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Kontaktfreie Kanal- oder Bereichumschaltung für ultrakurze elektrische
Wellen Die Erfindung betrifft eine Kanal- oder Bereichumschaltung im Gebiet ultrakurzer
elektrischer Wellen, insbesondere in Anwendung auf Fernsehgeräte.
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Für die Frequenzeinstellung ultrahochfrequenter Schwingungskreise
ergeben sich bekanntlich erhebliche Schwierigkeiten, wenn ein großer Frequenzbereich
bestrichen werden soll und hinsichtlich optimaler Gestaltung der Kreise dafür eine
Bandumschaltung gewählt wird. Eine derartige Bandumschaltung im ultrakurzen Gebiet
bringt Probleme sowohl für die Kontaktsicherheit der zu benutzenden Schalter als
auch hinsichtlich der Leitungsführung zu diesen Schalterteilen, da die gegenseitige
Beeinflussung der Verdrahtungen innerhalb der Schaltung bei derart hohen Frequenzen
immer kritischer wird. Nur mit Hilfe von im Aufbau komplizierten. Schalterkonstruktionen
und damit zwangläufig kostspieligen Anordnungen konnte man bisher eine hinreichende
Kontaktsicherheit schaffen, wie man gleichfalls durch besondere Anordnung der Schwingkreise
zu diesen Schalterteilen den schädlichen Einfluß der Leitungsführung so klein wie
nur möglich zu halten suchte.
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Um diese erschwerenden Umstände mechanischer Art zu beheben, ist man
zur kontaktfreien Umschaltung übergegangen. Hier ist eine Ausführung bekanntgeworden,
bei der die Frequenzumschaltung durch entsprechende Änderungen der Hochfrequenzeisenkerne
in den einzelnen ultrahochfrequenten Spulenfeldern erfolgt. Hierdurch wird aber
nur eine Frequenzänderung erzielt, während die Bandbreite nicht
beeinflußt
«erden kann. Außerdem erfordert eine derartige Anordnung eine hohe Gleichmäßigkeit
in den Toleranzen der Hochfrequenzeisenkerne und eine sehr exakte und gleichbleibende
Einstellgenauigkeit im Umschaltungsmechanismus. Weiter muß die Lage der Eisenkerne
sehr genau fixiert sein.
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Gegenstand der Erfindung ist eine kontaktfreie Kanal- oder Bereichumschaltung,
bei welcher an die Toleranzen der Einzelteile keine besonderen Anforderungen gestellt
werden, die vielmehr im Aufbau mit allgemein üblichen Mitteln zu beherrschen ist.
Sie kennzeichnet sich dadurch, daß die Frequenzumschaltung der fest abgestimmten
ultrahochfrequenten Schwingungskreise durch stufenartige induktive Einkopplung von
einstellbaren Ultrahochfrequenzkreisen erfolgt. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme
können die mit einer festen Grundabstimmung versehenen Schwingungskreise durch die
stufenartige Ankopplung von entsprechend einstellbar ausgestatteten Ultrahochfrequenzkreisen
auf die jeweils gewünschten Bänder abgestimmt werden, so daß die Kreise also sowohl
hinsichtlich des Frequenzbereiches als auch gleichzeitig der Bandbreite zu beeinflussen
sind.
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Um eine Bandabstimmung über einen besonders großen Frequenzbereich
zu erzielen, werden in Fortbildung der Erfindung die einzukoppelnden Kreise durch
Verstimmung jeweils induktiv oder kapazitiv wirkend eingestellt, entsprechend einer
gewünschten Beeinflussung der fest abgestimmten Ultrahochfrequenzkreise nach höheren
oder tieferen Frequenzen hin. Durch Verstimmung der Einkoppelkreise aus der Resonanzlage
heraus benutzt man also die seitlich vorhandenen induktiven oder kapazitiven Einflüsse,
um diese in ihrer Übertragung auf die fest abgestimmten Kreise derart auszunutzen,
daß letztere der entsprechend gewünschten Bandbreite jeweils anzupassen sind. Mit
derart verstellbaren und einkoppelbaren ultrahochfrequenten Schwingungskreisen kann
also mit den gleichen Schaltungsmitteln eine große Frequenzvariation erreicht werden,
da diese Koppelkreise eine kontinuierliche Abstimmbarkeit besitzen. Außerdem ergibt
sich hieraus eine Bandabstimmung über einen besonders großen Frequenzbereich durch
entsprechende Verstimmung der Einkoppelkreise, wodurch sie induktiv oder kapazitiv
wirkend auf die fest abgestimmten Kreise einzustellen sind.
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In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung kann durch entsprechende
Auswahl der Güte der einkoppelbaren Kreise die für den jeweiligen Bereich gewünschte
Bandbreite der ultrahochfrequenten Kreise erzeugt werden, wobei auch noch eine zusätzliche
Bedämpfung der Einkoppelkreise vorgenommen werden kann.
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Um die erfindungsgemäße Umschaltung weitgehend von der Genauigkeit
im mechanischen Aufbau als auch der mechanischen Verstellbarkeit unabhängig zu gestalten,
kann zweckmäßig die jeweils einzukoppelnde Spule gegenüber dem Spulendurchmesser
des fest abgestimmten Ultrahochfrequenzkreises etwas größer bemessen sein, wodurch
die feste Spule selbst bei ungenauer Einstellung der Einkoppelspule immer in deren
Feld liegen wird. Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispieles in schematischer
Darstellung in der Zeichnung wiedergegeben.
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In der Zeichnung ist im Schema eine übliche Eingangsschaltung für
das ultrakurze Wellengebiet mit Vorkreis, Mischstufe und Oszillator mit ihren entsprechenden
Elektronenröhren V, M und 0 bezeichnet. Der fest abgestimmte Schwingkreis des Eingangsvorkreises
ist als Kathodenkreis geschaltet, da in Anpassung an die Antenne A bekanntlich niederohmige
Kreise angebracht sind. Der Induktivwert des festen Eingangskreises ist mit Lv bezeichnet,
während die der kontaktfreien Frequenzumschaltung nach der Erfindung dienenden einstellbaren
ultrahochfrequenten Schwingungskreise laufend numeriert die Induktivwerte Lly, L2v,
L,y, L4v, L,v und L,v zeigen, womit im gezeigten Ausführungsbeispiel also eine Umschaltmöglichkeit
auf sechs Kanäle bzw. Bereiche im ultrakurzen Wellengebiet vorhanden ist. Die Induktionswerte
der weiterhin gezeigten Kreise für Misch- und Oszillatorstufen sind entsprechend
mit Bezugzeichen Lu und L131, L.31... bzw. Lo, L10, L,0... versehen.
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In der gezeigten Ausführung sind die einzelnen einkoppelbaren Schwingungskreise
für die einzelnen Stufen der Schaltung kreisförmig angeordnet, so daß sie in einfacher
Weise durch eine Drehbewegung in jeweilige Koppelstellung zu den festen Kreisen
gebracht werden können. Die Einkoppelkreise können hierbei also über den Kreisumfang
einer Trommel verteilt sein und über in der Mitte angeordnete Achsen i, 2 oder 3
bzw. bei entsprechendem Aufbau durch eine gemeinsame Achse in Drehbewegung versetzt
werden. In entsprechender Zuordnung der Einkoppelkreise für die einzelnen Frequenzbereiche
werden diese zweckmäßig über einen gemeinsamen Antrieb q. zu den festen Schwingkreisen
der einzelnen Stufen des Gerätes eingestellt. Im Ausführungsbeispiel sind außerdem
in schematischer Darstellung mit den Linien 5 und 6 die gezeigten Gerätestufen elektrisch
voneinander abgeschirmt, während die einzelnen Einkoppelkreise in ihrer kreisförmigen
Anordnung durch entsprechende Abteilwände 7, 8, g, io, ii und 12 abgeschirmt sind,
wie es im Vorkreis bezeichnet ist, während es in den übrigen Kreisen der Übersichtlichkeit
wegen fortgelassen wurde.
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Nach der Erfindung wird also die kontaktfreie Umschaltung auf einen
Frequenzkanal oder -bereich durch entsprechende Einstellung von einkoppelbaren Schwingkreisen
zu fest abgestimmten Kreisen erzeugt, wobei zudem die Einkoppelkreise für sich kontinuierlich
einstellbar ausgestattet sind. Im Ausführungsbeispiel bestehen die einzukoppelnden
Kreise jeweils aus Spule Lly und einem Trimmerkondensator Cly bzw. C1,31 oder Co.
Durch Einstellen dieser Trimmer können die Einkoppelkreise dem jeweiligen Bedürfnis
entsprechend verstimmt werden, so daß sie im Sinne einer Weiterbildung der Erfindung
induktiv oder kapazitiv wirkend auf die ebenfalls aus jeweils Spule Lv bzw. Lu oder
Lo und Trimmer Cv, Cjr oder Co bestehenden, aber mit einer festen Grundeinstellung
abgestimmten Schwingungskreise eingestellt
werden können, wodurch
sich die Möglichkeit einer Bandabstimmung über einen weiten Frequenzbereich ergibt.
Je nachdem also eine Beeinflussung der festen Kreise zu höheren oder tieferen Frequenzen
hin erfolgen soll, wird man entsprechend die einzukoppelnden Kreise aus der Resonanzlage
heraus verstimmt entweder induktiv oder kapazitiv wirken lassen. Der jeweilige Dämpfungswert
der Einkoppelkreise überträgt sich hiernach auf die festen Kreise, so daß eine entsprechende
Anpassung der Bandbreite erfolgt, ohne daß jeweilige besondere Anpassung erforderlich
wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können den einkoppelbaren
und veränderbaren Schwingungskreisen zusätzliche Dämpfungsglieder angeschaltet sein,
wie es im Ausführungsbeispiel mittels ohmscher Schaltelemente 21, 22, 23, 24, 25
und 26 im Vorkreis des Gerätes wiedergegeben ist. Auch in der Mischstufe sind derartige
zusätzliche Dämpfungsglieder angeordnet. Über die ohnehin vorhandene Möglichkeit
hinaus, durch jeweilige Einstellung der Kreisgüte jedes einzelnen einkoppelbaren
Kreises in den festen Kreisen die jeweils gewünschte Bandbreite für jeden Frequenzbereich
einzustellen, kann also noch eine zusätzliche Bedämpfung der Kreise durch diese
Maßnahme erzeugt werden.
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Die Anordnung der einkoppelbaren Kreise ist nicht auf den in der Abbildung
benutzten trommelartigen Aufbau beschränkt; er zeigt lediglich eine zweckmäßige
Ausgestaltung auf engem Raum. Die stufenweise Einkopplung von mehreren Kreisen kann
auch in linearer Bewegung an den fest abgestimmten Kreisen vorbei erfolgen.
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Ebenso können in zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung durch Verwenden
größerer Spulendurchmesser für die einzukoppelnden Kreise, also z. B. die Durchmesser
der Spulen Lly oder Llm bzw. Llo usw., gegenüber den Spulendurchmessern der fest
abgestimmten Induktionen L v, Lm bzw. Lo die Induktionsfelder der einkoppelbaren
Schwingungskreise so bemessen werden, daß auch bei nicht exakter Einstellung dieser
Spulen zum festen Schwingungskreis letzterer trotzdem immer im Bereich des Koppelfeldes
liegt. Durch diese zusätzliche Maßnahme «erden also hinsichtlich dermechanischen
Genauigkeit derkontaktfreien Umschaltung nach der Erfindung die Anforderungen noch
mehr verringert. In der zeichnerischen Darstellung sind die entsprechenden Spulen
bzw. Spulensätze in üblicher Weise lediglich schematisch angegeben, wobei also gleichgroße
Windungen zur Darstellung gebracht sind. Für die zuletzt ausgeführte Anordnung von
unterschiedlichen Durchmessern der jeweils in gegenseitiger Beziehung stehenden
Spulen müßten dann die einzukoppelnden Spulen der veränderbaren ultrahochfrequenten
Schwingungskreise mit entsprechend größerem Windungsdurchmesser dargestellt werden,
was aber der leichten Verständlichkeit wegen unterlassen wurde, um nicht das Gesamtbild
unübersichtlich zu gestalten.