NO121154B - - Google Patents

Description

Anordning for innkobling av en generator for høyfrekvensenergi.

Oppfinnelsen angår en anordning til

styring av en høyfrekvensgenerator for å

frembringe pulser med høyfrekvensenergi

hvor generatoren omfatter midler til kontinuerlig forandring av generatorens resonansfrekvens ved forandring av en i generatoren inneholdt svingekrets.

Man kjenner høyfrekvensgeneratorer

av denne type hvor det finnes midler til å

få generatoren til å avgi et signal ved et

bestemt forhold mellom en frekvens som

tilføres generatoren og generatorens resonansfrekvens og hvor generatoren blir

pulsartet innkoblet for avgivelse av en

puls ved generatorens avstemningsfrekvens

i vedkommende øyeblikk. Med dette for

øyet finnes det en måleinnretning som tje-ner til sammenligning av generatorfrekvensen med den nevnte frekvens, styrefrekvensen, og som ved frekvenslikhet avgir et signal til en innkoblingsinnretning

som bevirker at generatoren avgir pulsartet

energi i avhengighet av det fra måleanordningen avgitte signal.

En anordning av denne generelle na-tur er f. eks. kjent fra USA-patent 2 708 749

hvor generatoren samtidig virker som mottager for et innenfor frekvensforandrings-området for dens avstemningsmidler avgitt

signal og hvor anordningen er utstyrt med

middel til å pulsvis innkoble den samtidig

som mottager virkende generator ved mot-tagelsen av et signal. Anordningen sender

på denne måte ut en puls ved det mottatte

signals frekvens henholdsvis ved en av en

eventuell forsinkelse ved innkobling av

koblingsanordningen som generator dvs.

sender, bestemt avvikende frekvens.

Oppfinnelsen tar i motsetning til denne kjente anordning sikte på å kunne inn-stille den frekvens som innkobler og sty-rer generatoren, uavhengig av høyfre-kvensgeneratoren og valgfritt på en bestemt frekvens f. eks. etter et på forhånd fastlagt program og har til formål å kunne velge vilkårlig og direkte innenfor generatorens frekvensforandringsområde ved hjelp av en lokal anordning som frembringer styrefrekvensen eventuelt etter et på forhånd fastlagt program den fra generatoren utsendte pulsfrekvens ved forandring av den lokale styrefrekvens uten derfor å måtte treffe spesielle forholds-regler til avstemning av generatoren på denne frekvens.

Med dette formål for øyet omfatter oppfinnelsen en anordning til styring av en generator til frembringelse av pulsfor-mig nøklet høyfrekvensenergi, et middel til kontinuerlig forandring av generatorens resonnansfrekvens ved forandring av en i generatoren inneholdt svingningskrets såvel som en måleinnretning til sammenligning av generatorens frekvens med minst en frekvens (styrefrekvensen henholdsvis styrefrekvensene) og til avgivelse av et signal ved et bestemt forhold mellom styrefrekvens henholdsvis styrefrekvensene og generatorens resonansfrekvens og som videre omfatter en innkoblingsinnretning som innkobler generatoren pulsvis i avhengighet av signalet slik at generatoren ved dette forhold mellom de nevnte frekvenser avgir en høyfrekvenspuls. Anordningen er karakterisert ved minst en innretning som er tilsluttet den nevnte måleinnretning og som frembringer en styrefrekvens som lig-ger innenfor det frekvensområdet hvori det nevnte bestemte forhold til generatorens resonansfrekvens består, og som er valgfritt innstilbar og avgir denne styrefrekvens til måleinnretningen for fre-kvenssammenligningen.

En slik anordning medfører ganske spesielle fordeler ved at det kan anvendes som generator et magnetronrør med midler til kontinuerlig forandring av dets resonatorsystem. Herved blir den innretning som frembringer styrefrekvensen tilknyttet magnetronrørets resonatorsystem slik at resonatorsystemet mates med den høy-frekvensspenning som avgis av den innretning som frembringer styrefrekvensen, og måleinnretningen blir tilknyttet forbin-delsen mellom den innretning som frembringer styrefrekvensen og resonatorsystemet, slik at den måler den fra resonatorsystemet reflekterte energi. Størrelsen av denne energi er avhengig av den øyeblik-kelige avstemningstilstand av magnetro-nets resonatorsystem og ved en bestemt forandring av den reflekterte energi blir innkoblingsinnretningen påvirket slik at den pulsvis innkobler magnetronet til avgivelse av en puls.

Oppfinnelsen vil fremgå nærmere av den. følgende beskrivelse i forbindelse med utførelsesformer for denne, som skjematisk vil fremgå av vedlagte figurer. På disse viser figurene 1 og 2 to forskjellige anordninger i form av blokk-skjemaer og figurene 3 og 4 eksempler på mere spesielle ut-førelsesformer.

På fig. 1 vises skjematisk en generator G, som omfatter en oscillator og en for oscillatoren frekvensbestemmende krets LC. Ved innkobling av generatoren, hvilket . kan skj e på en hvilken som helst hensiktsmessig måte ved et signal over ledningen 5, avgir den en høyfrekvenssvingning med en av svingningskretsen LC bestemt frekvens over en utgangsledning 6. Svingningskretsen er koblet til en anordning V for variering av svingningskretsens resonansfrekvens. Anordningen V kan være rent mekanisk og påvirke generatorens av-stemningsorgan, eller elektrisk, f. eks. en anordning med i avhengighet av en styre-svingning variabel reaktans.

På figuren er antydet at variasjonen av generatorens avstemning foregår over en roterbar aksel a, som påvirker kretsen LC . Anordningen kan være slik utført at variasj onen hos resonansf rekvenseni i svingningskretsen LC stadig får et f. eks. sinusformet eller annet periodisk forløp.

Anordningen er videre forsynt med en

signalspenningskilde S, som er bestemt til å avgi et signal med en frekvens som1 skal være bestemmende for den frekvens ved hvilken generatoren G skal avgi energi over utgangsledningen 6. Denne signalspenningskilde S kan enten utgjøres av en lokal oscillator eller av en forsterker

(og eventuelt samtidig frekvensomformer)

for en fra en signalspenningskilde utenfra over en ladning 1 tilført svingning.

Signalspenningskilden er koblet og avgir en svingning med en viss frekvens, sam-menligningsfrekvensen, til en måleanord-ning M over en ledning 2. Denne målean-ordning er bestemt til sammenligning av den frekvens som tilføres over ledningen 2 fra signalspenningskilder og den frekvens til hvilken oscillatoren . er avstemt. For dette øyemed er måleanordningen M koblet til den frekvensbestemmende svingningskrets LC for generatoren over en ledning 3. Måleanordningen er derunder ut-ført slik at den på en måte som er kjent for frekvens-sammenlignende anordninger ved frekvensoverensstemmelse i en utgangsledning 4 frembringer et signal, f .eks. i form av en økning eller miskning av en fra måleanordningen ved frekvensavvikelse over ledningen 4 avgitt strøm, dvs. der opptrer et signal på ledningen 4 ved et. bestemt forhold mellom styrefrekvensen fra signalspenningskilden og generatorens resonansfrekvens i vedkommende øyeblikk. Det over ledningen 4 avgitte signal til-føres en innkoblingsanordning for generatoren, et utløsningsorgan T (triggeror-gan), som når det fra måleorganet mottar et signal over ledningen 4, over ledningen 5 forårsaker innkobling av generatoren, slik at denne avgir energi over utgangsledningen 6. Utløsningsorganet T kan derunder over ledningen 5 f. eks. frembringe en innkobling av en anodespenning til generatoren, men innkoblingen kan naturligvis også skje på en hvilken som helst annen måte. Utløsningsorganet T kan derunder være slik utført at det innkobler oscillatoren i en bestemt tid, slik at denne bare avgir en puls hver gang oscillatorens svingningskrets under innvirkning av anordningen V kommer i det foreskrevne forhold til styrefrekvensen fra signalspenningskilden S, f. eks. frekvensoverensstemmelse. Hvis generatorens svingningskrets under innvirkning av anordningen V f.eks. gir generatorens resonansfrekvensvaria-sjon et sinusformet forløp, innen hvis frekvensområde frekvensoverensstemmelse med signalspenningskildens frekvens kan foreligge, fåes således normalt to innkob-linger av osillatoren for hver frekvens-variasjonsperiode. Naturligvis kan man også gjøre det slik at i dette tilfelle hver-annen av de derunder over ledningen 4 til utløsningsorganet avgitte signaler under-trykkes, slik at bare en impuls avgis av generatoren G for hver periode i frekvens-variasjonen.

Anordningen ifølge fig. 1 kan også anvendes for automatisk avstemning av en generator til en frekvens som har en bestemt relasjon til et bestemt, til anordningen over ledningen 1 innkommende signal. Anordningen V kan derunder være bestemt til f. eks. å igangsettes fra signalspenningskilden, hvilket på figuren er antydet ved den strekete ledning 7, og derunder påvirke avstemningsorganet i generatoren slik at dens resonansfrekvens varieres. Ved frekvensoverensstemmelse mellom det over ledningen 2 fra anordningen S til anordningen M avgitte signal og generatorens resonansfrekvens, innkobles generatoren på den før angitte måte av ut-løsningsorganet T, som derunder er anordnet til samtidig å stoppe anordningen V, slik at endringen av generatorens avstemning opphører. Generatoren er deretter innstillet til den frekvens som kommer inn over ledningen 1 eller til en frekvens som har en viss relasjon til denne. Anordningen har derunder utført en søke-operasjon og generatoren kan holdes i drift foravgivning av et kontinuerlig eller pulslignende signal over utgangsledningen 6, hvorunder angivningen av signalet ved hjelp av på figuren ikke viste midler, kan være begrenset tir den tid'i løpet av hvilken et signal kommer inn over ledningen 1. Naturligvis kan det over ledningen 1 innkommende signal utgjøres av en pulslignende varierende høyfrekvenssvingning og generatoren etter iverksatt søkning avgi svarsignaler i avhengighet av de over ledningen 1 innkommende signaler.

Ved anordningen ifølge fig. 1 er måleanordningen M bestemt til å avgi et signal ved frekvensoverensstemmelse mellom et innkommende signal og et passivt organ bestående av svingningskretsen LC. I visse tilfeller kan man i stedet for en signalspenningskilde S anordne et passivt frekvensbestemmende organ, f. eks. en svingningskrets, og utføre måleorganet M slik at det ved frekvensoverensstemmelsen mellom denne passive krets og den passive svingningskrets i oscillatoren avgir et signal til -utløsnings-organet T. I dette tilfelle omfatter måleorganet hensiktsmessig en lokal, for sammenligningsmålingen nødven-dig høyfrekvensspenningskilde.

Ved anordningen ifølge fig. 2 består

den signalavgivende krets av en generator, omfattende en forsterker F med en svingningskrets LC og en til denne koblet lokal styreoscillator OL som er bestemt til å avgi til forsterkeren F over en ledning 9 en styrevingning, som faller innenfor avstem-ningsområdet for svingningskretsen LC. Oscillatoren omfatter en for oscillatorens frekvens bestemmende krets LnC0 og er foruten over ledningen 9 til forsterkeren F koblet til måleorganet M over en ledning 2'. Denne lokaloscillator Ol som avgir en av kretsen L0C() bestemt stasjonær eller kvasi-stasjonær frekvens bestemmer således den frekvens ved hvilken måleorganet avgir et signal og forsterkeren F innkobles av utløsningsorganet T på den måte som er beskrevet ovenfor for ved frekvensoverensstemmelse mellom den av oscillatoren O, over ledningen 2' til måleorganet M avgitte svingning og resonansfrekvensen hos den til måleorganet M over en ledning 3' koblete svingningskrets LC. Innkoblingen av forsterkeren F fra utløsningsorga-net T skjer over ledningen 5.

Med en slik anordning kan man ved innstilling av svingningskretsen L^C,, hos oscillatoren Ol frembringe en pulsvis ut-sending av signaler over utgangsledningen 6 fra forsterkeren ved periodisk variasjon av resonansfrekvensen hos svingningskretsen LC i generatoren ved hjelp av frekvens-variasjonsanordningen V eller også kan man oppnå en automatisk avstemning av forsterkerens svingningskrets LC til en frekvens som innstilles på oscillatorens Ol svingningskrets L0C0, forsåvidt anordningen V er bestemt til å utføre en søkerbe-vegelse hos svingningskretsen LC i forsterkeren, som opphører ved en impuls over ledningene 5,5' når frekvensoverensstemmelse er oppnådd.

Også i dette tilfelle kan måleorganet M i stedet for over ledningen 2' mellom oscillatoren Ol og måleorganet M tilføres en svingning over en ledning 2 fra en frem-med signalspenningsavgivende spenningskilde S. Denne koblingsmåte kan være av betydning hvis svingningskretsen L0C0 i oscillatoren Ol, utstyres med en anordning V for variasjon av oscillatorens frekvens. Svingningskretsen L0C0 er derunder over en ledning 2" koblet til et ytterligere måle-organ M' for å tilveiebringe en sammenlig-ningsmåling mellom det over ledningen 2 og det over ledningen 2" fra oscillatoren innkommende..signal,.,og en utløser i" er anordnet for å stanse søkningen ved variasjon av frekvensen hos oscillatoren med or-ganet Vi, såsnart der foreligger frekvensoverensstemmelse. Måleorganet M sam-

menligner den frekvens, som såvel oscilla-

toren som signalspenningskilden S avgir med resonansfrekvensen hos svingnings^ kretsen LC i forsterkeren F. Denne svingningskrets er derunder innrettet til med hensyn til frekvensen periodisk å varieres av anordningen V.

Måleorganet M' og M kan slås sammen

til et eneste, som først sammenligner frekvensen av det ved S innkommende signal og deretter, såsnart søkingen gjennom anordningen V er avsluttet, omkobles for å frembringe en sammenligning mellom oscillator- eller signalfrekvensens og for-sterkerfrekvensen.

På figur 3 er skjematisk vist en spesiell utførelsesform for en anordning ifølge oppfinnelsen, som svarer til en anordning av den på fig. 1 viste art. Den energiavgiv-

ende generator utgjøres således her av en høyfrekvensoscillator 51, f .eks. en avstem-

bar magnetron, som over en bølgeleder 52,

som svarer til utgangsledningen 6, og inne-holder et T-ledd 53, er koblet til en an-

tenne 54. I den ene gren av dette serie-T-

ledd er der et TR-rør 55 og til dette er tilkoblet en refleksklystron 57 over en led-

ning 58, som svarer til ledningene 2 og 3

på fig. 1, til måleorganet. Klystronen er koblet til systemet over en krets 59 på en slik måte at utgangseffekten fra denne blir sterkt avhengig av den belastende impe-

dans, f. eks. slik at den ved store stående bølger i overføringsledningen kommer til å yte meget liten eller ingen utgangseffekt.

Til ledningen 58 er koblet et indikator-organ, f. eks. en krystall 56, som er koblet til et utløsningsorgan 63. Når generatorens frekvens under innvirkning av frekvens-variasjonsanordningen V nærmer seg kly-stronfrekvensen, kommer den impedans som belaster klystronen til å nærme seg en verdi som ved frekvensoverensstemmelse stemmer nesten overens med tilpasning, hvilket medfører en økning av den fra klystronen utsendte måle-effekt og en øk-

ning av strømmen gjennom krystallen 56.

I eller i nærheten av denne stilling, hvor generatorens 51 frekvens passerer klystro-

nens frekvens, kommer indikatoren således til å avgi en puls, som bringer utløsnings-organet 63 til å innkoble generatoren 51 for avgivning av et signal over ledningen 52

til antennen 54.

På fig. 4 er vist en lignende anordning. Måleanordningen omfatter her et såkalt magisk T-ledd 60, til hvilken bølgelederen fra generatoren 51 på samme måte som på

fig. 3 er koblet inn over et serie-T-ledd 53

og et TR-rør 55. En motstående arm i det magiske T-ledd 60 er koblet til en avslut-

ning 61 og inngangsarmen 62 hos det mag-

iske T-ledd er koblet til en signalspenningskilde, f. eks. en refleksklystron. Den fjerde arm i det magiske T-ledd er over en krystall 56 koblet til utløsnings-organet 63

for generatoren 51. Ved frekvensoverensstemmelse mellom den frekvensbestemmende spenningskilde 57 og avstemnings-frekvensen hos generatoren 51 inntreffer et fall i den av indikatoren avgitte strøm, hvilket kan utnyttes for styring av utløs-ningsorganet, som derunder kobler inn generatoren 51.

Styrespenningskilden 57 ifølge figur-

ene 3 og 4 kan naturligvis, som ovenfor nevnt i forbindelse med figurene 1 og 2, ut-

gjøres av en ledning for et utenfra innkommende signal.

Claims (4)

1. Anordning til styring av en genera-

tor for frembringelse av pulsformet nøklet høyfrekvensenergi og som omfatter midler til kontinuerlig forandring av generatorens resonansfrekvens ved forandring av en svingekrets i generatoren så vel som en måleinnretning til sammenligning av generatorens frekvens med minst en frekvens (styrefrekvensen henholdsvis styrefrekvensene) og til avgivelse av et signal ved et bestemt forhold mellom styrefrekvensen henholdsvis styrefrekvensene og resonansfrekvensen for generatoren og som videre omfatter en innkoblingsinnretning som i avhengighet av signalet innkobler generatoren pulsvis slik at generatoren ved dette forhold mellom de nevnte frekvenser avgir en høyfrekvenspuls, karakterisert ved minst en til den nevnte måleinnretning tilkoblet og en styrefrekvens frembring-ende innretning som er valgfritt innstill-bar innenfor det frekvensområde hvori det bestemte forhold til generatorfrekvensen opptrer, og som avgir denne styrefrekvens til måleinnretningen for frekvenssammen-ligning.

2. Anordning ifølge påstand 1, karakterisert ved en avstemningskrets i den innretning som frembringer styrefrekvensen, hvilken avstemningskrets på i og for seg kjent måte påvirkes av midler til forandring av avstemningskretsen i en søkende bevegelse hvor anordningen er slik innrettet at søkebevegelsen opphører ved et bestemt forhold mellom frekvensen for den anordning som frembringer styrefrekvensen og en denne anordning tilført svingning.

3. Anordning ifølge påstand 1, karakterisert ved at den innretning som frembringer styrefrekvensen er tilkoblet resonatorsystemet for et magnetronrør og at måleinnretningen for frekvenssammenlig-ningen er tilkoblet forbindelsesledningen mellom den innretning som frembringer styrefrekvensen og magnetronrørets resonatorsystem, idet måleinnretningen er slik innrettet at den måler den fra magnetro-nets resonatorsystem reflekterte energi og i avhengighet av en ved overensstemmelse mellom styrefrekvensen og resonatorsyste-mets resonansfrekvens opptredende forandring av den fra resonatorsystemet reflekterte energi innkobler generatorens energi-trinn pulsvis over innkoblingsinnretningen.

4. Anordning ifølge påstand 2, karak terisert ved at måleinnretningen består av et delingsknutepunkt, en såkalt magisk T, i ledningen mellom den innretning som frembringer styrefrekvensen, og magne-tronrørets resonatorsystem hvor to innbyr-des motsatte armer er forbundet med resonatorsystemet henholdsvis med en av-slutningsimpedans og de to andre armer er forbundet med den innretning som frembringer styrefrekvensen henholdsvis en som indikator for den fra resonatorsystemet reflekterte energi virkende detek-tor, f. eks. en krystalldetektor.