DE971339C

DE971339C - Arrangement for frequency modulation for short waves

Info

Publication number: DE971339C
Application number: DEP2584A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Leo Pungs
Original assignee: LEO PUNGS DR ING
Current assignee: LEO PUNGS DR ING
Priority date: 1950-06-25
Filing date: 1950-06-25
Publication date: 1959-01-15

Description

Es ist seit langem bekannt, außer für die Amplitudenmodulation auch für die Frequenzmodulation Spulen mit Eisenkernen zu verwenden, wobei diese Kerne durch den modulierenden Strom vormagnetisiert werden. Durch die Änderung der Permeabilität wird die Induktivität der Spule und damit die Frequenz des Oszillators im Takte der Modulationsschwingungen geändert. Im Gebiet kurzer und ultrakurzer Wellen muß wegen der Verluste Hochfrequenzeisen genommen werden. Damit ist aber ein wesentlicher Nachteil verbunden, denn gewöhnliches Hochfrequenzeisen hat nur eine geringe effektive Permeabilität, die durch den geringen Füllfaktor bedingt ist. Die Folge ist, daß man auch bei sehr hohen Feldstärken noch in dem ungefähr linear verlaufenden unteren Teil der Magnetisierungskurve bleibt und wegen der ungefähren Konstanz der Permeabilität eine sehr schwache Änderung der Induktivität durch Vormagnetisierung erhält. Man hat deshalb zur Frequenzmodulation Spulen mit ferromagnetischen Kernen verwendet. Um hierbei eine besondere Vormagnetisierung durch Gleichstrom zu vermeiden, erfolgt diese Voi magnetisierung durch Dauermagnete. Damit ist auch noch der Vorteil großer Stabilität bei vorhandener Hystereseschleife verbunden. Da der Dauermagnet auf den gleichen magnetischen Kreis einwirken muß wie die Hochfrequenz- und Steuerkreise, so können im Magnet zusätzliche Wirbelstromverluste und damit eine schädliche Dämpfung entstehen.It has been known for a long time, not only for amplitude modulation, but also for frequency modulation Use coils with iron cores, these cores being premagnetized by the modulating current will. The change in permeability increases the inductance of the coil and thus the frequency of the oscillator changed in time with the modulation oscillations. In the area of short and ultra-short waves High-frequency iron must be used because of the losses. However, this is associated with a major disadvantage, because ordinary high-frequency iron has only a low effective permeability, which is due to the low fill factor. The result is that even with very high field strengths, one is still in the approximately linear lower part of the magnetization curve remains and because of the approximate Constancy of the permeability a very weak change in the inductance is given by premagnetization. For this reason, coils with ferromagnetic cores have been used for frequency modulation. Around In this case, to avoid a special premagnetization by direct current, this Voi magnetization takes place by permanent magnets. This also has the advantage of great stability when there is a hysteresis loop tied together. Since the permanent magnet must act on the same magnetic circuit as the high frequency and control circuits, additional eddy current losses and thus can occur in the magnet harmful damping occurs.

Bei dieser bekannten Einrichtung ist der Aufbau und Wicklungssinn der Wicklungen so gewählt, daß sich die Induktionsnüsse der Wicklungen in bezugIn this known device, the structure and winding sense of the windings is chosen so that the induction nuts of the windings in relation to each other

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auf die Magnetisierungswicklung aufheben und der Magnet von Wechselstromflüssen nicht durchsetzt wird. Um die oben geschilderten Nachteile der bekannten Anordnungen zu beseitigen, wird erfindungsgemäß ein ferromagnetischer Kern mit drei Schenkeln vorgeschlagen, auf welchem die Modulationswicklung und die Hochfrequenzwicklungen angeordnet sind, und ein Dauermagnet, der in der Nähe der mittleren Achse angeordnet und durch Luftspalte vom Kern getrennton the magnetization winding and the magnet is not penetrated by alternating currents will. In order to eliminate the above-described disadvantages of the known arrangements, according to the invention proposed a ferromagnetic core with three legs on which the modulation winding and the high frequency windings are arranged, and a permanent magnet located near the central axis arranged and separated from the core by air gaps

ίο ist. Die Dauermagnete sind infolgedessen so im System der magnetischen Kreise angeordnet, daß die Einwirkung der Wechselstromkreise auf diese praktisch aufgehoben wird. Zu diesem Zweck wird die Hochfrequenzwicklung geteilt, dabei werden die Wick-ίο is. As a result, the permanent magnets are so im System of magnetic circuits arranged so that the action of the alternating current circuits on them is practical will be annulled. For this purpose, the high-frequency winding is divided, the winding

»5 hingen so geschaltet, daß ihre magnetischen Flüsse sich in bezug auf den Dauermagnet aufheben.»5 were connected in such a way that their magnetic fluxes cancel each other out in relation to the permanent magnet.

Die Abb. 2 und 3 zeigen Ausführungsbeispiele der neuen Einrichtung. In Abb. 1 ist die an sich bekannte Anordnung einer dreischenkligen Spule wiedergegeben.Figs. 2 and 3 show embodiments of the new device. In Fig. 1 is the known per se Arrangement of a three-legged coil reproduced.

Diese Ausführungsform bildet keinen Gegenstand der Erfindung, da hier die Modulations- und die Hochfrequenzwicklung nicht auf dem gleichen, sondern auf verschiedenen ferromagnetischen Kernen untergebracht sind. Die Hochfrequenzwicklungen JEf₁ und H_z sind hier so geschaltet, daß sich die Magnetisierungen im mittleren Schenkel gegenseitig aufheben. Der Dauermagnet NS wird nun in diesen mittleren Schenkel gelegt und ist somit frei von einem Hochfrequenzfluß. Da aber die Modulationswicklung M auf diesem Schenkel liegt, entstehen im Dauermagnet Felder von Tonfrequenz. Um zusätzliche Wirbelströme zu vermeiden, muß der Dauermagnet lamelliert oder auf andere Weise unterteilt werden, damit die Leitfähigkeit in der Richtung der Wirbelströme mögliehst gering wird. Allerdings können bei dieser Anordnung die Eigenschaften des Dauermagnets bei stärkeren Wechselmagnetisierungen ungünstig beeinflußt werden.This embodiment does not form the subject of the invention, since here the modulation and high-frequency windings are not accommodated on the same, but on different ferromagnetic cores. The high-frequency windings JEf ₁ and H _z are connected in such a way that the magnetizations in the middle leg cancel each other out. The permanent magnet NS is now placed in this middle leg and is therefore free of high-frequency flux. But since the modulation winding M lies on this leg, fields of audio frequency are created in the permanent magnet. In order to avoid additional eddy currents, the permanent magnet must be laminated or otherwise subdivided so that the conductivity in the direction of the eddy currents is as low as possible. However, with this arrangement, the properties of the permanent magnet can be adversely affected in the case of stronger alternating magnetizations.

Eine bessere Lösung ist in Abb. 2 angegeben. Die Dreischenkelspule ist wie üblich ausgeführt (a). Zur Vormagnetisierung werden zwei Dauermagnete verwendet, die seitlich in der mittleren Achse angeordnet sind, wie es aus dem Grundriß (b) und dem Seitenriß (c) zu ersehen ist. Die Flüsse der Hochfrequenz-A better solution is given in Fig. 2. The three-legged coil is designed as usual (a). To the Pre-magnetization two permanent magnets are used, which are arranged laterally in the central axis as can be seen from the plan (b) and the side plan (c). The rivers of high frequency

wicklung heben sich ohne weiteres auf. Der Fluß der Tonfrequenz, der von der Steuerwicklung N erzeugt wird, wird in den Dauermagneten durch die Luftspalte geschwächt, die zwischen dem Kern und den Dauermagneten bei L angebracht sind.development cancel each other out without further ado. The flux of the audio frequency generated by the control winding N is weakened in the permanent magnets by the air gaps made between the core and the permanent magnets at L.

Eine weitere beispielsweise Anordnung gibt Abb. 3 wieder. Hier sind zwei getrennte geschlossene ferromagnetische Kerne rechteckiger Form angewandt. Der Dauermagnet P befindet sich zwischen den beiden Kernen; durch Luftspalte von ihnen getrennt.Another example of an arrangement is shown in Fig. 3. Here two separate closed ferromagnetic cores of rectangular shape are used. The permanent magnet P is located between the two cores; separated from them by air gaps.

Auch hier werden die Hochfrequenzmagnetisierungen im Magnet aufgehoben, da die Steuerspulen M 1 und M 2 in bekannter Weise so geschaltet sind, daß sich die induzierten Hochfrequenzspannungen in demselben aufheben. Die von den Steuerspulen ausgehenden tonfrequenten Flüsse schließen sich hauptsächlich durch die ferromagnetischen Kerne und wegen des Luftspalts nur zum geringen Teil über den Dauermagnet. Here, too, the high-frequency magnetizations in the magnet are canceled, since the control coils M 1 and M 2 are switched in a known manner in such a way that the induced high-frequency voltages in the magnet cancel each other out. The audio-frequency fluxes emanating from the control coils are mainly closed by the ferromagnetic cores and, because of the air gap, only to a small extent via the permanent magnet.

Claims

Claim He

1. Arrangement for frequency modulation for short waves, in which modulation and high frequency windings are on the same ferromagnetic core, with setting of the working point by a permanent magnet by a ferromagnetic core with three the modulation winding and high frequency windings receiving legs and one located near the central axis and through air gaps permanent magnet separated from the core.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that the high-frequency current flowing through the coils are arranged so that their Fields in the cross section of the permanent magnet cancel each other out.

3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the windings on two separate, closed iron cores are housed and the permanent magnet between the two Cores is arranged.

4. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that the electrical conductivity of the permanent magnet is reduced by lamination or other subdivision.

Considered publications:
Swiss patent specification No. 245 204.

1 sheet of drawings

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