DE809319C - Hochfrequenztransformator zur unverzerrten UEbertragung elektrischer Gleichstrom-Impulse - Google Patents

Description

• Hochfrequenztransformator zur unverzerrten Übertragung elektrischer Gleichstrom-Impulse Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochfrequenztransformator zur unverzerrten Übertragung elektrischer Gleichstrom-Impulse, z. B. Radar-Modulations-Impulse, der einen Kreis aus hochfrequenzferromagnetischem Material, vorzugsweise Ferrit, enthält.
• Zur Übertragung von Radar-Modulations-Impulsen mittels eines Hochfrequenztransformators, mit dessen Hilfe primäre, etwa rechteckige Impulse, z. B. von 5 kV mit einer Impulsdauer z. B. von i ,uSek. und einer Impulswiederholungsfrequenz über 5o Hz, in gleichförmige Sekundärimpulse, z. B. von 30 kV, umgewandelt werden können, verwendete man bisher einen Transformator mit einem ferromagnetischen Kreis, z. B. aus Walzblech, das bis zu einer ziemlich hohen magnetischen Induktion magnetisierbar ist, bevor die Grenze, die der magnetischen Induktion durch die Krümmung der Magnetisierungskurve des magnetischen Materials gesetzt ist, überschritten wird. Der der Verwendung von Walzblech anhaftende Nachteil besteht darin, d'aB die Verluste ziemlich hoch sind, so daß das dadurch die Verzerrungen herbeiführende Material für höhere, einige Kilohertz übersteigende Impulswiederholungsfrequenzen immer ungeeigneter wird. Es zeigt sich, daß in dieser Beziehung Ferrit, das hochpermeabel und nahezu nicht leitend ist, sich besser be@i-ährt.
• Die Erfindung bezweckt ein Verfahren zu schaffen, wodurch die maximal zulässige magnetische Induktion offenbar noch gesteigert werden kann und ein größerer Primärimpuls urverzerrt Übertragbar ist. Mit anderen Worten, der Transformator wird für eine größere Leistungsübertragung geeignet. Gemäß der Erfindung ,'wird mittels eines Dauermagneten im Magnetkreis ein konstantes Magnetfeld wirksam gemacht, das beim Fehlen eines Impulses das ferromagrietische Material des Kreises bis zur Sättigungsgrenze bringt, das von den Impulsen erzeugte Magnetfeld wird diesem konstanten Magnetfeld entgegengesetzt gerichtet, und zwischen-dem Dauermagneten und dem magnetischen Kreis wird ein geschlossener Leiter aus elektrisch gut leitendem Material angeordnet.
• Die Erfindung wird an Hand des in Fig. i gegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• In Fig. 2 ist die magnetische Induktion B als Funktion der magnetischen Feldstärke H (Magnetisierungskurve) des Materials im Magnetkreis dargestellt.
• Fig. i zeigt einen Hochfrequenztransformator zur urverzerrten Übertragung elektrischer Impulse. Er enthält einen ferromagnetischen Kreis i, auf dem eine Primärwicklung 2 und eine Sekundärwicklung 3 angeordnet sind. Diese beiden Wicklungen, die in der Zeichnung deutlichkeitshalber als räumlich getrennte Wicklungen abgebildet sind, sind möglichst dicht zusammengerückt. Der Primärwicklung 2 wird eine impulsförmige Primärspannung, z. B. von i o kV, zugeführt, und der Sekundärwicklung 3 muß eine verstärkte, aber urverzerrte impulsförmige Spannung, z. B. von 200 bis 5ookV, entnommen werden können. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß der magnetische Kreis i nicht eine übermäßige Verzerrung der der Wicklung 2 zugeführten impulsförmigen Spannung herbeiführt, und außerdem sollen der magnetische Kreis und die Wicklungen möglichst klein bemessen werden, damit die Streuselbstinduktion und die parasitären Kapazitäten der beiden Wicklungen möglichst klein sind. Die magnetische Induktion B des ferromagnetischen Materials des Kreises i darf sich, wie in der Magnetisierungskurve in Fig. 2 angedeutet ist, nur zwischen einem Wert Null und einer gewissen Maximalinduktion B", ändern, bei der die Magnetisierungskurve bedeutend von der Linearität abzuweichen anfängt. Der Größe der Primärimpulse ist auf diese Weise eine Grenze gesetzt, die durch die dieser Maximalinduktion entsprechende Maximalprimärfeldstärke Hm .dingt wird.
• Nach der Erfindung wird nun ein konstantes Magnetfeld im Magnetkreis wirksam gemacht, wodurch sich die von den Primärimpulsen erzeugte Magnetisierung nicht von Null bis zum Maximumswert B. ändert, sondern sich von einem Wert -B. bis zu + B. ändern kann, mit anderen Worten, es wird ein so starkes konstantes Magnetfeld im magnetischen Kreis wirksam gemacht, daß beim Pehten einer impulsförmigen Spannung der magnetische Kreis bis zur Sättigungsgrenze -B. gebracht wird.
• Das konstante Magnetfeld könnte z. B. mittels einer einzelnen auf dem Magnetkreis angeordneten, von Gleichstrom durchflossenen Wicklung erzeugt werden. Wenn diese Gleichstromwicklung in der unmittelbaren Nähe der Primär- und Sekundärwicklungen 2 und 3 angeordnet ist, ist es zum Verhüten eines Hochfrequenzkurzschlusses durch diese Wirklungerforderlich, in den Stromkreis dieser Hilfswicklung eine Hochfrequenzdrossel aufzunehmen, was die Schaltung kostspielig macht. Es ist auch möglich, die Hilfswicklung in einem Abstand von den Primär- und Sekundärwicklungen 2 und 3 auf dem Magnetkreis anzuordnen. Der Kurzschluß, den diese Wicklung in diesem Falle für die Hochfrequenzströme bildet, bewirkt dann nur, daß örtlich das von den Irrpulsen erzeugte magnetische Feld im ferromagnetischen Material unterdrückt wird. Ein Nachteil einer zusätzlichen Hilfswicklung besteht jedoch in der unerwünscht großen Bemessung des Magnetkreises, und außerdem wird von dieser Hilfswicklung Energie absorbiert.
• Im Ausführungsbeispiel nach Fig. i ist ein Dauermagnet 4 angeordnet, der beim Fehlen von Impulsen im ferromagnetischen Material des Kreises i eine magnetische Induktion -B. erzeugt. Um zu verhüten, daß das von den Impulsen erzeugte Hochfrequenzmagnetfeld zu große Verluste im Material dieses Dauermagneten .4 erleidet, ist ein geschlossener Leiter, z. B eine Platte 5, aus elektrisch gut leitendem Material zwischen diesem Dauermagneten 4 und dem weiteren Magnetkreis i angeordnet. In diesem Leiter «erden infolgedessen Wirbelströme induziert, die örtlich im Magnetkreis i das Hochfrequenzfeld unterdrücken, aber sonst keine Verluste herbeiführen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Hochfrequenztransformator zur urverzerrten Übertragung elektrischer Gleichstrom-Impulse, z. B. Radar-Impulse, der einen Kreis aus hochfrequenz£erromagnetischem Material, vorzugsweise Ferrit, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Dauermagneten im Magnetkreis ein konstantes Magnetfeld wirksam gemacht wird, das beim Fehlen eines Impulses das ferromagnetische Material des Kreises bis zur Sättigungsgrenze bringt, daß das von den Impulsen erzeugte Magnetfeld diesem konstanten Magnetfeld entgegengesetzt gerichtet ist und daß zwischen dem Dauermagneten und dem magnetischen Kreis ein geschlossener Leiter aus elektrisch gut leitendem Material angeordnet ist.