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Anordnung zur Gegentaktmodulation eines Hochfrequenzgenerators.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Gegentaktmodulation eines Hochfrequenzgenerators, insbesondere eines Magnetrons, mit Hilfe einer einzigen Modulationsröhre. Es wurde bereits vorgeschlagen, eine Magnetronröhre, deren Anode durch zwei oder mehrere Schlitze in einzelne Segmente geteilt ist nicht im Gleichtakt, sondern im Gegentakt zu modulieren. Insbesondere wurde vorgeschlagen, die Anodensegmente in zwei Gruppen zusammenzufassen und jede Gruppe durch eine besondere Parallelröhre zu modulieren. Diesem Verfahren haften naturgemäss alle jene Nachteile an, die von der normalen Parallelröhrenmodulation her bekannt sind. Es bedeutet insbesondere eine erhebliche Belastung, dass die Parallelröhre zumindest die gleiche Grösse wie die von ihr gesteuerte Senderröhre haben muss und dieselbe Anodenleistung wie diese verbraucht.
Im Falle des Schlitzanodenmagnetrons gilt diese Regel in der Form, dass die Parallelröhre die gleiche Leistung wie die von ihr modulierte Segmentgruppe besitzen muss.
Diese Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung vermieden, indem nur ein einziges Modulationsrohr in einer Art BrÜckenschaltung die den Segmenten oder Segmentgruppen der Magnetronröhre zugeführten Anodenspannungen im Gegentakt steuert. Zu diesem Zwecke wird das Modulationsrohr nicht, wie bisher üblich, parallel zu der Senderröhre, sondern zwischen die zu den im Gegentakt arbeitenden Anodensegmenten führenden Zuleitungen geschaltet. Die an der Modulationsröhre gelieferten Wechselspannungen überlagern sich den Anodenspannungen und modulieren dieselben im Gegentakt.
Die Erfindung soll nunmehr an Hand der Zeichnung eingehend erläutert werden. Es bedeutet M eine Magnetronröhre mit einer Kathode K und zwei Anodensegmenten ssi, . Der Anodenschwingungskreis besteht aus einem Parallelleitersystem L, welches mittels einer verschiebbaren Brücke B abgestimmt werden kann. Der beliebig ausgebildete Ausgangskreis wird zweckmässigerweise symmetrisch an das Parallelleitersystem angekoppelt. Die beiden Anodensegmente sind unter Vorsehaltung von Wider-
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der negative Pol der Anodenspannungsquellen wie üblich an der Kathode liegt. Die beiden Wider- stände W1 und W2 werden im Falle einer Spraehmodulation zweckmässig als Eisendrosseln ausgebildet.
Zwischen den beiden Anodensegmenten 81 und 82 liegt die Modulationsröhre R derart, dass die Kathode sich auf dem Potential Ea1 und die Anode auf dem Potential Ea2 befindet. Die Röhre R enthält zweck- mässig eine indirekte geheizte Kathode, welche über einen Heiztransformator Th aus dem Wechselstromnetz gespeist wird. Die Modulationsspannungen werden über einen zweiten Transformator Tm dem Gitterkreis der Modulationsröhre aufgedrückt.
Damit die Modulationsröhre die zum Betriebe erforderliche Anodenspannung erhält, muss die Spannung Ea, kleiner sein alsEa. In der Regel ist es jedoch erwünscht, den beiden Anodensegmenten dieselbe Anodenspannung zuzuführen bzw. die Differenz der
Anodenspannungen kleiner zu machen als die an der Modulationsröhre wirksame Anodenspannung.
Zu diesem Zwecke wird in die an das Potential Ea2 angeschlossene Anodenleitung ein Ohmscher Wider- stand eingeschaltet, der durch einen Kondensator Mg mit grosser Kapazität überbrückt wird, um eine
Beeinträchtigung der Modulation zu verhindern. Die zum Betriebe der Modulationsröhre R erforderliche
Spannungsdifferenz kann auch durch Einschaltung einer ähnlichen Widerstands-Kapazitäts-Kombination
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Die Wirkungsweise dieser Modulationsschaltung ist derart, dass sich der innere Widerstand der Modulationsrohre R nach Massgabe der ihrem Gitterkreis zugeführten Modulationsspannungen ändert und das im unmodulierten Zustand bestehende Brüekengleichgewicht stört, indem sich die durch dieAusgleichsströme über den Querwiderstand der Röhre R an den Drosseln W1, W2 verursachten Wechselspannungen den den Anodensegmenten zugeführten Speisespannungen überlagern.
Betrachtet man jE < --ss- - W2-Ea2 als geschlossenen Stromkreis, so fliessen in demselben bei einem bestimmten Augenblickswert des Modulationsvorganges die durch die Pfeile bezeichneten Modulationsströme und man erkennt, dass die Spannungsabstände an Wl und W2 gegenphasig in bezug auf die Gleichvorspannungen der Anodensegmente S1, S2 sind.
Bezüglich der Grösse der Modulationsröhre R lässt sich sagen, dass ihr innerer Widerstand nur mit dem Widerstand, der zwischen den Anodensegmenten besteht und etwa aus der Reihenschaltung der beiden Anodensegment-Kathoden-Strecken zusammengesetzt gedacht werden kann, vergleichbar sein soll. Die an der Modulationsröhre R wirksame Anodenspannung ist so zu wählen, dass die maximalen Modulationsspannungen, die nur einen Bruchteil der Anodenspannung betragen, noch innerhalb des linearen Teiles der Kennlinie der Röhre R bleiben.
Da mithin die Anodenspannung von R viel kleiner und der innere Widerstand grösser sein kann als bei der normalen Parallelröhrenmodulation, so wird in der Röhre R eine weitaus kleinere Leistung verbraucht, selbst dann, wenn man die zur Erzeugung der Spannungsdifferenz Ea-jE benötigten Leistungsverluste in den Widerständen W3 und W4 be- rücksichtigt.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist nicht nur auf die Modulation eines Schlitzanodenmagnetrons beschränkt, sondern kann ebenso auch die Gegentaktmodulation zweier in einer hochfrequenten Gegenschaltung oder Parallelschaltung arbeitender Röhren, mögen es nun Magnetrons, Bremsfeldröhren oder normale Drei-Elektroden-Röhren in beliebiger Selbsterregungsschaltung sein, ausführen. Die in der Zeichnung dargestellte Schaltung ändert sich dann lediglich in der Weise, dass an Stelle der Segmente 81 und 82 die Anoden der betreffenden Generatorröhren treten.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Anordnung zur Gegentaktmodulation eines Hochfrequenzgenerators, insbesondere eines Schlitzanodenmagnetrons, unter Verwendung einer einzigen Modulationsröhre, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationsröhre (R) als Querwiderstand zwischen die beiden Anoden (81, 82) bzw. Anodengruppen des Hochfrequenzgenerators, denen die Anodenspannungen über Vorschaltwiderstände (Wl, W2) zugeführt werden, eingeschaltet ist.