DE831271C

DE831271C - Frequenzmodulierter Sender fuer hochfrequente Schwingungen

Info

Publication number: DE831271C
Application number: DEP29874A
Authority: DE
Inventors: Victor James Cooper
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1946-04-15
Filing date: 1949-01-01
Publication date: 1952-02-11
Also published as: CH269002A; US2502557A; DE839814C; GB610951A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft frequenzmodulierte Sender für hochfrequente Schwingungen und zielt insbesondere auf die Verbesserung frequenzrhodulierter Sender von hoher Mittelfrequenz-Stabilität und hohem Wirkungsgrad. Der Ausdruck frequenzmoduliert ist im folgenden- in weitem Umfang zu verstehen und schließt auch phasenmoduliert ein, da die Phasenmodulation im Sinne der vorliegenden Erfindung als ein Sonderfall von Frequenzmodulation angesehen werden kann.

Hei frequenzmodulierten Sendern kann man eine l>eträchtliche Wirtschaftlichkeit erreichen, wenn die Modulation l>ei einem hohen Leistungssptegel zur .Anwendung gebracht wird. Die vorliegende Erfindung bezweckt demgemäß einen sehr einfachen und leicht herstellbaren Sender, bei welchem die vorerwähnten Merkmale angewandt sind.

Gemäß der Erfindung weist der frequenzmodulierte Sender einen Schwingungserzeuger mit Elek-

λο tronenentladungsrohr auf, der einen abgestimmten.

durch einen konzentrischen, röhrenförmigen oder hierzu äquivalenten Leiter gebildeten Gitterkrei'S sowie auch einen Kathodenabstimmkreis hat, während weiter noch eine Einrichtung mit Elektroraenemtladungsröhren vorgesehen ist, die so geschähet und betrieben wird, daß sie innerhalb des vorerwähnten Kathodenabstimmkreises als. Reaktanz wirkt; des weiteren sind der Erfindung gemäß Mittel zur Steuerung des Potentials einer oder mehrerer der Elektroden der letzterwähnten Einrichtung angeordnet, wobei sich die Steuerung entsprechend einer Modulation vollzieht, um dadurch die wirksame Reaktanz zu verändern und¹ hierdurch wiederum eine Frequenzmodulation des Schwingungserzeugers zu bewirken.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele hervor, die auf den Zeichnungen in verschiedenen Schaltskizzen dargestellt sind.

Abb. ι veranschaulicht eine AusführuTigsform,

l>ei welcher für den Schwingungserzeuger als abgestimmter Kreis ein sogenannter Halbwellenleiter verwendet ist. Der Schwingungserzeuger weist ein Paar Röhren Vi auf, die in der Darstellung als Trioden wiedergegeben sind, obwohl selbstverständlich auch Röhren mit mehr als drei Elektroden verwendet werden können. Die Gitter G ι sind bei den Stellten ι und 2 auf dem Mittelleiter 3 eines konzentrischen Resonator- oder Schwingrohres 4 der sögenannten Halbwellenlängentype von vorzugsweise der Länge einer hall>en Wlelle '' einstellbar angeschlossen. Außer den Anschlußstellen 1,2 ist noch eine weitere Anschlußstelle 5 symmetrisch zwischen den beiden Gitteranschlußstellen 1 und 2 auf dem Leiter des konzentrischen Rohres vorgesehen und über einen entsprechenden Kondensator 6 geerdet, während das erforderliche Gitterpotential an dieser Stelle über einen Leiter 7 zugeführt wird. Die Anoden A 1 der Trioden, an die ein zweckentsprechendes positives Potential über den Leiter 8 gellegt ist, sind el>enfalls, und zwar über einen entsprechenden Kondensator 9, für Hochfrequenzspannungen geerdet. Die Kathoden C ι sind über einlen Parallelas resonanzkreis 10, 11 miteinander verbunden, dessen linden über Kondensatoren 12, 13 an die Gitter G 2 zweier modulierender Trioden oder anderer passender Röhren V2 gelegt sind; die Kathoden C 2 dieser Röhren sind dabei miteinander verbunden. Auch die Gitter G 2 stehen über die übliche Spule 14 miteinander in Verbindung, durch deren Mittelanzapfunig über die Leitung 15 eine Vorspannung angelegt ist. Die Anoden A 2 der modulierenden Trioden V2 sind mit einander gegenüberliegenden Enden eines l'arallelabstimmkreises 16, 17 verbunden, der vorzugsweise über einen entsprechendien Widerstand 18 !»elastet ist, während jede Anode mit dem Gitter der anderen Röhre über einen Neutralisationskondensator NC über Kreuz verbunden ist. An die modulierenden Röhren V2 ist über die Leitung 19 und den M ittx labgriff der Spule 16 Anodenpotential angelegt.

Bei dieser Anordnung kann die Ausgangsleistung

dem Oszillatorkathodenkreis durch Ankoppeln einer Belastung an den Kathodenkreis entnommen werden, d. h. die Ausgangsleistung kann von den Enden der Spule 10 abgegriffen werden. Modulierendes Potential kann den Gittern der modulierenden Röhren V2 über den Mittelpunkt der Gitterspulen 14, oder den Anoden der modulierenden Röhren über den Mittelpunkt der Spule 16 aufgeprägt werden.

Die genauen Schaltverbindungen für die Ausführungsform nach der Abb. 1 sind nicht wesentlich. Beispielsweise kann man an Stelle der direkten Verbindung der Gitter der Schwingungserzfeugerröhren mit dem Resonanzkreis die Röhren mit diesem über Kopplungskapazitäten oder wechselseitige Induktanzen verbinden, wobei die Rückleitung vom Resonator zu der Quelle des gewünschten Gleiehspannungspotentials ebenfalls in jeder an sich btkannten· und zweckentsprechenden Weise vorgenommen werden kann.

Ebenso ist es nicht erforderlich, daß der Resonator nach Art des Halbwellenleitertypes ausgestaltet ist, denn es kann auch ein Viertelwellentypenresonator verwendet werden. Des ferneren kann die modulierte Leistung anders als von dem Kathodenabstimmungskreis abgenommen werden; auch gibt es eine ganze Reihe von Arten, nach denen das modulierende Potential angelegt werden kann.

Bei einem weiteren Ausfühnmgsbeispiel gemäß der Abb. 2 wird ein Röhrenleiterrtsonator 4' der Viertelwellentype verwendet. Die Gitter G 1 der Schwiiigungserzeugerröhren /' 1 werden an diesen vermittels einer symmetrischen Kopplungsschleife 20 angekoppelt, die zwischen den Gittern liegt und in/an sich bekannter Weise an zweckentsprechender Stelle in das Leitergebilde eingefügt ist; die Kopplungsschleife hat dabei einen symmetrischen Mittelpunkt, der über einen Kondensator 6 geerdet ist, wobei die l>enötigte Gittervorspannung an dieser Stelle über die Leitung 7 angelegt ist. Einii ähnliche Koppelspule 21 kann in zweckentsprechender Weise innerhalb des Leitergebildtes untergebracht und als Ausgangsspule für die modulierte Leistung verwendet werden. Wie zuvor beschrieben, kann das modulierende Eingangspotential über die Gitterspule 14 oder die Anodenspule 16 den modulierenden Röhren; V2 aufgeprägt werden.

In einer weiteren Ausführungsform gemäß der Abb. 3 sind die Gitter G τ der Oszillatorröhren Vx über eine Gitterspule 22 miteinander verbunden, die einen mittleren Punkt besitzt, über den negatives Gleichspannungspotential vermittels des Leiters 7' angelegt ist, wobei die erwähnten Gitter über eine Indüktionskopplungsschleife 20 miteinander verbunden sind; die Schleife 20 ist im wesentlichen wieder, wie in Abb. 2, in einem Viertelwellenresonator 4' angeordnet, mit der Ausnahme, daß wegen der Verwendung der in der Mitte abgegriffenen Gitterspule 22 das wirkliche Mittelabgreifen (Abb. 2) auf der zweiseitigen Spule wechselseitiger Induktanz nicht mehr erforderlich ist. Modulierte Ausgangsleistung kann, gemäß der Abb. 2, vermittels einer zweiten Schleife im Rohr oder, wie bei Abb. ι vermittels kapazitiver oder induktiver Kopplung, von dem Kathodenabstimmkreis abgenommen werden.

Sind die modulierenden Röhren, die so geschaltet sind, daß sie als variable Reaktanzen in dem Kathodenabstimmkreis wirken. Vielgitterröhren, so könneni die zusätzlichen Gitter zur Modulierung verwendet werden:. Bei der Ausführungsform nach der Abb. 3 sind die besagten Röhren Schirmgitterröhren mit Schirmgittern SG 2, die über entsprechende Kondensatoren 23 für Hochfrequenzspannungen geerdet sind. Modulierende Potentiale können entweder über die Anodenspule 16 (über die Leitung 19) oder über die Gitterspule 14 (über die Leitung 15) oder an die Schirmgitter SG 2 angelegt werden. Wo es erwünscht ist, können in Kombination zwei oder mehr der beschriebenen Verfahren zur Anlegung modulierenden Potentials oder zur Abnahme modulierter Leistung verwendet werden.

Die konzentrischen Schwingungskreisanordnungen bei Sendern entsprechend der vorliegenden Erfindung haben einen sehr hohen Grad von Frequenz-

Claims

Stabilität; in Verbindung damit und demgemäß ist auch die Mittelfrequenzstabilität hoch. Ferner hat sich ergeben, daß die Anwendung der aus Elektronenentladungsröhren bestehenden variablen Reaktanz zur Beeinflussung der Frequenz des Kathodenabstimmkreises des Schwingungstrzeugers eine empfindliche geradlinige Frequenzauislenkung ausreichender Größenordnung ergibt, und daß hohe Mittelstabilitäten mit Frequenzhüben von mindestens ± 75 kHz Ικ'ί Frequenzeiv von 50 MHz aufwärts' erreichbar sind. Außerdem wird dank des l'mstandes, daß sich die Modulation l>ei einem verhältnismäßig hohen Leistungsspitgel vollzieht, eine gute Wirtschaftlichkeit erreicht.

PATENTA X S I¹R VC Il K:

[. Frequenzmodulierter Sender für hochfrequente Schwingungen mit durch eine konzentrische Resonanzleitung oder ein äquivalentes Schaltmittel abgestimmtem Gitüerkreis, dadurch gekennzeichnet, daß siein Anodenkreis einen unmittelbar mit der oder den Kathoden verbundenen Abstimmkreis enthält und daß parallel zu diesem Abstimmkreis eine Reaktanzröhrenanordnung liegt, die durch die Modulationsspannung gesteuert wird.
2. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gitterkrei's durch einen konzentrischen Leiter der Halbwellentype gebildet w i rd.
3. Sender nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei im Gegentakt geschaltete Röhren aufweist, deren Gitter auf dem Halbwellenleiter symmetrisch zu beiden Seiten! von dessen Mitte angeschlossen sind.
4. Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gitttrkreis durch einen konzentrischen Leiter der Viertelwellentype gebildet wird. '
5. Sender nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei im Gegentakt geschaltete Röhren aufweist, deren Gitter über eine Koppelschleife mit dem Leiter zusammenwirken.
6. Sendler nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationseingangsleistung im Gitterkreis der als Reaktanz wirkenden Elektronenentladungsrohranordnung angewandt wird.
7. Sender nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationseingangslei'Stung im Anodenkreis der als Reaktanz wirkenden Elektronlenentladungsrohranordnung verwertet wird.
8. Sender nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die als Reaktanz wirkende Elektronenentladungsrohranordming eine oder mehrere Vielgitterröhren aufweist, und modulierendes Potential an nicht als Steuergittier verwendete Gitter derselben gelegt ist.
9. Sender nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleistung von dem Kathodenabstimmkreis abgegriffen wird.
10. Sender nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleistung mit Hilfe einer mit der konzentrischen Resonanzleitung zusammenarbeitenden Kopplungsschleife allgenommen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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