DE561434C

DE561434C - Anordnung fuer Superregenerativempfang elektrischer Schwingungen

Info

Publication number: DE561434C
Application number: DE1930561434D
Authority: DE
Inventors: Dr Fritz Schroeter
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1930-07-15
Filing date: 1930-07-15
Publication date: 1932-10-14
Also published as: FR719105A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 14. OKTOBER 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 561434 KLASSE 21 a⁴ GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Juli 1930 ab

Bei dem bekannten Superregenerativempfang wird das Signal durch periodische Schwingungszüge wiedergegeben, die durch Anwendung einer Hilfsfrequenz in Abhängigkeit von den ankommenden Signalimpulsen zum Ein- und Aussetzen gebracht werden. Hierbei trat bisher infolge der bei geringen Signalfeldstärken notwendigen empfindlichen Einstellung der Schaltung ein störendes Rauschen auf, welches die Anwendung dieser Methode für Schnelltelegraphie, Telephonie oder Bildübertragung (Fernsehen) stark beeinträchtigte. Die Erfindung beseitigt diesen übelstand.

Es wird heute angenommen, daß das Rauschen des Superregenerativempfängers bei Verwendung normaler Glühkathodenröhren zwei Ursachen haben kann: 1. der Schroteffekt, d. h. der diskontinuierliche Austritt

ao der Elektronen aus dem Glühfaden (bei Erreichen des Sättigungsstromes), 2. die durch die Brownsche Molekularbewegung verursachten natürlichen Leitfähigkeitsschwankungen in den elektrischen Kreisen. Beide

as Effekte werden durch die außerordentlich große Verstärkung bei der Superregeneration als Rauschen hörbar gemacht. Es hat sich nun gezeigt, daß man dieses störende Rauschen vermeiden oder mindestens seine Stärke bedeutend verringern kann, wenn man als Elektronenquelle des Rohres keine mehr oder weniger hoch erhitzte Glühkathode benutzt, sondern eine in der Kälte emittierende Elektrode. Eine solche »kalte« Kathode ist weitgehend frei von den genannten Schwankungserscheinungen. Die Erfindung sieht daher als Quelle der gesteuerten Elektronen eine unter der Wirkung des Lichtes oder einer Glimmentladung Elektronen abgebende, niedrig temperierte Metallfläche vor. Bei Benutzung des_rphotoelektrischen Effektes kann dies z. B. eine in bekannter Weise behandelte Kaliumschicht, Bariumschicht o. dgl. sein. Zweckmäßig wird dabei nach neueren Erkenntnissen die aktive Schicht in der Dicke einer oder mehrerer Atomlagen angewendet, wie dies bei photoelektrischen Zellen bekannt ist. Eine solche Kathode liefert besonders ruhige Verstärkereffekte. Natürlich muß sie zum Zwecke der Elektronenabgabe durch natürliches oder künstliches Licht, z. B. mittels einer kleinen Hilfsglühlampe, genügend beleuchtet sein, und man kann die Empfindlichkeit und den Verstärkungsgrad dann durch Regulieren dieser Lichtstärke einstellen. Zweckmäßig wird die Lichtquelle durch Gleich- oder Wechselstrom aus einem Licht-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden.·

Dr. Fritz Schröter in Berlin.

netz gespeist (Netzanschluß). Der Photoeffekt tritt hierbei an die Stelle der sonst zur Elektronenemission erforderlichen Erhitzung. Selbstverständlich können zur Vorbehandlung und Aktivierung einer solchen Photoelektronen abgebenden Kathode alle bisher bekannten Maßnahmen Verwendung finden. So ist es z. B. auch möglich, die Gleichmäßigkeit der Elektronenemission dadurch günstig ίο zu beeinflussen, daß die als Kathode geschaltete Fläche von einer primären Elektronenquelle, z. B. von einem schon bei Dunkelglut emittierenden Draht aus, auf der Oberfläche mit Elektronen beladen wird, die dann durch die Belichtung als sekundärer Strom abgelöst werden.

An Stelle der photoelektrischen Kathode kann auch eine selbständige Glimmentladung in einem sehr verdünnten Edelgase (Helium, so Neon, Argon) als Elektronenquelle benutzt werden, etwa in der Art bekannter Glimmlichtverstärker. Man wird dann den Druck und die Fläche der Glimmkathode so wählen, daß der erforderliche Mindeststrom erhalten as wird, ohne Ionenträgheiten und zu große Elektrodenkapazitäten in Kauf nehmen zu müssen. Ströme von kleinen Bruchteilen eines Milliampere genügen. Die Drucke können unter die Größenordnungen ¹I₁₀ bis ¹Z₁₀₀ mm heruntergehen; man wird sie in der Praxis jedoch so hoch wie möglich wählen, um für den notwendigen dauernden Glimmstrom nicht zu hoher Spannung zu bedürfen. Die Anode dieses Glimmstromes ist im Sinne der Erfindung die kalte Kathode genau wie in den Glimmlichtverstärkern.

Die Steuerung der Elektronen erfolgt wie bisher durch ein Gitter zwischen der kalten Kathode und der Anode des Verstärkerkreises, und es sind alle bei Glühkathodenröhren bekannten Arten und Funktionen von Gittern (Steuergitter, Raumladegitter, Schirmgitter) auch bei der Röhre nach der Erfindung möglich. Hinsichtlich der schädlichen Kapazität gelten die entsprechenden konstruktiven Bedingungen.

Die geringe Elektronenzahl, die man mit Hilfe des lichtelektrischen Effektes aus der Kathode auslösen kann, bedingt einen entsprechend kleinen Strom und hohen inneren Widerstand der Röhre. Um letzteren zu verringern, kann eine Gasfüllung von genügend niedrigem Drucke, z. B. Argon oder Wasserstoff, in der Röhre vorgesehen sein. Versuche haben gezeigt, daß die mit dem Photoeffekt erzielten Anodenleistungen ausreichen, um durch normale Glühkathodenverstärker das Signal hoch-, zwischen- oder niederfrequent weiter zu verstärken.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Röhre nach der Erfindung dar. In einem Glasgefäß G befindet sich die photoaktive Kathode K, die der regelbaren Bestrahlung von einer Lampe L her ausgesetzt ist. St bezeichnet das Steuergitter, A die lichtdurchlässig ausgebildete, z. B. netzartige Anode. Die Schaltungsverbindungen dieser Teile sind die beim Superregenerativempfang bekannten.

Die Erfindung ist besonders geeignet für den Superregenerativempfang sehr kurzer (ultrakurzer) Wellen, da hierbei oft mit minimalen Empfangsfeldstärken zu rechnen ist.

Claims

Patentansprüche:

i.' Anordnung für Superregenerativempfang elektrischer Schwingungen, insbesondere sehr kurzer- Wellenlänge und sehr kleiner Empfangsfeldstärke, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Röhre mit kalter Kathode.
2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Benutzung einer Röhre mit photoelektrisch wirksamer Kathode.
3. Anordnung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß in der Röhre das Elektronen liefernde, lichtelektrisch empfindliche Material in einatomiger Schicht bzw. in der Schichtdicke weniger Atome vorhanden ist.
4. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verwendung einer veränderlichen Hilfslichtquelle zur Auslösung der Elektronenemission.
5. Anordnung nach Anspruchs bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Röhre eine zusätzliche Elektronenquelle, z. B. ein Glühelektronen liefernder Draht, vorgesehen ist, der eine primäre Beladung der belichteten Kathodenschicht mit Elektronen hervorruft.
6. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Benutzung einer Röhre mit selbständiger Glimmentladung in einem verdünnten Gase als Elektronenquelle.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen