DE468629C

DE468629C - Shortwave tube transmitter

Info

Publication number: DE468629C
Application number: DEL70385D
Authority: DE
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG; C Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG; C Lorenz AG
Priority date: 1927-12-06
Filing date: 1927-12-06
Publication date: 1928-11-19

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für Kurzwellensendegeräte, die neuerdings im drahtlosen Nachrichtenverkehr eine immer größer werdende Bedeutung erhalten. Der besondere Vorteil derartiger Geräte liegt bekanntlich in der Größe der erzielbaren Reichweiten bei Anwendung äußerst geringer Energiemengen und in der dadurch bedingten Einfachheit des konstruktiven Aufbaues sowie geringen Gewichtes der Geräte. Daher kommen derartige Kurzwellengeräte in erster Linie in Frage für tragbare Stationen und für alle Fälle, bei denen geringes Gewicht gefordert ist, wie zur Verwendung in Flugzeugen u. dgl. Derartige Verwendungszwecke bringen es nun in den meisten, praktischen Fällen von selbst mit sich, daß auch die Bedienung des Gerätes, die meistenteils von nicht geschultem Personal vorzunehmen ist, sich möglichst (einfach gestalten muß. Die einfachst mögliche Bedienung ist nun gegeben durch die Forderung des sogenannten »Einknopfsenders«, worunter ein Gerät verstanden werden soll, bei dem die Bedienung, d.h. insbesondere die Abstimmung auf die gewünschte Betriebswellenlänge sich mit Hilfe eines einzigen Bedienungselementes vornehmen läßt.The present invention relates to a device for short wave transmitters, which has recently become more and more important in wireless communications obtain. The particular advantage of such devices is known to be the size of the achievable Ranges when using extremely small amounts of energy and in the resulting simplicity of the structural design as well as the low weight of the devices. Shortwave devices of this type are therefore primarily suitable for portable stations and for all cases where low weight is required, such as for use in Aircraft and the like, now find it in most practical uses Cases by itself that also the operation of the device, most of the time is to be carried out by untrained personnel, as simple as possible (must be. The simplest possible operation is now given by the requirement of the so-called "One-button transmitter", by which a device is to be understood, in which the operation, i.e. in particular tuning to the desired operating wavelength can be done with the help of can make a single control element.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein den vorstehenden Forderungen gerecht werdendes Kurzwellengerät zu schaffen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch, erreicht, daß zur Steuerung des Senders ein piezoelektrischer Resonator verwandt wird und daß der durch den Resonator gesteuerte Röhrenschwingungskreis bzw. der mit diesem ge- ' kuppelte Nutz- (Antennen-) Kreis aperiodisch ausgebildet ist, während die für die einzelnen Betriebswellenlängen vorgesehenen Piezokristalle mit unverwechselbaren Anschlußvorrichtungen versehen sind, durch die beim Einführen des betreffenden Kristalls die für die betreffenden Wellenlängen nötigen Schaltänderungen, wie Wählen der betreffenden Kopplungen usw., selbsttätig vorgenommen werden.The object of the present invention is now to meet the above requirements to create a fair shortwave device. According to the invention, this is achieved by achieved that a piezoelectric resonator is used to control the transmitter and that the tube oscillation circuit controlled by the resonator or the one controlled by it ' coupled useful (antenna) circle is aperiodic, while the for the individual Operating wavelengths provided piezocrystals with unmistakable connection devices are provided by the introduction of the crystal in question for the relevant Switching changes required for wavelengths, such as selecting the relevant couplings, etc., are made automatically.

Durch die beiliegende, eine beispielsweise praktische Ausführungsform veranschaulichende Abbildung wird das Wesen des Erfindungsgegenstandes noch näher erläutert. 1 stellt in der Abbildung eine Dreielektrodenröhre mit der üblichen Kathode 2, Gittersteuerelektrode 3 und Anode 4 dar. Zur Steuerung der Röhre ist ein Piezooszdllator, beispielsweise ein Quarzkristall 5, vorgesehen, der zwischen Gitter und Kathode der Röhre angeschlossen ist und der infolge der Rückführung von Schwingungsenergie aus dem Anodenkreis in den Gitterkreis vermittels der inneren Röhrenkapazität Gitter-Anode zu Schwingungen seiner Eigenperiode äußerst konstanter Frequenz angeregt wird. In manchen Fällen nun, insbesondere bei Wellenlän-By means of the enclosed, which illustrates an example of a practical embodiment Figure the essence of the subject matter of the invention is explained in more detail. 1 shows a three-electrode tube with the usual cathode 2, grid control electrode 3 and anode 4. A piezo oscillator is used to control the tube. for example a quartz crystal 5, provided between the grid and the cathode of the tube is connected and the result of the return of vibration energy from the Anode circle into the grid circle by means of the inner tube capacitance grid-anode to Vibrations of its own period of extremely constant frequency is excited. In some Cases, especially at wavelength

gen von über 200 m, erweist sich die durch die innere Röhrenrückkopplung rückgeführte Steuerenergie als zu gering, um den Quarzkristall in Eigenschwingungen zu erhalten, und man muß daher in allen diesen Fällen noch eine zusätzliche Rückkopplung, zweckmäßigerweise eine induktive Rückkopplung, zwischen Anodenkreis und Gitterkreis vorsehen, um den Elektroden des Quarzkristalls die zur Aufrechterhaltung seiner Schwingungen nötige Steuerspannung zuzuführen. Zu diesem Zwecke dient in der Abbildung die Spule 6 im Gitterkreis in Serie mit dem Kristall 5, die mit der Anodenkreisspule 7 durch induktive Kopplung eine zusätzliche Rückkopplung schafft. Der Anodenkreis ist dabei aperiodisch ausgebildet, d. h. er enthält lediglich die Induktionsspule 7, während der mit der Spule 7 gekoppelte Antennenkreis, bestehend aus Kopplungsspule 8, Antennenabstimmkapazität 9 und der Dipolantenne 1 o-1 o, abstimmbar ausgestaltet ist. Man erhält dadurch bereits teilweise die geforderte einfache Bedienung mittels eines einzigen Abstimmelementes, nämlich in vorliegendem Falle des veränderlichen Kondensators 9. Umgekehrt kann natürlicherweise auch der Anodenkreis der Röhre abgestimmt und entsprechend der Antennenkreis aperiodisch ausgestaltet sein, wodurch an den beschriebenen Verhältnissen nichts geändert wird. 11 bedeutet eine Anodenbatterie, 12 einen parallel dazu geschalteten ,Überbrückungskondensator für die Hochfrequenzschwingungen. genes of more than 200 m, the one fed back by the inner tube feedback proves to be Control energy as too low to keep the quartz crystal in natural oscillations, and therefore in all these cases an additional feedback has to be added, expediently Provide an inductive feedback between the anode circuit and the grid circuit to the electrodes of the quartz crystal to supply the control voltage necessary to maintain its oscillations. to this is the purpose of the coil 6 in the lattice circle in series with the crystal 5, which provides additional feedback to the anode circuit coil 7 by means of inductive coupling creates. The anode circuit is aperiodic, i. H. it only contains the induction coil 7, while the antenna circuit coupled to the coil 7, consists from the coupling coil 8, antenna tuning capacity 9 and the dipole antenna 1 o-1 o, is designed to be tunable. One obtains thereby already partially the required simple operation by means of a single tuning element, namely in the present case of the variable capacitor 9. The anode circuit can of course also be reversed matched to the tube and aperiodic design of the antenna circuit, which does not change anything in the conditions described. 11 means an anode battery, 12 a bypass capacitor connected in parallel for the high-frequency oscillations.

3·5· Die Größe der erforderlichen zusätzlichen Rückkopplung ist nun bekanntlich abhängig von der Wellenlänge. Innerhalb eines bestimmten Wellenbereiches genügt dabei praktisch leine bestimmte Zusatzrückkopplung, die bei Einführung eines betreffenden Quarzkristalls, der mit einer oder mehreren unverwechselbaren Steckvorrichtungen versehen ist, durch entsprechende Einschaltung eines Teiles der Spule 6 vom Werte Null bis zu einem maximal erforderlichen Werte gewählt wird. In der Abbildung ist dabei die Spule 6 in zwei Stufen unterteilt. Die Fassungen des Kristalls 5 sind mit einer unverwechselbaren Steckervorrichtung, wie es beispielsweise bei den bekannten Schmelzsicherungen nach dem Diazedsystem der Fall ist, versehen, so daß beim Einführen des betreffenden Kristalls der entsprechende Teil der Spule 6 entsprechend dem gewünschten Grade der Rückkopplung von selbst ohne Hinzutun des Bedienenden gewählt wird.3 · 5 · The size of the additional feedback required is now known to be dependent on the wavelength. Within a certain wave range is practically sufficient leine certain additional feedback that upon introduction of a quartz crystal in question, which is unmistakable with one or more Plug-in devices is provided by switching on a part accordingly of the coil 6 is selected from the value zero to a maximum required value. In the figure, the coil 6 is divided into two stages. The versions of the Crystals 5 come with a distinctive connector device, as is the case for example the known fuses according to the diazed system is provided, so that when inserting the crystal in question, the corresponding part of the coil 6 accordingly the desired degree of feedback by itself without the operator having to do anything is chosen.

An Stelle der in der Abbildung gezeichneten induktiven Rückkopplung kann !natürlicherweise auch jede andere an sich bekannte Rückkopplungsart, beispielsweise eine rein kapazitive Rückkopplung, vorgesehen sein, die dann gleichfalls durch die unverwechselbare Steckvorrichtung, beispielsweise durch An- und Abschalten verschiedener fester Einzelkapazitäten, entsprechend gewählt wird.Instead of the inductive feedback shown in the figure,! Of course also any other type of feedback known per se, for example a purely capacitive one Feedback, be provided, which then also through the unmistakable plug-in device, for example by connecting and switching off various fixed individual capacities, is selected accordingly.

Die Kopplung zwischen dem Anodenschwingungskreis und dem Antennenkreis, in der Abbildung zwischen den Spulen 7 und 8, kann fernerhin praktisch über einen großen Wellenbereich konstant gelassen werden. Soll jedoch auch dieser Bereich überschritten werden, was nur in Ausnahmefällen gefordert sein dürfte, so kann weiterhin erfindungsgemäß die mit der Fassung des Quarzkristalls kombinierte unverwechselbare Steckervorrichtung dahingehend erweitert werden, daß, ähnlich wie bei dem besprochenen Falle der Auswahl der Rückkopplungsspule 6, gleichzeitig auch ein entsprechender Teil der Spule 7 bzw. auch der Spule 8 zur Erzielung der nötigen günstigen Antennenkopplung entsprechend ausgewählt wird.The coupling between the anode oscillation circuit and the antenna circuit in which Mapping between the coils 7 and 8, can also practically over a large wave range be left constant. However, if this range is also to be exceeded, which is only required in exceptional cases is likely to be, then according to the invention, the one with the setting of the quartz crystal combined distinctive plug device can be expanded to the effect that, similarly as in the discussed case of selecting the feedback coil 6, simultaneously also a corresponding part of the coil 7 or the coil 8 to achieve the necessary favorable antenna coupling is selected accordingly.

Handelt es sich fernerhin außer den bereits behandelten Erfordernissen noch darum, mit ein und demselben Gerät in Verbindung mit verschieden gedämpften Antennen zu arbeiten, wie es beispielsweise auch beim Arbeiten über verschiedene Gelände von sehr verschiedener Beschaffenheit der Bodenoberflächen vorkommen kann, so ist es mit Rücksicht auf diesen Umstand erforderlich, entweder gleichfalls verschieden große Rückkopplungen sowie Antennenkopplungen zu verwenden oder die Lage beider Spulen gegenüber der Antennenspule zu verändern. Mit Rücksicht auf die den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildende einfache Bedienung und auf den Umstand, daß die Rückkopplungsspule bereits in Abhängigkeit von der Wellenlänge beim Einführen des' entsprechenden Quarzkristalls in ihrer Größe gewählt ist, wird weiterhin erfindungsgemäß, falls es sich darum handelt, das Gerät bei verschiedenen Äntennenverhältnisseai arbeiten zu lassen, der zweite Weg eingeschlagen und die aperjodische Antennerikopplungsspule 7 sowie die Rückkopplungsspule 6 gemeinsam miteinander gegenüber der Antennenspule 8 durch einen einzigen Handgriff in die der vorgesehenen Antenne entsprechende Kopplungslage gebracht. Zu diesem Zwecke sind vorzugsweise die beiden Spulen 6 und 7 fest zueinander¹ angeordnet, beispielsweise auf ein und demselben Spulenträger übereinander angeordnet.If, in addition to the requirements already dealt with, it is also a matter of working with one and the same device in connection with differently attenuated antennas, as can also occur, for example, when working over different terrains with very different properties of the ground surfaces, then it is with regard to this fact required either to use different sized feedbacks and antenna couplings or to change the position of both coils with respect to the antenna coil. With regard to the simple operation forming the starting point of the present invention and the fact that the size of the feedback coil is already selected as a function of the wavelength when the corresponding quartz crystal is inserted, the device continues to be used according to the invention, if it is concerned To let work at different antenna ratios, take the second route and bring the aperiodic antenna coupling coil 7 and the feedback coil 6 together with one another opposite the antenna coil 8 by a single movement in the coupling position corresponding to the intended antenna. For this purpose, the two coils 6 and 7 are preferably ^{arranged fixed to one another 1} , for example arranged one above the other on one and the same coil carrier.

Durch ein die erfindungsgemäßen Merkmale enthaltendes Kurzwellengerät ist es, wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, in höchst einfacher Weise möglich, einen Betrieb mittels verschiedenen Wellen bei schnellstem Wechsel der Betriebswellenlänge und bei höchst einfacher Bedienung mittels nur eines einzigen Abstimmknopfes bzw- inBy a shortwave device containing the features according to the invention, it is how from the above, it is possible in a very simple manner to create a Operation by means of different waves with the fastest change of the operating wavelength and with extremely simple operation using just a single tuning button or in

dem selten vorkommenden Falle eines Überganges auf eine Antenne anderer Dämpfung durch einfaches zusätzliches Betätigen eines weiteren Schalters vorzunehmen. Dies ist besonders dann von großem Vorteil, wenn zur Wahrung des Telegrammgeheimnisses ein häufiger Wellenwechsel vorgenommen werden soll. Es ist zu diesem Zwecke immer nur der mit der betreffenden Welle bezeichnete Quarzkristall ohne besondere Vorsicht in die Fassung einzusetzen, wodurch automatisch die nötigen Schaltänderungen, wie Rückkopplung, Antennenkopplung u. dgl., vorgenommen werden und darauf die Abstimmung des Gerätes durch Nachstimmen des Kondensators 9 auf die neue Betriebswelle vorzunehmen, so daß durch eine derartige, der Erfindung zugrunde liegende Kurzwelleneinrichtung die erwähnten Forderungen des sogenannten »Einknopfsenders« in vollem Maße erfüllt werden. the rare occurrence of a transition to an antenna with a different attenuation by simply pressing another switch. This is special then of great advantage if frequent wave changes are made to maintain telegram secrecy target. For this purpose it is always only the one marked with the relevant wave Insert quartz crystal into the socket without special care, which automatically the necessary switching changes, such as feedback, antenna coupling and the like and then adjust the device by retuning the capacitor 9 to the new operating shaft, so that by such a shortwave device on which the invention is based the aforementioned requirements of the so-called "one-button transmitter" are fully met.

Nach einem weiteren Gegenstand der Erfindung wird es ermöglicht, auch größere Schwingungsenergiemengen, als mit einer einzigen Röhre zu erzeugen sind, unter Beibehaltung der einfachen Einknopfbedienung zu erzeugen. Zu diesem Zwecke eignet sich im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, insbesondere eine bekannte Schaltungseinrichtung zur Verstärkung der Schwingungsleistung bei quarzgesteuerten Röhrensendern, die darin besteht, daß mehrere parallel geschaltete Röhren, die sämtlich auf ein und denselben S chwingungs erzeugerkreis einwirken, durch einen gemeinsamen Quarzkristall gesteuert werden. Die Leistungssteigerung ist bei derartigen Anordnungen bedingt durch die entsprechende Höhe des Gesamtemissionsstromes im Gegensatz zu der bei Röhrensendern üblichen Praxis, die Leistung durch Vergrößerung der Röhre und insbesondere die Vergrößerung der Anodenspannung zu erzielen, was jedoch bei Quarzkristallen infolge der dadurch entsprechend erhöhten Steuerspannung an den Elektroden des Kristalls sich nicht ermöglichen läßt, da bekanntlich Kristalle schon bei verhältnismäßig sehr geringer Überlastung, insbesondere bei Überschreitung der zulässigen Spannung, zerstört werden. Man hat daher bisher, wenn es sich um die Erzeugung größerer Energien handelt, als infolge der beschränkten Belastfähigkeit eines Quarzes durch direkte Steuerung einer Röhre erhalten werden konnte (bisher ist man über die direkte Erzeugung von etwa S bis 10 Watt Schwingungsleistung nicht hinausgekommen), eine Kaskadenverstärkung der geringen, durch den Quarzsender gesteuerten Schwingungsenergie bis auf den gewünschten, zur endgültigen Verwendung gelangenden Betrag der Nutzenergie vorgenommen. Da jedoch diese Zwischenverstärkerstufen zweckmäßigerweise wiederum abgestimmte Kreise (enthalten, so widerspricht dies vollkommen der Forderung des der Erfindung zugründe liegenden Einknopfsenders, die demnach nur durch die im vorstehenden erwähnte Parallelanordnung mehrerer Röhren mit verhältnismäßig geringer, für die Betriebssicherheit des Quarzes eine genügende Gewähr bietender Anodenspannung arbeiten, praktisch erfüllt werden kann.According to a further object of the invention, it is also possible to use larger ones Vibration energy amounts than can be generated with a single tube, while maintaining the simple one-button operation. For this purpose, im Connection with the present invention, in particular a known circuit device to amplify the vibration power of quartz-controlled tube transmitters, which consists in the fact that several are connected in parallel Tubes that all act on one and the same vibration generator circuit, controlled by a common quartz crystal. The increase in performance is due to such arrangements the corresponding level of the total emission flow in contrast to that of tube transmitters common practice to achieve performance by enlarging the tube and especially increasing the anode voltage, However, this is the case with quartz crystals as a result of the correspondingly increased control voltage at the electrodes of the crystal cannot be made possible, as is well known Crystals even with a relatively very low overload, especially when exceeded the permissible voltage. So up to now, when it comes to the generation of larger energies, than as a result of the limited loading capacity of a quartz by direct control of a Tube could be obtained (so far one is about the direct generation of about S up to 10 watts of vibration power did not get beyond), a cascade amplification the low vibration energy controlled by the quartz transmitter down to the desired, for final use Amount of useful energy made. However, since these intermediate amplifier stages are again appropriately matched Circles (included, this completely contradicts the requirement of the basis of the invention lying one-button transmitter, which therefore only by the above-mentioned parallel arrangement of several tubes with relatively work at a lower anode voltage, which provides a sufficient guarantee for the operational reliability of the quartz, in practice can be met.

Die Erfindung ist natürlicherweise nicht auf diese spezielle, in der Abbildung dargestellte Kurzwellenschaltung beschränkt, sondem läßt sich in sinngerechter Weise auf jegliche Kurzwellenschaltanordnung anwenden. Beispielsweise kann bei der angegebenen Schaltung der Kristall an Stelle zwischen Gitter und Kathode zwischen Anode und Gitter angeordnet sein.The invention is of course not limited to this particular one shown in the figure Shortwave circuit is limited, but can be used in a reasonable manner on any Apply shortwave switching arrangement. For example, with the specified Connection of the crystal in place between grid and cathode between anode and grid be arranged.

Claims

Patent claims:

1. Shortwave tube transmitter with a single tuning element, characterized in that that the tube circle or the coupled useful (antenna; circle is designed aperiodically and that the The transmitter is controlled by piezoelectric resonators (quartz crystals), which are provided with unmistakable connection devices in such a way that by inserting a resonator that possesses the desired operating wave, it is simultaneously the one for the wave in question necessary switching changes are made.

2. shortwave tube transmitter according to claim i, characterized in that by inserting the piezoresonator having the desired operating wavelength by means of unmistakable plug-in devices connected to the same, the necessary for the shaft in question The feedback is set.

3. shortwave tube transmitter according to claim 2, characterized in that the The degree of feedback is set by switching on a specific part of a fixed feedback coil.

4. shortwave tube ens ender according to claim ι to 3, characterized in that by introducing the desired Operating wavelength own piezoresonator by means of a connector unmistakably connected to this the setting of the most favorable degree of antenna coupling for the wave in question he follows.

5. shortwave tube transmitter according to claim 4, characterized in that the

Selection of the degree of antenna coupling by switching on a certain part of a fixed coupling coil takes place.

6. shortwave tube transmitter according to claim ι to 5, characterized by the Use of several controlled and parallel by a common quartz crystal tubes working on a common oscillation circuit in order to increase the oscillation energy generated.

For this purpose ι sheet of drawings