DEP0043993DA - Amplituden- oder frequenzmodulierte Hochfrequenzsenderschaltung - Google Patents

Description

Siemens & Halske J ^'#ji'|&⁴f ' ,mnohen.SeJh 16,Mal 1949, Aktiengesellschaft L>?4w^ fliiiiiiSiii

Briefanschrift: PA 13/. &? ?. ί j* ..

Siemens & Halske A.G-Patentabteilung
M ü η ο Jr e η 1 ,
Dienerstr. 15.

Amplituden- oder £requenzmodulierte~-Hooh.frequenzsendersohaltung.

Bei amplituden- oder frequenzmoduliert eh, Hoohfrequenzschaltungen wird häufig aus der modulierten HoohfrequenzspaJ^runc durch Demodulation eine niederfrequente G-egenkopplungsspannung gewonnen, duroh welohe die Modulationskennlini-Q für Amplitudenmodulation oder Frequenzmodulation lineax'isiert u&d Spannung oder ?req.uenz stabiliaiert werden. Ein Sohoma einer solchen Senderschaltung aeigt die Pig, I. dem Modulator M wird vom Hochfrequenzoszillator Os eino Hoohfreftueraspannung und a^^BSθrdem eine Modulationsspannung TTf zugeführt;. Der Ausgang der Sendarsohaltung ist mit HP bezeichnet. Aus der modulierten Hochfrequenzspannung wird am Demodulator eine ITiederfrequenaspannung gewonnen, im Tiefpass ΪΡ von der Hochfrequenz getrennt und in Gegenkopplung mit der modulieren den Eingangsspannung wieder dam Modulator M zugeführt. Die trennung von Hochfrequenz und Niederfrequenz im Tiefpass iat -der kritische Punkt dieser Schaltungen, lässt man den Tiefpass weg, so kann eine unerwünschte hochfrequente Eückkopplung eintreten. Pügt man ihn ein, so erhält man einen frequenzgang, wobei die niederfrequente Gegenkopplung leicht ta eine rückkopplung umschlägt.

Die Erfindung gibt einen T/ag an, duroh den die Nachteile d'or bekannten Schaltungen beseitigt werden.

der Er£ir4uhg ist

tralisationg- oder Rückkopplungskreisös_f domodulierten Spannung nooh überlagert© 5 die durch diese Kreise beabsichtigte Wisr&ung Die Sohaltungen können, dabei so ausgebildet~fQi?i_# 4öss $ eintretende Hoohfrequenzrückkopplung eiftstollber tun ns& weder zur selbsterregung und Steuerung des. Sandoar* %©fcn&Bt oder im Pail« eines fronderregten aaplltud'enmoÖA*3Ute»teis> -Sanders duroh Einstellung auf Hull ntliitft fe

TTeitere Biraelheiten der Erfindung wurden ahhaJti& dor bis 5, in denen bevorzugte ilusftüiru-'issbaispiel© jn d, er laut er t.

Die rigur 2 zeigt einen selbst erregt en Sensor mit l ter Amplitudenmodulation. Der Abstimmkreis G₃!% liegt an Anode der Senderpenthode Y. Die RüolclcoppelspulQ 3^ ist fest mit der Spule I₆ des Abstimmkreiges gekoppelt, ^ii eine Hoohfreqtuenaspannung, deren grösster 2)eil Ufl. an der der Diode D liegt und deren kleinerer Toil Up. als Rüoldcopprlungsspannung am Steuergitter der Röhre V li§gt. Dias ist duroh die Kondensatoren O₇ und G_r, die die Rüakkoppeispulo beidseitig an icathodanpotenti&I legen (kapazitive Dreipunktschaltung) _f erreicht. T/enigste^s einer der Konflenaatoroti, irjS besondere der dem Steuergitter entfsmter liegende kondensator 0_r, ist dabei veränderbar. Duroh Yergrösaern des Kondej:- sators Q_x vergrössert man die Rückkopplung. Die Kapazität G^ wirkt gleichzeitig als Ladekondensator und ergibt mit dem Atilei twid erstand R die Zeit konstante. Der Anodensohvringlcreis GaTjQ ist über einen vorzugsweise veränderbaren Kondensator G,_a mit dem Riiokkopplungskreis verbunden. Duroh Vergrössern von Gn kann men die Rückkopplung au "ull maohen, also ITeutralina · tion erreichen. Der Yorteil dieser Schaltung ist, dass wn dann mit verhältnismässig kloinen Eapaziiäton auskommt kleine Zeitkoristaiiten, z.B. 10-^= bis 10~^ö Sekunden, or kann«

Bei richtig eingestellter Rückkopplung braucht die Röhre Y aur Selbsterreg^ing eine ganz bestimmte Steilheit, also praktisch eine bestimmte Gittergleiohspannung, z.B. -5 Y. Gibt man der Kathode der Diode D die Spannung 0 Y| 80 wäohst die Hoohfreguehzspanhuhg soweit, bis durch Gleichrichtung von U* die nötige Gitterspannung von -5 Y herrscht; gibt man eine positive oder negative Vorspannung, so muss dia Hoohfreq.ueASsümplitude um den gleichen Betrag au- oder abnehmen, damit sich wieder die richtige Gittervorspannung einstellt. Ihn erhält also eine gut lineare Modulationskennlinie entsprechend

g 3 innerhalb des von der Röhre Y aussteuerbaren Beroi.«. ones. Im Schaubild der Figur 3 3ind dabei auf dor Ordinate die Hochfrequenzspannungen und auf der Abszisse die Niederfr Qq.uenz spannung en aufgetragen. Die Kennlinie I gilt hier für ein % y* loo k5c und die Kennlinie II £Ur R otwa gleich 10 Ic Λ . ^a

Ein besonderer Vorteil dor in Figur 3 dargestellten Schaltungsanordnung ist, dass man loistungslos modulieren kann uiid im Verhältnis U^ : Ug gross ere linearität"und Regelschärfe" hat. Die eintretende Hoohfrequenzrückkopplung ist einstellbar und kann im Falle einer Fremderregung durch Einstellung auf Null neutralisiert werden. Der Gleichrichter D muas dabei Iir.ear arbeiten, ebenso muss die Steilheit der Modulatorröhre · möglichst linear mit der Gitterspannung vorlaufen. Dies ist aber bei steilen ponthoden ohne weiteres der Fall.

JJiO. eir>e etwa floch störende Frequenzmodulation, die ja bei der selbsterregten Schaltung auftritt, zu beseitigen, fcaiin es unter Umständen zweokmässig sein, Mittel zur Glättung der Gegenspannung vorzusehen oder Gegentaktschaltungen anzuwenden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Senderschaltung geiaäca der Erfindung, bei der der Demodulatioflskreis als Rückkopplungskreis benutzt ist, um den Kreislauf der Gegenkopplung möglichst kurz und einfach zu machen, zeigt die Figur 4. zwei Schwingröhren I und Il, insbesondere penthoden., arbeiten parallel auf den ^nodenschwingkreis Ix mit der Kapazität G„ und der Induktivität ι , während ihre Steuergitter die Rüolrkopplungsspannung Ug üüer die Rückkoppelspule·Lg erhaltene Die einseitig an Kaihodenpotential liegende RücSkoppelspule J₁ ist mit ihrem anderer» Ende etwa an die Mitte der Induktivität dec Schwingkreises B geführt, der induktiv mit dem Kreis A gekoppelt ist. Duroh den Schwingkreis B wird eine unr 90° gegen Ug gedrehte Spannung ± Ub eingeführt, sodass die resultierende Gittorweohselspannung an der Röhre I nach lln&s« an der Röhre II naoh reohts verdreht ist. Die Riohtung der Spannungen ist aus Figur 5a zu ersehen. Solange beide Röhren I und Ii mit gleicher Steilheit arbeiten, liegt die Sumiae ihrer Anodenströme J_ai + J^ii =* J& wieder in Phase mit des: Rüokkopplungsspannung u_g, wie es die Flgur~5b zeigt. Moduliert man aber ihre Steilheit gegensinnig mit Hilfe der durch die Dioden III und IY gewonnenen Gittergleiohspannungen, so verdreht sich der Anodenstrom <J_a' » «Τ_Βχ· + ^Jall' ^¹¹¹ Q^iiieh Winkel ψ . Diese Phasendrehung beantwortet aer Schwingkreis mit einer Freguenzverstimmung ν = ^^ ^^ ^ h

«fersohiebuhg zwischen J_B ^f und U₀ v/i ed er abgleicht* !fen θϊίιϋ se elfte Frequenzabweichung ^ f von der Gröss§ I , i, EB ist dabei die Kreisgüte mit Q und die Trägerfrequenz mit f b©~ ^seiohnet.

Di© Modulations spannung für Frequenzmodulation führt man im Gegentakt zu, wie in der J?ig, 4 bei UFIi durch di© Pfeile deutet ist, Entsprechend werden sie für t jün Gleichtakt angelegt ( Uy₁ in Figur 4)»

Bei Frequenzmodulation pendelt die Spannung UU um einen Hgj + ψ" längs der Kreisbogen der Figur 5ο, denn nur für ,die Resonanzfrequenz des Kreises B ist IT « Q. Die WeohselapaJinuti* gen Uni und ϋχγ an den Dioden III und 17 schwanken dann, in (Jegentakt. Ihre Richtspannungen ändern die GittsrgleiohspaftEsA gen der Sohwingrähren I und II im Ginne eiöer Gegenkopplung aer Frequenzmodulation; dass die Gitterweohselspannungen der Sohv/ingr^jhren wie Utu und Ujy schwanken, ist ohne Einfluss, da ihre Resultierende auch bei Sohvfankung in der Richtung Ug liegt.

kann die Regelsohärfe erhöhen» wenn man z»B. durch kleine vorgeschaltete ICapazitäten die Hochfrequenaspannunaan an den Gittern dea* Röhre I und II kleiner macht als die Hochfrequenz epöhhungen an den Diodenstrecken.

Während der Vorteil der Erfindung bei sohaltungen eine trägheitsarme Amplitudenregelung und lineare Amplitudenmodulation ist, erzielt man mit einer Frsquenzaodulationsschaltung lineare Frequenzmodulation und gleichseitig konstante Amplitude bei Frequenzmodulation. Man erspart da&urcii andere Massnahmen zur Amplitudenbegrenzung auf der SeMerseite« Der Frequangiaodulationsdemodulator, der sonst für siah allein einen Kreis A und B erfordern würde, wird jetzt mit den entsprechenden Kreisen des Senders vereinigt. Bei starker Frequenzmodulßtionsgegenkoppluhg ist nicht mehr der Kreis A sondern der Kreis B frequenzbestimmend, den man dann als Steuer·· kreis mit hoher Resonanzschärfe ausbilden kann.

Anlagen: 12 Patentansprüche
5 Figuren»

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1, j^nplituden- oder frequenzmoduliert© Hooh£reaue&zsQnö.erschaltuhg, bei welcher aus der modulierten HoohfreiiuQnz·* spannung duroh Demodulation eine niederfrequente Gegenkopplu'igsspannuhg gewonnen wird_} daduroh gekennzeichnet, dass dor Demodulatorkreis Teil eines Neutralisations- oder Rüokkoppluhgskreises ist, sodass eine der demoduliertQn Spannung :100h überlagerte Hoohfreg.uenzspannung die duroh diese Kreise beabsichtigte Yiirkuhg unterstützt,

   8, ,Amplitudenmoduliert θ Senderschaltung naoh Patentanspruch daduroh gekennzeichnet, dass der Demodulator zwischen das dem Steuergitter abgekehrte Ende der Rüokkoppelspule und das Steuergitter geschaltet ist.

   3» Senderschaltung naoh Patentanspruch Z, dadurch gekeimzeichnet, dass die Rüokkoppelspule beidseitig über Kondensatoren an Eathodenpote'itial gesohaltet ist.

   4, Seiadersohaltur'.g naoh Patentanspruch 3, daduroh gekowizeiohret, dass mindestens einer der Kondensatoron^ insbesondere der dem Steuergitter entfernter liegende, veränderbar ist.

   5. Senderschaltung nach Patentanspruch 3 oder 4_? daduroh gekehn'zeiohnet, dass der Anodensohwingkreis über eiiiun vorzugsweise einstellbaren Kondensator mit dem liüoldcoppel-Jtcreis verbunden ist.

   S. Senderschaltung nach Patentanspruch 3 bis 5, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung der Koftde.nsatoreh-j dass sich zusammen mit einem Ableitwiderstand eine kloine Zoitko.'istatte ergibt (z.B. 10~⁴ bis 10~⁵ Selcunden) .

   7, seAiderschaltung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, geJsöhhzaiohnet durch Mittel zur Glättung der Gqge.nspahhung.

   8« Senderschaltung naoh eimern der vorhergehenden Patentansprüche, gekennzeichnet durch eine G eg ent abschaltung.

   9# Senderschaltung naoh Patentanspruch I₁ bei dor aw ei Sohwingröhren parallel auf einen Ahodensohwingkreis arbeiten, d&duroh gekennzeichnet, dass die einseitig an Kathodenpotential liegende Rückkoppelspule mit ihrem anderen Ende etwa an die Mitte der Induktivität eines Schwingkreises geführt ist, der zwischen den Steuer^ittern der beiden Röhren und gleichzeitig an die G-egenkopplungsspunnungen der beiden Röhren liefernden Diode."·. oder dergl. liegt und induktiv mit dem Anodehsohwingkreis gekoppelt ist.

   10. Senderschaltung naoh patö^tauspruoh 9, dadurch gekennzeichnet > dass die Hoohfreq.uenzspai:nunc an den Gittorii der Bohwingröhre kleiner gemacht ist als an den liiodo.'istrecken.

   11. Sendersohaltung nach Patentanspruch 9 oder 10, daduroh gekennzeichnet, dass die Modulationsspannung im Gegentakt zugeführt ist.

   IS. Senderschaltung nach Patentanspruch 9 oder 10, daduroh gekennzeichnet, dass die Modulati ons spannung isa Gleicht&kt zugeführt ist.