ausgangssignal ist, und11 shows a circuit diagram according to the invention for a magnetic modulator in which the feed frequency not very high compared to the signal frequency and a sideband of that modulated with the signal second harmonic is the desired output signal, and

Fig. 12 ein Schaltschema nach der Erfindung für einen dielektrischen Modulator, bei dem die Speisefrequenz gegenüber der Signalfrequenz nicht sehr hoch und ein Seitenband der mit dem Signal modulierten zweiten Harmonischen das gewünschte Ausgangssignal ist.Fig. 12 is a circuit diagram according to the invention for a dielectric modulator, in which the feed frequency not very high compared to the signal frequency and a sideband of that modulated with the signal second harmonic is the desired output signal.

Zum leichteren Verständnis der Erfindung betrachten wir das bereits erwähnte Beispiel eines magnetischen Modulators der in Fig. 1 dargestellten Art, der zwei nichtlineare Transformatoren T1 und T2 mit Kernen 5 und 6 besitzt, die in einem nichtlinearen Teil der die Induktion als Funktion der magnetischen Feldstärke darstellenden Kurve betrieben werden. Die Transformatoren haben gleiche Kurven und gleiche Übersetzungsverhältnisse, ihre Primärwicklungen ι und 2 sind in Reihe und ihre Sekundärwicklungen 3 und 4 gegensinnig in Reihe geschaltet, wodurch eine an den Klemmen C, D liegende periodische Speisespannung mit der Grundfrequenz fv ausschließlich Strom- bzw. Flußkomponenten mit den Kreisfrequenzen 2p, 4p, 6p usw. an den Klemmen A, B und ausschließlich Strom-bzw. Flußkomponenten mit den Kreisfrequenzen p, 3p, $p usw. an den Klemmen C, D ergibt. Ein gleichzeitig durch die Primärwicklungen fließender Gleichstrom J0 erzeugt dabei eine einstellbare Vormagnetisierung. Hierbei ist p = 2 π f j, angenommen.For a better understanding of the invention we consider the already mentioned example of a magnetic modulator of the type shown in Fig. 1, which has two non-linear transformers T 1 and T 2 with cores 5 and 6, which in a non-linear part of the induction as a function of the magnetic The curve representing the field strength can be operated. The transformers have the same curves and the same gear ratios, their primary windings ι and 2 are in series and their secondary windings 3 and 4 in opposite directions in series, whereby a periodic supply voltage at the terminals C, D with the fundamental frequency f v only current or flux components with the circular frequencies 2p, 4p, 6p etc. at the terminals A, B and exclusively current or. Flux components with circular frequencies p, 3p, $ p etc. at terminals C, D result. A direct current J 0 flowing through the primary windings at the same time generates an adjustable premagnetization. Here p = 2 π f j is assumed.

Ist zunächst dem Gleichstrom J0 noch kein Signal überlagert, so gilt, wenn die Augenblickswerte der Flüsse und der Ströme an den Klemmen A, B Φχ bzw. J1 und an den Klemmen C, D Φ2 bzw. J2 sind, abgesehen von Hysteresis- und Wirbelstromverlusten in den Kernen,If no signal is initially superimposed on the direct current J 0 , then the following applies if the instantaneous values of the flows and currents at terminals A, B Φ χ or J 1 and at terminals C, D Φ 2 or J 2 are disregarded of hysteresis and eddy current losses in the cores,

J1 = J1 ((P1, Φ2), J2 = 4 (Φι, Φ2). J 1 = J 1 ((P 1 , Φ 2 ), J 2 = 4 (Φι, Φ2).

Bei Einführung eines hinreichend kleinen Signals an den Klemmen A, B gilt für die Änderungen ersterIf a sufficiently small signal is introduced at terminals A, B , the first applies to the changes

Ordnung von I1, I2, Φ1 und Φ2 gegenüber dem AnfangszustandOrder of I 1 , I 2 , Φ 1 and Φ 2 compared to the initial state

öl A T oil AT

Ai1 = -jr-+ a aAi 1 = -jr- + aa

δΙ* δΙ *

Mit Hilfe von Energiebetrachtungen ist nachweisbar, daß γ— = Yjg-. Da A I1 und A Φ1 nur Komponenten s With the help of energy considerations it can be demonstrated that γ- = Yjg-. Since AI 1 and A Φ 1 only components s

mit den Kreisfrequenzen 2p, 4p usw. und A I2 und A Φ% nur Komponenten mit den Kreisfrequenzen p, 2p usw. enthalten, kann man die Änderungen von I1, I2, Φχ und Φ2 schreibenwith the angular frequencies 2p, 4p etc. and AI 2 and A Φ % only contain components with the angular frequencies p, 2p etc., the changes to I 1 , I 2 , Φ χ and Φ 2 can be written

A I1 = [«„ + a2 cos (2pt + OC2) + ...] A Φ1 + [O1 cos pt + a3 cos (3^ + oc3) + ...] A Φ2, AI2 = Ia1 cos pt + «3 cos (3pt + a3) + ...] Λ Φχ + [δ0 + b2 cos (2^ + ^2) + ...] A Φ2, AI 1 = [«" + a 2 cos (2pt + OC 2 ) + ...] A Φ 1 + [O 1 cos pt + a 3 cos (3 ^ + oc 3 ) + ...] A Φ 2 , AI 2 = Ia 1 cos pt + «3 cos (3pt + a 3 ) + ...] Λ Φ χ + [δ 0 + b 2 cos (2 ^ + ^ 2 ) + ...] A Φ 2 ,

k — o, i, 2, 3 usw. Das mit den Primär- und Sekundärwicklungen verbundene äußere System sei nun derart, daß nur Flußkomponenten und daher Spannungskomponenten mit den Frequenzen fQ und fv i f q auftreten, also wenn q = 2 π fq, k - o, i, 2, 3 etc. Let the external system connected to the primary and secondary windings be such that only flux components and therefore voltage components with the frequencies f Q and fv i fq occur, i.e. when q = 2 π f q ,

wobei einfachheitshalber der Phasenwinkel von cos p t gleich Null angenommen ist.where, for the sake of simplicity, the phase angle of cos pt is assumed to be zero.

Falls A I1, Δ I2, Δ Φχ und A Φ2 durch ein kleines Signal mit der Frequenz fq erzeugt werden, so enthalten diese Änderungen im allgemeinen Komponenten mit den Frequenzen k · fv ± fQ, wobeiIf AI 1 , Δ I 2 , Δ Φ χ and A Φ 2 are generated by a small signal with the frequency f q , then these changes generally contain components with the frequencies k · f v ± f Q , where

»ο Δ Φχ = cpq cos {qt + 0β) ,»Ο Δ Φ χ = cp q cos {qt + 0 β ),

Δ Φ2 = <pv_q [cos (/> — ?)*+ ©„-J + <pv+q cos [(p + q)t+61)+q]. Δ Φ 2 = <p v _ q [cos (/> -?) * + © "-J + <p v + q cos [(p + q) t + 6 1) + q ].

Diese A Φλ und A Φ2 ergeben sodann Komponenten mit der Frequenz f q in A I1, die durch A Iq = «Og?ecos (qt + θα) + τ/2 Ci1 ψν _ Q cos (qtθν-α) + 1I2 αι Ψ ν + α cos iit + ^v+a) These A Φ λ and A Φ 2 then result in components with the frequency f q in AI 1 , which are given by AI q = « O g? e cos (qt + θ α ) + τ / 2 Ci 1 ψ ν _ Q cos (qt - θ ν -α) + 1 I 2 α ι Ψ ν + α cos ii t + ^ v + a)

oderor

iqej{at + y>Q) =ao<pQej(qt+ 0e) + 1/2 αιΨρ _a ε / {qt — θρ _β) + τ/2 al(pv+Q ε j {q t + Θν+(Ι) i q ej {at + y> Q ) = a o <p Q ej (qt + 0 e ) + 1/2 α ιΨρ _ a ε / {qt - θ ρ _ β ) + τ / 2 a l ( p v + Q ε j {qt + Θ ν + (Ι )

bedingt werden.be conditioned.

In A I2 sind keine Komponenten mit der Frequenz fq vorhanden.In AI 2 there are no components with the frequency f q .

Ein Übergang nach gerichteten Werten, wobei ka ε j θχ = Kx und kx — j θχ = K % gilt und K *daher der konjugiert komplexe Wert von Kx ist, ergibtA transition according to directed values, where k a ε j θ χ = K x and k x - j θ χ = K% and K * is therefore the conjugate complex value of K x , results

Auf ähnliche Weise ergibt sich für die Stromkomponenten mit den Frequenzen fv + fa und fv — /"« in /112 In a similar way, the result for the current components with the frequencies f v + f a and fv - / "« in / 11 2

In Δ I1 sind keine Komponenten mit den Frequenzen f„ + fQ und fv fq vorhanden.In Δ I 1 there are no components with the frequencies f “ + f Q and f v - f q .

Beim Übergang von den magnetischen Flüssen zu Spannungen und nach Umwandlung von I1, _ q in Ip-q werden die letzten drei GleichungenDuring the transition from magnetic fluxes to voltages and after converting I 1 , _ q into Ip- q , the last three equations become

ί q — «0 · ί q - «0 ·

v% -a v% - a V.V.

V +QV + Q

1 i(P+q) ' 1 i (P + q) '

iqiq

γγ Iν +1 = 1/2 «1 77 — x/2 ^2 ε / ^2 Iν +1 = 1/2 «1 77 - x / 2 ^ 2 ε / ^ 2

Nach der Erfindung wird die äußere ImpedanzAccording to the invention, the external impedance

derart bemessen, daß sie zusammen mit der inneren Ausgangsimpedanz der weiteren Vorrichtung, wie sie zwischen den Klemmen C1D gemessen wird, eine Ersatzimpedanz Z bildet, welche der Bedingungdimensioned in such a way that together with the internal output impedance of the further device, as measured between the terminals C 1 D , it forms an equivalent impedance Z which meets the condition

(/υ Ta)' Zp-q= (fj, + f „)-(/ υ Ta) 'Zp-q = (fj, + f ") -

entspricht, wobei ZP+Q die Ersatzimpedanz für die Parallelschaltung der äußeren Impedanz und der inneren Ausgangsimpedanz für die Frequenz fB + fq und Zp _ j den konjugiert komplexen Wert dieser Ersatzimpedanz für die Frequenz fv fq darstellt.corresponds, where Z P + Q represents the equivalent impedance for the parallel connection of the external impedance and the internal output impedance for the frequency f B + f q and Zp _ j represents the conjugate complex value of this equivalent impedance for the frequency f v - f q .

Wie im nachfolgenden nachgewiesen wird, entspricht diese BedingungAs will be demonstrated below, this condition corresponds

V*V * V , V ,

' V — 3 1D +Q 'V - 3 1 D + Q

p—q ~ P+qp-q-p + q

In diesem Falle ergibt sich nämlich, wie aus der Formel für Iq folgt, daß dann Komponenten mit den Frequenzen fv + fq und fv fq keinen Einfluß auf Komponenten mit der Frequenz f „ haben, mit anderen Worten, daß dann eine Rückwirkung auf die Signalquelle vermieden ist.In this case, as follows from the formula for I q, it follows that components with the frequencies f v + f q and f v - f q then have no influence on components with the frequency f n, in other words that then a repercussion on the signal source is avoided.

Wenn die an die Klemmen C, D angeschlossene Belastung eine Impedanz Z' oder eine Admittanz Y' If the load connected to terminals C, D has an impedance Z ' or an admittance Y'

= -^7- hat, so gilt= - ^ 7 - then holds

τ , V < V ,τ, V <V,

j* γι* γ*j * γι * γ *

■*■ P — Q -*■ P — Q " P — Qt ■ * ■ P - Q - * ■ P - Q "P - Qt

wobei Y'P+a der Wert von Y' für die Frequenz fv ~\- fa und Y'p-q der konjugiert komplexe Wert von Y' für die Frequenz /„—f a ist.where Y ' P + a is the value of Y' for the frequency f v ~ \ - f a and Y'p-q is the complex conjugate value of Y ' for the frequency / "- f a .

Nach Beseitigung von I2, +a und IJ _a mittels dieser Admittanz können aus den Gleichungen für I31+,, und Ip _a Fp-j-a und Fp _B ermittelt werden. Die Substitution in die Bedingung für Rückwirkungsfreiheit — _ — liefert folgende Formel: After eliminating I 2 , + a and IJ _ a by means of this admittance , Fp-ja and Fp _ B can be determined from the equations for I 31+ ,, and Ip _ a. The substitution in the condition for freedom from retroactive effects - _ - gives the following formula:

wobei die Asterisk wieder andeutet, daß der konjugiert komplexe Wert der Formel zwischen Akkoladen genommen werden muß.where the asterisk again indicates that the complex conjugate value of the formula between accolades must be taken.

Die Gleichung für I3,+ a kann wie folgt geschrieben werden:The equation for I 3 , + a can be written as follows:

Hieraus ergibt sich, daß die innereFrom this it follows that the inner

Ausgangsadmittanz für die Frequenz fv + ^a darstellt. Ebenso ist aus der Gleichung für Ip _a nachweisbar, daßRepresents output admittance for frequency f v + ^ a. Also, from the equation for Ip _ a detectable that

——11 V- 11 V.

innere Ausgangsadmittanz für die Frequenz f% fg darstellt. Der Wert (δ0iJ2bzsjß2)—1 hat die Dimension einer Induktivität. Definiert man Y als die Ersatzadmittanz für die außen angeschlossene Admittanz Y' und die parallel zu dieser liegende innere Ausgangsimpedanz, so kann für die Bedingung der Rückwirkungsfreiheit geschrieben werdenrepresents inner output admittance for the frequency f % - f g . The value (δ 0 - iJ2b z sjß 2 ) - 1 has the dimension of an inductance. If Y is defined as the equivalent admittance for the externally connected admittance Y ' and the internal output impedance lying parallel to this, one can write for the condition of freedom from interference

oderor

(fv fa)(fv fa)

-q— (fn + -q- (fn +

+0 wobei also Z1, +e die Ersatzimpedanz für die Parallelschaltung der äußeren Impedanz Z' und der inneren Ausgangsimpedanz für die Frequenz fp + fa und Zp _ Q den konjugiert komplexen Wert dieser Ersatzimpedanz für die Frequenz fv fa darstellt. Es ist+0 where Z 1 , + e is the equivalent impedance for the parallel connection of the external impedance Z ' and the internal output impedance for the frequency f p + f a and Zp _ Q represents the complex conjugate value of this equivalent impedance for the frequency f v - f a . It is

♦5 nachweisbar, daß die abgeleitete Bedingung für Rückwirkungsfreiheit nicht auf den Fall beschränkt ist, in dem an den Eingangsklemmen nur geradzahlige Harmonische der Speisefrequenz und an den Ausgangsklemmen nur ungerade Harmonische auftreten wie♦ 5 demonstrable that the derived condition for freedom from retroactive effects is not limited to the case in which only even-numbered ones are present on the input terminals Harmonics of the supply frequency and at the output terminals only odd harmonics occur like

jo im gewählten Beispiel, sondern für jeden beliebigen magnetischen Modulator gilt, der z. B. aus einer einzigen nichtlinearen Induktivität oder einem nichtlinearen Transformator oder aus zwei nichtlinearen gleichen Transformatoren bestehen kann, bei dem aber die Trennung zwischen geraden und ungeraden Harmonischen auf andere Weise bewirkt ist, z. B. bei dem die Wicklungen 1 und 2 von Fig. 1 nicht in Reihe, sondern parallel geschaltet sind. Auch muß man in hinreichendem Maße die Voraussetzung erfüllen, die der Analyse zugrunde gelegt wurde, nämlich daß die Flußkomponenten und daher auch die Spannungskomponenten mit den Frequenzen kfj,±fQ für k~>2 gleich Null oder wenigstens nahezu gleich Null ν + a T jo in the example chosen, but applies to any magnetic modulator that z. B. from a single non-linear inductance or a non-linear transformer or from two non-linear transformers of the same, but in which the separation between even and odd harmonics is effected in a different way, z. B. in which the windings 1 and 2 of Fig. 1 are not connected in series, but in parallel. One must also sufficiently fulfill the prerequisite on which the analysis was based, namely that the flux components and therefore also the stress components with the frequencies kfj, ± f Q for k ~> 2 equal to zero or at least almost equal to zero ν + a T

j (P + q)j (P + q)

sind. Durch die Eingangsklemmen A, B fließen im gewählten Beispiel nach Fig. 1 Ströme mit den Frequenzen fq, 2f„± f'Q, 4fP±fa usw. Ist die äußere Impedanz zwischen den Klemmend, B für die Frequenzen 2/^ ± fa, 4fv ± fa usw. sehr klein gegenüber der äußeren Impedanz für die Frequenz ft, so sind die Spannungskomponenten an diesen Klemmen mit den Frequenzen 2fv± fa, \fp ± fa usw. gegenüber den Spannungskomponenten mit der Frequenz fa verschwindend klein. Ist diese Bedingung nicht automatisch erfüllt, z. B. wenn die Signalquelle eine impedanzlose Spannungsquelle ist, so kann dies durch Einschaltung einer geeigneten Kapazität zwischen den Klemmen A, B erreicht werden. Ebenso muß man an den Ausgangsklemmen dafür Sorge tragen, daß die Impedanz Z', in der die Impedanz des Speisegenerators enthalten gedacht ist, für die Frequenzen fv ± fa einen hohen Wert hat gegenüber der Impedanz für die anderen an den Klemmen C, D auftretenden Frequenzen, d. h. sfv ± fq, 5 fm db fq usw.are. In the selected example according to FIG. 1, currents with the frequencies f q , 2f "± f ' Q , 4f P ± f a etc. flow through the input terminals A, B. This is the external impedance between the terminals, B for the frequencies 2 / ^ ± f a , 4f v ± f a etc. very small compared to the external impedance for the frequency f t , then the voltage components at these terminals with the frequencies 2f v ± f a , \ f p ± f a etc. are compared to the voltage components with the frequency f a vanishingly small. If this condition is not automatically met, e.g. B. if the signal source is an impedance-free voltage source, this can be achieved by connecting a suitable capacitance between the terminals A, B. At the output terminals one must also ensure that the impedance Z ', which is intended to contain the impedance of the supply generator, has a high value for the frequencies f v ± f a compared to the impedance for the others at the terminals C, D occurring frequencies, i.e. sf v ± f q , 5 fm db fq etc.

Hat das Signal einen Frequenzbereich zwischen fq—Äfq und fQ+AfQ, so muß die abgeleitete Bedingung, wenigstens annähernd, für sämtliche Frequenzen zwischen fQ Afa und fq+Afa erfüllt sein.If the signal has a frequency range between fq-Äfq and f Q + Af Q , the derived condition must be fulfilled, at least approximately, for all frequencies between f Q - Af a and f q + Af a.

Bei einem magnetischen Verstärker gelten ähnliche Betrachtungen, jedoch muß dann in der äußeren Impedanz Z' die von einem Demodulator gebildete Belastung berücksichtigt werden.Similar considerations apply to a magnetic amplifier, but the load generated by a demodulator must then be taken into account in the external impedance Z '.

Falls die Signalfrequenz fa sehr klein gegenüber der Speisefrequenz fv ist, kann die Bedingung für Rückwirkungsfreiheit durch Einschalten einer Kapazität zwischen den Ausgangsklemmen C und Ό erfüllt werden, gegebenenfalls je nach der Anwendung in Reihe mit oder parallel zu einem Belastungswiderstand. In Fig. 2 ist die Schaltung für diesen Fall dargestellt. Der Vierpol M kann einen magnetischen Modulator beliebiger Art enthalten. Der Parallelresonanzkreis, der aus der inneren Ausgangsimpedanz mit induktivem Charakter in einem Parallelzweig und der Kombination einer Kapazität C2 und eines Widerstandes R und, falls der Speisegenerator nicht impedanzlos ist, der Impedanz des Speisegenerators im iao anderen Zweig besteht, muß dann auf die Frequenz fp abgestimmt sein. Der Speisegenerator ist in Fig. 2 in Reihe mit der äußeren Impedanz C2R dargestellt, kann jedoch auch parallel zu dieser geschaltet sein, wobei auch dann die innere Impedanz zu berücksichtigen ist. Die Kapazität C2 bewirkt gleichzeitig,If the signal frequency f a is very small compared to the supply frequency f v , the condition for freedom from interference can be met by switching on a capacitance between the output terminals C and Ό, possibly in series with or in parallel with a load resistor depending on the application. The circuit for this case is shown in FIG. The quadrupole M can contain a magnetic modulator of any type. The parallel resonance circuit, which consists of the internal output impedance with an inductive character in a parallel branch and the combination of a capacitance C 2 and a resistor R and, if the supply generator is not impedance-free, the impedance of the supply generator in the generally other branch, must then be set to the frequency f p be matched. The feed generator is shown in FIG. 2 in series with the external impedance C 2 -R , but can also be connected in parallel to this, in which case the internal impedance must also be taken into account. The capacitance C 2 simultaneously causes

daß Komponenten mit höheren Frequenzen als fp ± fa· welche gegenüber den Komponenten mit den Frequenzen fp ± fq ohnehin niedrig sind, noch weiter abgeschwächt werden. Die Kapazität C1 im Eingangskreis erfüllt eine solche Aufgabe für Komponenten, die oberhalb der Frequenz fq des Eingangssignals liegen. Der Widerstand R kann hier z. B. die von einem Demodulator gebildete Belastung sein, welche in diesem Falle, also wenn die Signalfrequenz fq ίο sehr niedrig gegenüber der Speisefrequenz fv ist, ein Phasendemodulator sein muß, denn der Ausdruckthat components with frequencies higher than fp ± fa · which are already low compared to the components with frequencies f p ± f q , are attenuated even further. The capacitance C 1 in the input circuit fulfills such a task for components which are above the frequency f q of the input signal. The resistor R can here, for. B. be the load formed by a demodulator, which in this case, so when the signal frequency f q ίο is very low compared to the feed frequency f v , must be a phase demodulator, because the expression

V j.
__ —p_+_Q entspricht dem Ausdruck
V j.
__ - p _ + _ Q corresponds to the expression

P + qP + q

V*V * P—iPi

jp+q> j p + q>

wie es aus der Formel für Iq, ausgedrückt in Φα, Φρ_8 und 0„+e, hervorgeht.
Dies bedeutet also, daß
as follows from the formula for I q , expressed in Φ α , Φρ_ 8 and 0 “ + e .
So this means that

also <Pp-q ε—jöji-a = —ψρ+q ψρ-q = 9?j,+i; Vp-q = ~ so <Pp-q ε —jöji-a = - ψρ + q ψρ-q = 9? j, + i ; Vp- q = ~

Unter Verwendung dieser Gleichungen ergibt sich für O2, d. h. die an den Klemmen C, D auftretenden StrömeUsing these equations results for O 2 , ie the currents occurring at the terminals C, D

oderor

A Φ2 = — 9P,+ecos[(# — ?)*—0, + J + <pP+qcos[(p+q)t Λ Φ2 = —2 (pp+q sin pt ■ sin (qt + A Φ 2 = - 9P, + e cos [(# -?) * - 0, + J + <p P + q cos [(p + q) t Λ Φ 2 = −2 (p p + q sin pt ■ sin (qt +

Für die Spannung an den Klemmen C, D ergibt sich daherThe voltage at terminals C, D therefore results in

Vcd = —2p(pP + q cospt- sin (^ + φΡ+α) —2q<pP+q sin ^i cos (qt + θν+α). Vcd = -2p (p P + q cospt- sin (^ + φ Ρ + α ) -2q <p P + q sin ^ i cos (qt + θ ν + α ).

Wenn p groß gegenüber q ist, so kann man für Vcd schreiben:If p is large compared to q , one can write for Vcd:

= —2p(pv+q cos= -2p (p v + q cos

sinsin

Aus den Ausdrücken für Δ I1 und Zl I2 in Abhängigkeit von A Φ1 und Zl Φ2 kann abgeleitet werden, daß die Komponente mit der Grundfrequenz von Φ2 proportional zu cos pt, also die Speisespannung proportional zu sin pt ist. Da die Spannung Vcd proportional zu cos p t ist, ist daher die Speisespannung mit dem Signal der Frequenz fq phasenmoduliert und frei von Amplitudenmodulation. Falls fq nicht sehr niedrig gegenüber fP ist, ergibt sich keine reine Phasenmodulation, da in Vcd das Glied —2q<pP+q sin pt cos (qt + 0P +q) nicht mehr vernachlässigbar ist, so daß auch Amplitudenmodulation auftritt. Falls die Speisefrequenz nicht mehr sehr hoch gegenüber der Signalfrequenz ist, z.B. wenn ein Zwischenfrequenzband zwischen den Frequenzen fq Afq und f q-\- Af q verstärkt oder moduliert werden soll, von dem z. B. das untere Seitenband fp (fq± Δ fq) benötigt wird, so ist eine Schaltung verwendbar, wie sie für die Sekundärseite in Fig. 3 dargestellt ist. Hier ist die innere Ausgangsimpedanz als Induktivität Zi schematisch dargestellt. Dieses Netzwerk sechster Ordnung enthält drei Induktivitäten sowie drei Kapazitäten in Dreieckschaltung und kann daher durch die Reihenschaltung zweier Parallelkreise La-Ca und Lt-Cb nach Fig. 4 ersetzt werden. Die Resonanzfrequenzen dieser beiden Kreise müssen bei den Frequenzen fv + fQ bzw. fp fq liegen. Um die Bedingung für Rückwirkungsfreiheit zu erfüllen, müssen La und L6 folgender Beziehung entsprechen:From the expressions for Δ I 1 and Zl I 2 as a function of A Φ 1 and Zl Φ 2 it can be deduced that the component with the fundamental frequency of Φ 2 is proportional to cos pt, i.e. the supply voltage is proportional to sin pt . Since the voltage Vcd is proportional to cos pt , the supply voltage is therefore phase-modulated with the signal of frequency f q and free from amplitude modulation. If f q is not very low compared to f P , there is no pure phase modulation, since in Vcd the term - 2q <p P + q sin pt cos (qt + 0 P + q ) is no longer negligible, so that amplitude modulation also occurs . If the feed frequency is no longer very high compared to the signal frequency, for example if an intermediate frequency band between the frequencies f q - Af q and f q - \ - Af q is to be amplified or modulated from which z. If, for example, the lower sideband f p - (f q ± Δ f q ) is required, a circuit such as that shown for the secondary side in FIG. 3 can be used. Here the internal output impedance is shown schematically as inductance Zi. This sixth order network contains three inductances and three capacitances in a delta connection and can therefore be replaced by the series connection of two parallel circuits L a -C a and L t -C b according to FIG. The resonance frequencies of these two circles must be at the frequencies f v + f Q and f p - f q . In order to meet the condition for freedom from feedback, L a and L 6 must correspond to the following relationship:

Ln UL n U

f I f f I f f . f 'f. f '

I ρ \ I q Ip IqI ρ \ I q Ip Iq

wodurch außerdem die absolute Bandbreite der beiden Parallelkreise gleichbleibt, wenn gleichzeitig die Spulen etwa das gleiche Verhältnis von Reihen-which also means that the absolute bandwidth of the two parallel circuits remains the same if the Coils roughly the same ratio of row

widerstand: Induktivität haben. Hierdurch sind naturgemäß die Kapazitäten Ca und C6 festgelegt. Wenn entsprechend dem Vorhergehenden der Kreis La-Ca auf die Frequenz f^ + fq abgestimmt ist, so bedeutet dies, daß in Fig. 3 die Kreise Zj-C1 und go L2-C2 gleichfalls auf die Frequenzen fP + fq abgestimmt sind, wobei dann für den Kreis X3-C3 ein Freiheitsgrad verbleibt, der dazu dienen kann, der Übertragung der Frequenzen fv ((9±Δ fq) eine gewünschte Größe zu geben. Für Komponenten mit höheren Frequenzen als f„ + fq bildet die an die Klemmen C, D angeschlossene Schaltung einen Kurzschluß, so daß unerwünschte Spannungskomponenten an diesen Klemmen nicht auftreten können. Die Spannungskomponente mit der Frequenz fv -j- (fq i Zl f„) tritt am Kreis L2-C2 auf, so daß an den Klemmen E, F nur Spannungen mit den Frequenzen fv —(/"4± Zl fq) auftreten. Ist der Speisegenerator keine reine impedanzlose Spannungsquelle, so muß sein Innenwiderstand berücksichtigt werden. Ferner dürfen die erwähnten Kreise auch Parallel- oder Reihenwiderstände enthalten, die dann bei der Abstimmung entsprechend berücksichtigt werden müssen. So kann z. B. ein parallel zum Kreis L3-C3 liegender Widerstand die von einem Demodulator gebildete Belastung darstellen.resistance: have inductance. This naturally defines the capacities C a and C 6. If, in accordance with the preceding, the circle L a -C a is tuned to the frequency f ^ + f q , this means that in FIG. 3 the circles Zj-C 1 and go L 2 -C 2 are also tuned to the frequencies f P + f q are matched, with a degree of freedom then remaining for the circle X 3 -C 3 , which can serve to give the transmission of the frequencies f v - (( 9 ± Δ f q ) a desired size. For components with higher The circuit connected to the terminals C, D forms a short circuit with frequencies as f "+ f q , so that undesired voltage components cannot occur at these terminals. The voltage component occurs with the frequency f v -j- (f q i Zl f") on circuit L 2 -C 2 so that only voltages with frequencies f v - (/ " 4 ± Zl f q ) occur at terminals E, F. If the supply generator is not a pure impedance-free voltage source, its internal resistance must be taken into account Furthermore, the circles mentioned may also contain parallel or series resistances, which are then used at d he vote must be taken into account accordingly. So z. B. a parallel to the circle L 3 -C 3 lying resistor represent the load formed by a demodulator.

Es ist einleuchtend, daß jedes durch Transformation aus dem Netzwerk zwischen den Klemmen C, D von Fig. 3 gefundene Netzwerk gleichfalls den gestellten Bedingungen entspricht.It is evident that every network found by transformation from the network between the terminals C, D of FIG. 3 also corresponds to the set conditions.

Will man aber den Frequenzbereich /"„ + (fq ± Δ fQ) weiter verwenden, so müssen die beiden Kreise Zj-C1 und L2-C2 auf die Frequenz fv fq abgestimmt sein, und es treten an den Klemmen E, F nur Spannungskomponenten mit Frequenzen fP + (fq ± Zl fq) auf.But if you want to continue to use the frequency range / "" + (f q ± Δ f Q ) , then the two circles Zj-C 1 and L 2 -C 2 must be tuned to the frequency f v - f q , and it starts terminals E, F only have voltage components with frequencies f P + (f q ± Zl f q ) .

Im vorhergehenden wurde vorausgesetzt, daß das mit den primären und sekundären Wicklungen verbundene äußere System derart ist, daß nur Flußkomponenten und daher Spannungskomponenten mit den Frequenzen fq und fP ± fq auftreten. DasIn the foregoing it has been assumed that the external system connected to the primary and secondary windings is such that only flux components and therefore voltage components with frequencies f q and f p ± f q occur. That

äußere System kann aber auch derart sein, daß nur Stromkomponenten mit den Frequenzen fa und fp±fa auftreten.However, the external system can also be such that only current components with the frequencies f a and fp ± fa occur.

Dient z. B. als Signalquelle eine Vorrichtung, die als Stromquelle mit hohem innerem Widerstand aufzufassen ist, so können bei der Schaltung nach Fig. ι Ströme mit den Frequenzen 2 fp ± fa, 4f„±fa usw. nicht auftreten. Wird außerdem dafür Sorge getragen, daß die an den Klemmen C, D angeschlossene äußere Impedanz Z' für die Frequenzen fv +_ fa niedrig gegenüber der Impedanz für die Frequenzen 3 fv + fQ, Sfviifa usw. ist, so ist im allgemeinen in hinreichendem Maße die Voraussetzung erfüllt, daß nur Stromkomponenten mit
treten.
Serves z. B. as a signal source a device that is to be understood as a current source with high internal resistance, currents with the frequencies 2 f p ± f a , 4f “± f a etc. cannot occur in the circuit according to FIG. If care is also taken that the external impedance Z 'connected to the terminals C, D for the frequencies f v + _ f a is low compared to the impedance for the frequencies 3 f v + f Q , Sfviifa , etc., then im generally satisfies the requirement that only current components with
step.

den Frequenzen f „ und f v auf-the frequencies f "and f v

= [c0 + c2cos (2 pt + ?>2) + ..·] Δ I1 +[C1COsPt + c3 cos {3 pt + γ3) + ... .]4J2, = tci cosp t + C3 cos (3 p t + γ3) + .. .] Λ J1, + [d0 + d2 cos (2 p t + <52) + · ·.] A J2,= [c 0 + c 2 cos (2 pt + ?> 2 ) + .. ·] Δ I 1 + [C 1 COsPt + c 3 cos {3 pt + γ 3 ) + ....] 4J 2 , = t c i cosp t + C 3 cos (3 pt + γ 3 ) + ...] Λ J 1 , + [d 0 + d 2 cos (2 pt + <5 2 ) + · ·.] A J 2 ,

Für die Beziehung zwischen kleineren Änderungen von J1, I2, Φχ und Φ2 kann man auf ähnliche Weise wie im vorhergehenden schreiben:For the relationship between smaller changes in J 1 , I 2 , Φ χ and Φ 2 one can write in a similar way to the previous one:

wobei einfachheitshalber der Phasenwinkel von cos pt wieder gleich Null gewählt ist.for the sake of simplicity, the phase angle of cos pt is again selected to be zero.

Wenn wieder ΔI1, Δ J2, Δ (P1 und Δ Φ2 unter dem Einfluß eines kleinen Signals mit der Frequenz fg entstehen, so enthalten diese Änderungen im allgemeinen Komponenten mit den Frequenzen kfp+_ fa. Gemäß der obenstehenden Annahme gilt sodannIf again ΔI 1 , Δ J 2 , Δ (P 1 and Δ Φ 2 arise under the influence of a small signal with the frequency f g , then these changes generally contain components with the frequencies kf p + _ f a Acceptance then applies

ZlJ1 = J4 cos (qt +A0),ZlJ 1 = J 4 cos (qt + A 0 ),

Δ J2 = J31-JCOs[^- q) t + A31-J + iP + 8 cos [{p + q) t + Δ J 2 = J 31 -JCOs [^ - q) t + A 31 -J + i P + 8 cos [{p + q) t +

Dies führt zu folgenden Gleichungen in zeitunabhängigen komplexen Werten, wobei die Flüsse durch 25 Spannungen ersetzt sind.This leads to the following equations in time-independent complex values, with the flows through 25 voltages are replaced.

LlLl

= c0 J8 + 1/2 C1I*_e + 1/2 C1 J31+5-= c 0 J 8 + 1/2 C 1 I * _ e + 1/2 C 1 J 31 + 5 -

ν*ν *

V P-Q V PQ

j (P — ?) — jd2 J31+4 j (P - ?) - jd 2 J 31 + 4

V jV j ==

-Q +-Q +

Aus dieser Gleichung ergibt sich, daß eine Rückwirkung auf die Signalquelle von Komponenten mit den Frequenzen fp + fq und fv fa vermieden ist, wenn giltFrom this equation it follows that a reaction on the signal source of components with the frequencies fp + fq and f v - f a is avoided if the following applies

T* T T * T

·*» — (T — ± ι · * »- (T - ± ι

Ip+q ■·Ip + q ■ ·

Durch Einführung der an die Klemmen C, D an-By introducing the terminals C, D

[Z'P+a [Z ' P + a

q) (d01/2 dz ε j O2)] = geschlossenen äußeren Impedanz Z' können aus den q) (d 0 - 1/2 d z ε j O 2 )] = closed external impedance Z 'can be derived from the

Gleichungen für ^·Equations for ^

undand

V,V,

4-j4-j

wiederagain

3 (■P — i) """ 3 (P+1) Vp—g, und F21+8 beseitigt und diese nach Jp_? und J31+8 aufgelöst werden. 3 (■ P - i) """ 3 (P + 1) Vp-g, and F 21 + 8 are eliminated and these are resolved for Jp_ ? And J 31 + 8 .

Substitution der so gefundenen Werte für Ip-q und J31+8 in die Gleichung J£_2 =—J31+8 ergibtSubstitution of the values found in this way for Ip-q and J 31 + 8 in the equation J £ _ 2 = -J 31 + 8 results

p — qp - q ■ [Z'P _■ [Z ' P _

— q) (d01/2 d2 ε j <52)]. - q) (d 0 - 1/2 d 2 ε j <5 2 )].

Es ist wieder nachweisbar, daß / (p + q) (d0 —1/2 dz ε j δ2) die innere Ausgangsimpedanz für die Frequenz fB + fa und / (p q) (d0 — ΐ/2ίΖ2 ε j <52) die innere Ausgangsimpedanz für die Frequenz f j,-—fq darstellt. Die Größe (d0 — 1/2 ίϋ2 ε / O2) hat die Dimension einer Induktivität. Definiert man Z als die Gesamtimpedanz der äußeren Impedanz Z' und der mit dieser in Reihe liegenden inneren Ausgangsimpedanz, so kann die Bedingung für Rückwirkungsfreiheit geschrieben werden alsIt can again be demonstrated that / (p + q) (d 0 -1/2 d z ε j δ 2 ) is the internal output impedance for the frequency f B + f a and / (p - q) (d 0 - ΐ / 2ίΖ 2 ε j <5 2 ) represents the internal output impedance for the frequency f j, -— fq . The size (d 0 - 1/2 ίϋ 2 ε / O 2 ) has the dimension of an inductance. If Z is defined as the total impedance of the external impedance Z ' and the internal output impedance in series with it, the condition for freedom from interference can be written as

p- qp- q

oderor

p—qp-q

(/D Γ Ql ^P-I ~~ \tρ Tq) (/ D Γ Ql ^ PI ~~ \ tρTq)

wobei also Z31+8 die Ersatzimpedanz für die Reihenschaltung der äußeren Impedanz Z' und der inneren Ausgangsimpedanz für die Frequenz fv + fQ und Z£_j den konjugiert komplexen Wert dieser Ersatzimpedanz für die Frequenz fP—fa darstellt.where Z 31 + 8 represents the equivalent impedance for the series connection of the external impedance Z 'and the internal output impedance for the frequency f v + f Q and Z £ _j the conjugate complex value of this equivalent impedance for the frequency f P -f a .

In dem besonderen Falle, daß die Speisefrequenz gegenüber der Signalfrequenz sehr hoch ist, ist der Speisestrom rein phasenmoduliert und daher frei von Amplitudenmodulation. Man kann sich aber dann nicht damit begnügen, als äußere Impedanz eine Kapazität zwischen die Klemmen C, D zu schalten, da hierdurch nicht vermieden wird, daß Stromkomponenten mit höheren Frequenzen als fj, + fQ auftreten. In diesem Falle müssen die Komponenten mit höheren Frequenzen unterdrückende Sperrkreise in Reihe mit der Kapazität geschaltet werden.In the special case that the feed frequency is very high compared to the signal frequency, the feed current is purely phase-modulated and therefore free of amplitude modulation. However, one cannot be satisfied with connecting a capacitance between the terminals C, D as the external impedance, since this does not prevent current components from occurring with frequencies higher than fj, + f Q. In this case, the components with higher frequencies suppressing trap circuits must be connected in series with the capacitance.

Wenn f% gegenüber fq nicht sehr hoch ist, so tritt auch Amplitudenmodulation auf. Auch in diesem Falle ist es nicht ausreichend, an der Sekundärseite eine Schaltung nach Fig. 3 zu verwenden, sondern man muß auch hier Komponenten mit höherenIf f% is not very high compared to f q , then amplitude modulation also occurs. In this case, too, it is not sufficient to use a circuit according to FIG. 3 on the secondary side, but components with higher components must also be used here

Frequenzen als fv-\-fq unterdrückende Sperrkreise in Reihe mit der inneren Ausgangsimpedanz schalten. Bisher wurde nur über magnetische Modulatoren und Verstärker gesprochen. Dielektrische Modulatoren sind als Dualschaltungen magnetischer Modulatoren aufzufassen, und wenn in den für letztere geltenden Gleichungen die Flüsse Φ durch Ladungen φ und die Spulenströme I durch Kondensatorspannungen V ersetzt werden, so kommt man zu ähnlichen Gleichungen.Connect frequencies as f v - \ - fq suppressing trap circuits in series with the internal output impedance. So far only magnetic modulators and amplifiers have been discussed. Dielectric modulators are to be regarded as dual circuits magnetic modulators, and when the rivers Φ φ in the rules applicable to the latter equations by charges and the coil currents are replaced by capacitor voltages V I, we arrive at similar equations.

ίο In Fig. 5 ist ein dielektrischer Modulator üblicher Art dargestellt, wobei C1 und C2 nichtlineare Kapazitäten darstellen. Die Schaltung ist wieder derart gewählt, daß eine periodische Speisespannung mit der Grundfrequenz fo ausschließlich Strom- bzw. Spannungskomponenten mit den Kreisfrequenzen ij>, 4 ft usw. an den Klemmend, B und ausschließlich Strom- bzw. Spannungskomponenten mit den Kreisfrequenzen ft, 2>ft usw. an den Klemmen C, D ergibt. Hierbei ist gleichfalls p = 2 π fP angenommen.In Fig. 5, a dielectric modulator of the usual type is shown, wherein C 1 and C 2 represent non-linear capacitances. The circuit is again chosen in such a way that a periodic supply voltage with the fundamental frequency f o exclusively current or voltage components with the angular frequencies ij>, 4 ft etc. at the terminal ends, B and exclusively current or voltage components with the angular frequencies ft, 2 > ft etc. at terminals C, D results. Here, too, p = 2 π f P is assumed.

Die Gleichspannung F0 dient dabei als einstellbare Vorspannung. Diese ist bei Verwendung eines Dielektrikums mit remanenter Polarisation, einem sogenannten Elektret, nicht erforderlich. Wird hier das äußere Netzwerk derart gewählt, daß keine anderenThe direct voltage F 0 serves as an adjustable bias voltage. This is not necessary when using a dielectric with remanent polarization, a so-called electret. If the outer network is chosen in such a way that no other

as Ladungskomponenten, also Stromkomponenten, als die mit den Frequenzen fg und fv ± fa auftreten, wobei ft wieder die Frequenz des Eingangssignals ist, so muß zur Vermeidung einer Rückwirkung auf die Signalquelle eine solche Impedanz an das Klemmenpaar C, D angeschlossen werden, daß die Gesamtimpedanz dieser äußeren Impedanz und der mit ihr in Reihe liegenden inneren Ausgangsimpedanz, die in diesem Falle kapazitiv ist, folgender Bedingung entspricht:As charge components, i.e. current components, which occur with the frequencies f g and f v ± f a , where f t is again the frequency of the input signal, such an impedance must be connected to the pair of terminals C, D in order to avoid any effect on the signal source that the total impedance of this external impedance and the internal output impedance in series with it, which in this case is capacitive, corresponds to the following condition:

(/3> + Iq) Zp + j = (fp fq) Zp_q , (/ 3> + Iq) Zp + j = (fp f q ) Z p _ q,

wobei Z11+5 den Wert dieser Ersatzimpedanz für die Frequenz fv + fa und Zp _ q den konjugiert komplexen Wert der Ersatzimpedanz für die Frequenz fj,fQ darstellt. Auch hier muß bei einem dielektrischen Verstärker die von einem Demodulator gebildete Belastung in der äußeren Impedanz Z' berücksichtigt werden. Ferner gilt die hier angegebene Formel wieder für einen dielektrischen Modulator bzw. Verstärker beliebiger Art und ist nicht auf einen Typ gemäß Fig. 5 beschränkt.where Z 11 + 5 represents the value of this equivalent impedance for the frequency f v + f a and Zp _ q represents the complex conjugate value of the equivalent impedance for the frequency fj, - f Q. Here too, in the case of a dielectric amplifier, the load formed by a demodulator in the external impedance Z ' must be taken into account. Furthermore, the formula given here applies again to a dielectric modulator or amplifier of any type and is not restricted to a type according to FIG. 5.

Bemerkt wird noch, daß bei einem Frequenzbereich des Signals zwischen fq—Afa und fQ+Afg die obenerwähnte Bedingung für sämtliche Frequenzen zwischen fg Af g und fg-\-Afg wenigstens annähernd erfüllt sein muß, wenn eine Rückwirkung auf die Signalquelle vermieden werden soll.It should also be noted that with a frequency range of the signal between f q -Af a and f Q + Af g, the above-mentioned condition for all frequencies between f g - Af g and f g - \ - Af g must be at least approximately fulfilled if one Impact on the signal source should be avoided.

Falls die Speisefrequenz gegenüber der Signalfrequenz sehr hoch ist, kann die Bedingung für Rück-Wirkungsfreiheit dadurch erfüllt werden, daß zwischen die Klemmen C, D eine Induktivität, gegebenenfalls, je nach der Anwendung, in Reihe mit oder parallel zu einem als reelle Belastung dienenden Widerstand, oder einem von einem Demodulator gebildeten Widerstand geschaltet werden. Der aus der inneren Ausgangsimpedanz und der Reihen- oder Parallelschaltung der Induktivität und des Widerstandes bestehende Reihenkreis muß dann auf die Frequenz fv abgestimmt sein, wobei auch die etwaige Impedanz des Speisegenerators zu berücksichtigen wäre. Außerdem ist dann in hinreichendem Maße die Voraussetzung erfüllt, daß durch die Klemmen C, D nur Ströme mit den Frequenzen fv-\-fg und fv fa fließen. Stromkomponenten mit höheren Frequenzen, die gegenüber den Stromkomponenten mit den Frequenzen fv + fQ und fp fq ohnehin schwach sind, werden von der Induktivität noch weiter unterdrückt. Damit durch die Klemmend, B keine Ströme mit höheren Frequenzen als fa fließen, kann in Reihe mit der Signalquelle, wenn diese nicht schon eine wenigstens für Frequenzen oberhalb der des Signals verhältnismäßig hohe innere Impedanz besitzt, gleichfalls eine Induktivität geschaltet werden. In Fig. 6 ist eine Schaltung für diesen Fall dargestellt, bei welcher der Vierpol E ein beliebiger dielektrischer Modulator ist. Die Reihenschaltung von L2 und R stellt die äußere Impedanz und L1 die induktivität dar, welche die an den Klemmen A, B auftretenden unerwünschten Stromkomponenten unterdrückt.If the feed frequency is very high compared to the signal frequency, the condition for freedom from reverse action can be met by placing an inductance between terminals C, D , possibly in series with or parallel to a resistor serving as a real load, depending on the application , or a resistor formed by a demodulator. The series circuit consisting of the internal output impedance and the series or parallel connection of the inductance and the resistor must then be matched to the frequency f v , the possible impedance of the supply generator also having to be taken into account. In addition, the requirement is then sufficiently fulfilled that only currents with the frequencies f v - \ - f g and f v - f a flow through the terminals C, D. Current components with higher frequencies, which are already weak compared to the current components with the frequencies f v + f Q and f p - f q , are suppressed even further by the inductance. So that no currents with frequencies higher than f a flow through the terminal, B , an inductance can also be connected in series with the signal source, if this does not already have an internal impedance that is relatively high at least for frequencies above that of the signal. In Fig. 6 a circuit is shown for this case, in which the quadrupole E is any dielectric modulator. The series connection of L 2 and R represents the external impedance and L 1 represents the inductance, which suppresses the undesired current components occurring at terminals A, B.

An den Klemmen C, D tritt, ebenso wie im ähnlichen Falle beim magnetischen Modulator, eine phasenmodulierte Spannung auf. Ist die Frequenz fQ nicht mehr niedrig gegenüber der Speisefrequenz fv, so muß für die Ausgangsimpedanz ein verwickelteres Netzwerk gewählt werden, und es wird auch keine reine Phasenmodulation erhalten. Fig. 7 zeigt eine Schaltung für die Sekundärseite eines dielektrischen Modulators für den Fall, daß man wieder ein Frequenzband fqa:Afa modulieren und nur eines der Seitenbänder weiterbenutzen will, wobei die innere, bei dielektrischen Modulatoren kapazitive Ausgangsimpedanz durch die Kapazität Zt schematisch dargestellt ist. Die Schaltung nach Fig. 7 ist dual zu der Schaltung nach Fig. 3. Das Netzwerk sechster Ordnung enthält drei Induktivitäten und drei Kapazitäten in Sternschaltung und kann daher durch die Parallelschaltung zweier Reihenkreise La-Ca und LrCb nach Fig. 8 ersetzt werden. Auch hier müssen die Resonanzfrequenzen bei den Frequenzen fv + fa und fB fa liegen, und es muß folgende Beziehung zwischen L0 und L6 bestehen:As in a similar case with the magnetic modulator, a phase-modulated voltage occurs at terminals C, D. If the frequency f Q is no longer low compared to the supply frequency f v , a more complex network must be selected for the output impedance, and no pure phase modulation is obtained either. 7 shows a circuit for the secondary side of a dielectric modulator in the event that a frequency band fqa: Af a is to be modulated again and only one of the sidebands is to be used again, the internal output impedance, which is capacitive in dielectric modulators, being shown schematically by the capacitance Z t is. The circuit according to FIG. 7 is dual to the circuit according to FIG. 3. The sixth order network contains three inductors and three capacitances in a star connection and can therefore by connecting two series circuits L a -C a and L r C b according to FIG. 8 in parallel be replaced. Here, too, the resonance frequencies must be at the frequencies f v + f a and f B - f a , and the following relationship between L 0 and L 6 must exist:

T ν ' T qT ν 'T q Td TqTd Tq

Außerdem müssen die Verhältnisse zwischen Reihenwiderstand und Induktivität der Spulen etwa gleich groß sein, damit die beiden Reihenkreise gleiche absolute Bandbreite besitzen. Auch hier dürfen die erwähnten Kreise Parallel- oder Reihenwiderstände enthalten, die bei der Abstimmung der Kreise, ebenso wie die etwaige Impedanz des speisenden Generators, berücksichtigt werden müssen. Ein im Kreis X3-C3 liegender Widerstand kann wieder die von einem Demodulator gebildete Belastung darstellen.In addition, the ratios between series resistance and inductance of the coils must be approximately the same so that the two series circuits have the same absolute bandwidth. Here, too, the circuits mentioned may contain parallel or series resistances, which must be taken into account when coordinating the circuits, as well as the possible impedance of the supplying generator. A resistor in circle X 3 -C 3 can again represent the load generated by a demodulator.

Jedes aus dem in Fig. 7 dargestellten Netzwerk transponierbare Netzwerk entspricht ebenfalls den iao gestellten Anforderungen.Each network which can be transposed from the network shown in FIG. 7 also corresponds to the iao requirements.

Ist das gewünschte Frequenzband wieder f9 (fa ± Af q), so müssen die Reihenkreise Z1-L1 und L2-C2 auf die Frequenz f„ + fa abgestimmt sein, und das Band f„(fq±Afa) kann den Klemmen E, F entnommen werden.If the desired frequency band is again f 9 - (f a ± Af q), the series circles Z 1 -L 1 and L 2 -C 2 must be tuned to the frequency f " + f a , and the band f" - (fq ± Af a ) can be taken from terminals E, F.

Es ist aber auch möglich, das äußere System derart zu wählen, daß nur Spannungskomponenten mit den Frequenzen fq und fv ± fa auftreten. Ist die Signalquelle z. B. als eine impedanzlose Spannungsquelle aufzufassen, so können in einer Schaltung nach Fig. 5 Spannungskomponenten der Frequenzen 2,fp±fq, 4/ρ uz f g usw. nicht an den Klemmen A1 B auftreten. Man muß dann dafür Sorge tragen, daß die an die Klemmen C1 D angeschlossene äußere Impedanz fürBut it is also possible to choose the external system in such a way that only voltage components with the frequencies f q and f v ± f a occur. Is the signal source z. B. to be understood as an impedance-free voltage source, voltage components of frequencies 2, fp ± f q , 4 / ρ uz fg etc. cannot occur at terminals A 1 B in a circuit according to FIG. One must then ensure that the external impedance connected to the terminals C 1 D for

to die Frequenzen fv + fq und fv fq hoch ist gegenüber der Impedanz für die Frequenzen 3 /\p ± fq, 5fvazfq usw., so daß also Spannungskomponenten mit den Frequenzen $fv ±f q, 5fv±fa gegenüber Spannungskomponenten mit den Frequenzen f^ + f.q und fP fq verschwindend klein sind.to the frequencies f v + f q and f v - f q is high compared to the impedance for the frequencies 3 / \ p ± fq, 5fvazfq etc., so that voltage components with the frequencies $ f v ± f q , 5f v ± fa compared to stress components with the frequencies f ^ + f. q and f P - f q are vanishingly small.

Die an die Klemmen C, D angeschlossene äußere Impedanz muß dann zur Vermeidung einer Rückwirkung auf die Signalquelle derart sein, daß die Ersatzimpedanz der Parallelschaltung dieser äußeren Impedanz und der inneren Ausgangsimpedanz folgender Bedingung entspricht:The external impedance connected to terminals C, D must then be such that the equivalent impedance of the parallel connection of this external impedance and the internal output impedance corresponds to the following condition in order to avoid any repercussions on the signal source:

(/ ν "t" /β(/ ν "t" / β

wobei Z3, _|_s der Wert dieser Ersatzimpedanz für die Frequenz fp -f- f a und Z*v^g der konjugiert komplexewhere Z 3 , _ | _ s is the value of this equivalent impedance for the frequency f p -f- f a and Z * v ^ g the conjugate complex

Wert der Ersatzimpedanz für die Frequenz fv f q ist.The equivalent impedance value for the frequency f v - f q is.

Auch gilt wieder, daß bei einem FrequenzbereichIt also applies again that in a frequency range

des Signals zwischen fv Afa und fq+Afq die Bedingung, wenigstens annähernd, für sämtliche Frequenzen zwischen fa Λ fa und fQ+Afq erfüllt sein muß.of the signal between f v - Af a and f q + Af q the condition, at least approximately, must be met for all frequencies between f a - Λ f a and f Q + Af q .

In dem besonderen Falle, daß die Speisefrequenz gegenüber der Signalfrequenz sehr hoch ist, ist die Speisespannung wieder rein phasenmoduliert. Ebenso wie beim magnetischen Modulator, bei dem die Stromkomponenten bestimmten Bedingungen entsprechen müssen, genügt es aber nicht, als äußere Impedanz eine Induktivität zwischen die Klemmen C, D zu schalten, sondern aus ähnlichen Gründen müssen parallel zur Ausgangsimpedanz Glieder vorgesehen werden, die für höhere Frequenzen als fp annähernd die Impedanz Null aufweisen. Auch bei einer Schaltung nach Fig. 7 muß diese Maßnahme zur Vermeidung unerwünschter Spannungskomponenten getroffen werden.In the special case that the feed frequency is very high compared to the signal frequency, the feed voltage is again purely phase-modulated. As with the magnetic modulator, in which the current components must meet certain conditions, it is not sufficient to connect an inductance between the terminals C, D as the external impedance; for similar reasons, elements for higher frequencies must be provided parallel to the output impedance have approximately zero impedance as f p. In a circuit according to FIG. 7, too, this measure must be taken to avoid undesirable voltage components.

Als gewünschtes Ausgangssignal wurde bisher die Grundschwingung der Speisespannung mit der auf dieser vorhandenen Modulation betrachtet. Dabei wird durch geeignete Wahl des äußeren Systems dafür Sorge getragen, daß nur Strom- oder Spannungskomponenten mit den Frequenzen fa, fv fq und fp + fq auftreten.So far, the fundamental oscillation of the supply voltage with the modulation present on it has been considered as the desired output signal. A suitable choice of the external system ensures that only current or voltage components with the frequencies f a , f v - f q and fp + fq occur.

Es ist aber möglich, daß in einem bestimmten Falle eine höhere Harmonische der Speisespannung mit der auf dieser vorhandenen Modulation als Ausgangssignal gewünscht wird. Man muß dann mit Hilfe des äußeren Systems dafür Sorge tragen, daß nur Stromoder Spannungskomponenten mit den Frequenzen fq, nf'Jf-3T f Q und η fv η fQ (wobei η eine ganze Zahl ist) auftreten oder jedenfalls daß die Strom- oder Spannungskomponenten mit anderen Frequenzen gegenüber denen bei den Frequenzen fq, η fv + f a und »/\p—fq verschwindend klein sind. Die Bedingung, die zur Vermeidung einer !Rückwirkung auf die Signalquelle erfüllt werden muß, lautet in diesem FalleIt is possible, however, that in a certain case a higher harmonic of the supply voltage with the modulation present on it is desired as the output signal. With the help of the external system, one must then ensure that only current or voltage components with the frequencies f q , nf'Jf- 3 T f Q and η f v - η f Q (where η is an integer) occur, or at least that the current or voltage components with other frequencies compared to those with the frequencies f q , η f v + f a and »/ \ p— f q are vanishingly small. In this case, the condition that must be met to avoid any reaction on the signal source is

wobei für dielektrische Modulatoren und Verstärker a = ι bzw. für magnetische Modulatoren und Verstärker« = — 1 gilt. Ζην-^.α ist der komplexe Wert der Impedanz Z für die Frequenz refj, + /"«, und Z%j,— q ist der konjugiert komplexe Wert der Impedanz Z für die Frequenz nfv fq. where for dielectric modulators and amplifiers a = ι and for magnetic modulators and amplifiers = - 1 applies. Ζ ην - ^. α is the complex value of the impedance Z for the frequency refj, + / "«, and Z% j, - q is the complex conjugate value of the impedance Z for the frequency nf v - f q .

Z stellt dabei die Ersatzimpedanz der Parallelschaltung der äußeren Impedanz und der inneren Ausgangsimpedanz dar, falls die Spannungskomponenten mit den Frequenzen kfv±fa (k = 0 und n) gegenüber den Spannungskomponenten mit den Frequenzen fa und nfv±fq verschwindend klein sind bzw. ist Z die Ersatzimpedanz der Reihenschaltung der äußeren Impedanz und der inneren Ausgangsimpedanz, falls die Stromkomponenten mit den Frequenzen kfv3zfQ (k = 0 und n) gegenüber den Stromkomponenten mit den Frequenzen fq und nfv-nfq verschwindend klein sind. Z represents the equivalent impedance of the parallel connection of the external impedance and the internal output impedance if the voltage components with the frequencies kf v ± f a (k = 0 and n) are vanishingly small compared to the voltage components with the frequencies f a and nf v ± f q are or is Z the equivalent impedance of the series connection of the external impedance and the internal output impedance, if the current components with the frequencies kf v 3zf Q (k = 0 and n) are vanishingly small compared to the current components with the frequencies f q and nfv-nfq.

Wenn das gewünschte Ausgangssignal eine mit dem Eingangssignal modulierte, geradzahlige Harmonische der Speiseschwingung ist, kann gewünschtenfalls auf eine Vorspannung des dielektrischen Modulators verzichtet werden, insoweit dies für bestimmte Anwendungen keine Nachteile mit sich bringt, da dann auch im Ausgangssignal eine Schwingung mit der Trägerwellenfrequenz fehlt.If the desired output signal is an even harmonic modulated with the input signal of the supply oscillation can, if desired, be applied to a bias of the dielectric modulator be dispensed with, provided that this does not entail any disadvantages for certain applications, since an oscillation with the carrier wave frequency is then also missing in the output signal.

Bei den in den Fig. 1 und 5 dargestellten üblichen Typen müssen geradzahlige Harmonische den Klemmen A, B entnommen werden. Es ist einleuchtend, daß dies bei den magnetischen Modulatoren und Verstärkern auch mittels parallel zu den Primärwicklungen liegender getrennter Wicklungen erfolgen kann. Ebenso können, die Grundschwingungen und die höheren ungeraden Harmonischen durch parallel zu den Sekundärwicklungen liegende getrennte Wicklungen geliefert werden.In the conventional types shown in FIGS. 1 and 5, even harmonics must be taken from terminals A, B. It is evident that in the case of magnetic modulators and amplifiers this can also be done by means of separate windings lying parallel to the primary windings. Likewise, the fundamental frequencies and the higher odd harmonics can be supplied by separate windings lying parallel to the secondary windings.

Falls das gewünschte Ausgangssignal eine mit dem Eingangssignal modulierte geradzahlige Harmonische ist und die Speisefrequenz gegenüber der Signalfrequenz sehr hoch ist, lassen sich unter bestimmten Verhältnissen einfache Schaltungen angeben, bei denen das Auftreten einer Rückwirkung auf die Signalquelle vermieden ist, wenn Modulatoren verwendet werden, bei denen an einem Klemmenpaar nur Frequenzen fa, 2,fv±fq, 4fP±fa usw. und an einem anderen Klemmenpaar nur Frequenzen fB i fa, Zfvzhfq usw. auftreten, wie es bei üblichen Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 5 der Fall ist. Angenommen, daß im Falle eines magnetischen Modulators der Speisegenerator eine impedanzlose Spannungsquelle ist, so wird die Bedingung für Rückwirkungsfreiheit dadurch erfüllt, daß zwischen die Klemmend, B eine Kapazität C1, gegebenenfalls in Reihe mit oder parallel zu einem Widerstand R, wie in Fig. 9 geschaltet wird, der mit der inneren Ausgängsimpedanz auf die Frequenz 2 fP abgestimmt ist, wobei auch wieder die Impedanz der Signalquelle zu berücksichtigen ist. Die Signalquelle liegt in Fig. 9If the desired output signal is an even harmonic modulated with the input signal and the feed frequency is very high compared to the signal frequency, simple circuits can be specified under certain conditions in which the occurrence of an effect on the signal source is avoided if modulators are used in which only frequencies f a , 2, f v ± f q , 4f P ± f a etc. occur on one pair of clamps and only frequencies f B i f a , Zfvzhfq etc. occur on another pair of clamps, as is the case with conventional embodiments according to FIGS. 1 and 5 is the case. Assuming that, in the case of a magnetic modulator, the supply generator is an impedance-free voltage source, the condition for freedom from interference is fulfilled in that between the terminal end, B, a capacitance C 1 , possibly in series with or in parallel with a resistor R, as shown in Fig. 9 is switched, which is matched with the internal output impedance to the frequency 2 f P , again also taking into account the impedance of the signal source. The signal source is shown in FIG. 9

parallel zur äußeren Impedanz, kann jedoch auch mit ihr oder nur mit R in Reihe geschaltet sein, was eine wirksamere Kurzschlußfunktion von C1 für höhere Frequenzen als fq bewirkt. Die Kapazität bildet für höhere Harmonische, d. h. ^f1, usw., einen Kurzschluß, so daß an der Primärseite keine Spannungskomporienten mit den Frequenzen 4 fv± fQ, 6fpuzfq usw. auftreten. Da an der Sekundärseite die Speisequelle eine impedanzlose Spannungsquelle ist, wenigstens für andere Frequenzen als fv, treten auch dort keine unerwünschten Frequenzen auf. Die gewünschte zweite Harmonische wird durch das Signal wieder rein phasenmoduliert. Damit die Gleichspannungsquelle einen polarisierenden Gleichstrom liefern kann, ohne daß diese Quelle einen Kurzschluß für gewünschte Komponenten bildet, kann eine magnetisch parallel zur Primärwicklung liegende zweite Wicklung Anwendung finden, was naturgemäß auch in allen anderen Fällen unbedenklich durchführbar ist. Für die Vormagnetisierung ist statt dessen auch ein Dauermagnet verwendbar.parallel to the external impedance, but can also be connected in series with it or only with R , which causes a more effective short-circuit function of C 1 for frequencies higher than f q . The capacitance forms a short circuit for higher harmonics, ie ^ f 1 , etc., so that no voltage comporients with the frequencies 4 f v ± f Q , 6fpuzf q etc. occur on the primary side. Since the supply source on the secondary side is an impedance-free voltage source, at least for frequencies other than f v , no undesired frequencies occur there either. The desired second harmonic is again purely phase-modulated by the signal. So that the direct voltage source can supply a polarizing direct current without this source forming a short circuit for desired components, a second winding magnetically parallel to the primary winding can be used, which of course can also be carried out in all other cases. Instead, a permanent magnet can also be used for the premagnetization.

Sollen nur die gewünschten Stromkomponenten auftreten, so müssen wieder Sperrfilter für die unerwünschten Komponenten verwendet werden. Besitzt im Falle des dielektrischen Modulators der Speisegenerator eine sehr hohe Impedanz, wenigstens für höhere Frequenzen als f9, so wird die Bedingung für Rückwirkungsfreiheit dadurch erfüllt, daß zwischen die Klemmen A, B eine Induktivität L, gegebenenfalls in Reihe mit oder parallel zu einem Widerstand R, gewünschtenfalls über einen Trenntransformator wie in Fig. 10 geschaltet wird, dessen Reihenschaltung mit der inneren Ausgangsimpedanz auf die Frequenz 2 fv abgestimmt ist. Auch hier werden unerwünschte Stromkomponenten stark abgeschwächt. Die gewünschte zweite harmonische Stromkomponente ist wieder rein phasenmoduliert.If only the desired current components are to occur, notch filters must again be used for the undesired components. If, in the case of the dielectric modulator, the supply generator has a very high impedance, at least for frequencies higher than f 9 , the condition for freedom from interference is met by an inductance L between terminals A, B , possibly in series with or parallel to a resistor R, if desired, is switched via an isolating transformer as in FIG. 10, the series connection of which is matched to the frequency 2 f v with the internal output impedance. Here too, undesirable current components are greatly weakened. The desired second harmonic current component is again purely phase modulated.

Sollen beim dielektrischen Modulator nur gewünschte Spannungskomponenten auftreten, so müssen wieder Kurzschlüsse verwendet werden.If only desired voltage components are to occur in the dielectric modulator, see above short circuits must be used again.

Wenn fP nicht sehr hoch gegenüber fa ist und man ein Seitenband der vom Signal modulierten zweiten Harmonischen weiterbenutzen will, so kann im Falle eines magnetischen Modulators, wenn der Speisegenerator eine wenigstens für andere Frequenzen als fv impedanzlose Spannungsquelle ist, die in Fig. 3 zwischen den Klemmen C, D liegende oder eine aus dieser durch Transformation entstandene Schaltung zwischen die Klemmen A, B geschaltet werden, wie es in Fig. 11 dargestellt ist. Für La und L6 muß dann geltenIf f P is not very high compared to f a and you want to continue to use a sideband of the second harmonic modulated by the signal, then in the case of a magnetic modulator, if the supply generator is an impedance-free voltage source at least for frequencies other than f v, as shown in Fig. 3 between the terminals C, D or a circuit resulting therefrom by transformation can be connected between the terminals A, B , as shown in FIG. 11. For L a and L 6 must then apply

Ln L n UU

2f a f ~~~ 2f f ' 2 faf ~~~ 2f f '

und die Kreise Z1-C1 und L2-C2 müssen auf das unerwünschte Seitenband abgestimmt sein, wobei wieder die Impedanz der Signalquelle zu berücksichtigen ist.
Ebenso kann man im Falle des dielektrischen Modulators, wenn der Speisegenerator eine sehr hohe Impedanz wenigstens für andere Frequenzen als f'v aufweist, die in Fig. 7 zwischen den Klemmen C, D liegende oder eine aus dieser durch Transformation entstandene Schaltung zwischen die Klemmen A, B schalten, wie in Fig. 12 gezeigt. Auch hier muß gelten
and the circles Z 1 -C 1 and L 2 -C 2 must be matched to the undesired sideband, again taking into account the impedance of the signal source.
Similarly, one can in the case of the dielectric modulator when the supply generator having a very high impedance at least for frequencies other than f v, one of these resulting from transformation circuit between terminals A in FIG. 7 between the terminals C, D lying or , B as shown in FIG. This must also apply here

La UL a U

und die Kreise Zj-L1 und L2-C2 müssen auf das unerwünschte Seitenband abgestimmt sein. Im Falle von Verstärkern muß wieder die von einem Demodulator gebildete Belastung berücksichtigt werden.and the circles Zj-L 1 and L 2 -C 2 must be matched to the undesired sideband. In the case of amplifiers, the load generated by a demodulator must again be taken into account.

Claims (10)

Patentansprüche:Patent claims: i. Magnetischer oder dielektrischer Modulator zum Modulieren oder Verstärken eines elektrischen Signals der Frequenz fg mittels einer Speiseschwingung mit der Grundfrequenz fp, wodurch Schwingungen mit den Frequenzen kfv± fg (wobei k = 0, i, 2, 3...) erzeugt werden, die einem Klemmenpaar entnommen werden können, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Klemmenpaar, an dem die gewünschte Schwingung nfv ±/"e auftritt, wobei η einer der Werte von k mit Ausnahme von k = ο ist, eine Impedanz liegt, die zusammen mit der inneren Ausgangsimpedanz der weiteren Vorrichtung eine Impedanz Z bildet, gemäßi. Magnetic or dielectric modulator for modulating or amplifying an electrical signal with the frequency f g by means of a supply oscillation with the fundamental frequency f p , which generates oscillations with the frequencies kf v ± f g (where k = 0, i, 2, 3 ...) which can be taken from a pair of clamps, characterized in that the pair of clamps at which the desired oscillation nf v ± / " e occurs, where η is one of the values of k with the exception of k = ο, has an impedance which forms an impedance Z together with the internal output impedance of the further device, according to FIG wobei Zn 3,+ s die komplexe Impedanz Z für die Frequenz η f„ + f a und Ζη3,_β den konjugiert komplexen Wert der Impedanz Z für die Frequenz nfj,fa darstellt, wobei ferner a = 1, falls es sich um einen dielektrischen Modulator, und a = — 1, falls es sich um einen magnetischen Modulator handelt, und wobei Z die Ersatzimpedanz der Parallelschaltung der äußeren Impedanz und der inneren Ausgangsimpedanz ist, falls sämtliche Spannungskomponenten mit den . Frequenzen kfvnzfq (k = ο und n) verschwindend klein gegenüber den Spannungskomponenten mit den Frequenzen f Q und nfv±fQ sind, bzw. Z die Ersatzimpedanz der Reihenschaltung der äußeren Impedanz und der inneren Ausgangsimpedanz ist, falls sämtliche Stromkomponenten mit den Frequenzen kfP±fq (k = 0 und n) verschwindend klein gegenüber den Stromkomponenten mit den Frequenzen /"„ und nfv±fq sind.where Zn 3, + s is the complex impedance Z for the frequency η f „ + f a and Ζ η3 , _ β is the complex conjugate value of the impedance Z for the frequency nfj, - f a , furthermore a = 1 if it is a dielectric modulator, and a = -1 if it is a magnetic modulator, and where Z is the equivalent impedance of the parallel connection of the external impedance and the internal output impedance, if all voltage components with the. Frequencies kfvnzfq (k = ο and n) are vanishingly small compared to the voltage components with the frequencies f Q and nf v ± f Q , or Z is the equivalent impedance of the series connection of the external impedance and the internal output impedance, if all current components with the frequencies kf P ± f q (k = 0 and n) are vanishingly small compared to the current components with the frequencies / "" and nf v ± f q . 2. Modulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisefrequenz fv so hoch gegenüber der Signalfrequenz fa ist, daß die gewünschte Ausgangsschwingung frei von Amplitudenmodulation ist.2. Modulator according to claim 1, characterized in that the feed frequency f v is so high compared to the signal frequency f a that the desired output oscillation is free of amplitude modulation. 3. Magnetischer Modulator nach Anspruch 2, bei dem die gewünschte Ausgangsschwingung fP±fg ist und eine Signalspannungsquelle mit einer wenigstens für Frequenzen oberhalb der der Signalspannung verhältnismäßig kleinen inneren Impedanz verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Impedanz eine Kapazität enthält und mit der inneren Ausgangsimpedanz einen auf die Frequenz fp abgestimmten Parallelresonanzkreis i»5 bildet.3. Magnetic modulator according to claim 2, wherein the desired output oscillation is f P ± f g and a signal voltage source is used with an at least for frequencies above that of the signal voltage relatively small internal impedance, characterized in that the external impedance contains a capacitance and with the internal output impedance forms a parallel resonance circuit i »5 tuned to the frequency f p. 4· Dielektrischer Modulator nach Anspruch 2, bei dem die gewünschte Ausgangsschwingung fvazfq ist und eine Signalstromquelle mit einer wenigstens für Frequenzen oberhalb der der Signalstromquelle verhältnismäßig hohen inneren Impedanz verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Impedanz eine Induktivität enthält und mit der inneren Ausgangsimpedanz einen auf die Frequenz fp abgestimmten Reihenresonanzkreis bildet.4. Dielectric modulator according to claim 2, in which the desired output oscillation is fvazfq and a signal current source is used with an internal impedance that is relatively high at least for frequencies above that of the signal current source, characterized in that the external impedance contains an inductance and the internal output impedance has one forms a series resonant circuit tuned to the frequency f p. 5. Magnetischer Modulator nach Anspruch 2, bei dem die gewünschte Ausgangsschwingung zfvuzfa ist und der an einem Klemmensatz Komponenten mit den Frequenzen f a, 2 f „ ± f a, 4fv±fa usw. und an einem anderen Klemmensatz Komponenten mit den Frequenzen fv ± f Q, 5. Magnetic modulator according to claim 2, in which the desired output oscillation is zfvuzfa and the components with the frequencies f a , 2 ff a , 4fv ± fa etc. on one set of terminals and components with the frequencies f v on another set of terminals ± f Q , 3 f D ± f β usw. erzeugt und bei dem eine Speisespannungsquelle mit einer verhältnismäßig kleinen inneren Impedanz wenigstens für andere als die Speisefrequenz verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Impedanz eine Kapazität enthält und mit der inneren Ausgangsimpedanz einen auf die Frequenz 2 fv abgestimmten Parallelresonanzkreis bildet.3 f D ± f β etc. and in which a supply voltage source with a relatively small internal impedance is used at least for other than the supply frequency, characterized in that the external impedance contains a capacitance and with the internal output impedance a frequency 2 f v forms a tuned parallel resonance circuit. 6. Dielektrischer Modulator nach Anspruch 2, bei dem die gewünschte Ausgangsschwingung zfvdzfa ist und die an einem Klemmensatz Komponenten mit den Frequenzen fq, 2fvuz fQ, 6. Dielectric modulator according to claim 2, in which the desired output oscillation is zfvdzfa and the components with the frequencies f q , 2f v uz f Q , 4 f-B db fq usw. und an einem anderen Klemmensatz Komponenten mit den Frequenzen fv ± fa, 3fpuzfa usw· erzeugt und bei dem eine Speisestromquelle mit einer verhältnismäßig hohen inneren Impedanz wenigstens für andere Frequenzen als die Speisefrequenz verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Impedanz eine Induktivität enthält und mit der inneren Ausgangsimpedanz einen auf die Frequenz 2 fv abgestimmten Reihenresonanzkreis bildet.4 fB db fq etc. and on another set of terminals components with the frequencies f v ± f a , 3fpuzfa etc. generated and in which a supply current source with a relatively high internal impedance is used at least for frequencies other than the supply frequency, characterized in that the external impedance contains an inductance and, with the internal output impedance, forms a series resonant circuit tuned to the frequency 2 f v. 7. Magnetischer Modulator nach Anspruch i, bei dem die gewünschte Ausgangsschwingung ein Seitenband der vom Signal modulierten Grundschwingung ist und eine Signalspannungsquelle mit einer wenigstens für Frequenzen oberhalb der der Signalspannung verhältnismäßig kleinen inneren Impedanz verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelschaltung der inneren Ausgangsimpedanz und der äußeren Impedanz zwei in Reihe liegenden Parallelresonanzkreisen entspricht, von denen einer auf das unerwünschte Seitenband und der andere auf das gewünschte Seitenband abgestimmt ist.7. Magnetic modulator according to claim i, at which the desired output oscillation is a sideband of the fundamental oscillation modulated by the signal is and a signal voltage source with at least one for frequencies above the the signal voltage uses a relatively small internal impedance, characterized in that that the parallel connection of the internal output impedance and the external impedance are two parallel resonance circuits in series corresponds, one of which to the unwanted sideband and the other to the desired one Sideband is matched. 8. Dielektrischer Modulator nach Anspruch 1, bei dem die gewünschte Ausgangsschwingung ein Seitenband der vom Signal modulierten Grundschwingung ist und eine Signalstromquelle mit einer wenigstens für Frequenzen oberhalb der der Signalstromquelle verhältnismäßig hohen inneren Impedanz verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung der inneren Ausgangsimpedanz und der äußeren Impedanz zwei parallel liegenden Reihenresonanzkreisen entspricht, von denen einer auf das unerwünschte Seitenband und der andere auf das gewünschte Seitenband abgestimmt ist.8. Dielectric modulator according to claim 1, wherein the desired output oscillation Sideband of the fundamental wave modulated by the signal and a signal current source with one at least for frequencies above that of the signal current source, which is relatively high internal impedance is used, characterized in that the series connection of the internal Output impedance and the external impedance of two parallel series resonance circuits corresponds, one of which to the unwanted sideband and the other to the desired one Sideband is matched. 9. Magnetischer Modulator nach Anspruch 1, bei dem die gewünschte Ausgangsschwingung ein Seitenband der vom Signal modulierten zweiten Harmonischen ist und der an einem Klemmensatz Komponenten mit den Frequenzen fa, 2 fj, ± f a, 9. Magnetic modulator according to claim 1, wherein the desired output oscillation is a sideband of the second harmonic modulated by the signal and the components with the frequencies f a , 2 fj, ± f a , 4/'vif Q usw- und an einem anderen Klemmensatz Komponenten mit den Frequenzen fv 4^ fa, 4 / 'vif Q etc. - and on another set of terminals components with the frequencies f v 4 ^ f a , 3 f& ifα usw. erzeugt und bei dem eine Speisespannungsquelle mit einer wenigstens für andere Frequenzen als die Speisefrequenz verhältnismäßig niedrigen inneren Impedanz verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelschaltung der inneren Ausgangsimpedanz und der äußeren Impedanz zwei in Reihe liegenden. Parallelresonanzkreisen entspricht, von denen einer auf das unerwünschte Seitenband und der andere auf das gewünschte Seitenband abgestimmt ist.3 f & if α etc. and in which a supply voltage source is used with an internal impedance that is relatively low at least for frequencies other than the supply frequency, characterized in that the parallel connection of the internal output impedance and the external impedance are two in series. Corresponds to parallel resonance circles, one of which is tuned to the undesired sideband and the other of which is tuned to the desired sideband. 10. Dielektrischer Modulator nach Anspruch 1, bei dem die gewünschte Ausgangsschwingung ein Seitenband der vom Signal modulierten zweiten Harmonischen ist und der an einem Klemmensatz Komponenten mit den Frequenzen fQ, zf^if,, 10. Dielectric modulator according to claim 1, wherein the desired output oscillation is a sideband of the second harmonic modulated by the signal and the components with the frequencies f Q , zf ^ if ,, 4 f j> dz f α usw. und an einem anderen Klemmensatz Komponenten mit den Frequenzen f v ± fa, 3fj>dzfa usw. erzeugt und bei dem eine Speisestromquelle mit einer wenigstens für andere Frequenzen als die Speisefrequenz höheren inneren Impedanz verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung der inneren Ausgangsimpedanz und der äußeren Impedanz zwei parallel liegenden Reihenresonanzkreisen entspricht, von denen einer auf das unerwünschte Seitenband und der andere auf das gewünschte Seitenband abgestimmt ist. 4 f j> dz f α etc. and on another set of terminals components with the frequencies f v ± f a , 3fj> dzfa etc. are generated and in which a feed current source is used with an internal impedance that is higher at least for frequencies other than the feed frequency characterized in that the series connection of the internal output impedance and the external impedance corresponds to two parallel series resonance circuits, one of which is tuned to the undesired sideband and the other is tuned to the desired sideband. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 9542 8.54© 9542 8.54
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