DE1202350B - Energieverstaerker fuer Einseitenbandsignale - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03b

Deutsche KL: 21 a4 - 8/01

Nummer: 1202350

Aktenzeichen: N 20833IX d/21 a4

Anmeldetag: 17. November 1961

Auslegetag: 7. Oktober 1965

Die Erfindung bezieht sich auf einen Energieverstärker für Einseitenbandsignale in einem Einseitenbandsender z. B. für Leistungen von mehreren Kilowatt. In solchen Einseitenbandsendern werden erfolgreich Röhrenverstärkerstufen im B-Betrieb verwendet, die gegebenenfalls durch Gitterstrom gesteuert werden.

In der Praxis treten bei der Ausführung solcher Energieverstärker Schwierigkeiten auf infolge der Intermodulationsprodukte dritter Ordnung des Typs 2p-q und 2q-p, die bei der großen Aussteuerung des Energieverstärkers im wesentlichen infolge der Nichtlinearitäten der Aussteuerungskennlinie mit großer Intensität aus zwei beliebigen im Einseitenband enthaltenen Frequenzen ρ und q entstehen. Diese Intermodulationsprodukte dritter Ordnung, die mit großer Intensität in dem übertragenen Frequenzband selbst oder in dessen unmittelbarer Nähe auftreten, können nämlich nicht durch Filternetzwerke unterdrückt oder geschwächt werden. Um die Anforderungen in bezug auf Freiheit von Verzerrungen bei solchen Einseitenbandsendern zu erfüllen, werden diese Einseitenbandsender häufig mit einem Gegenkopplungskreis mit einem hohen Gegenkopplungsfaktor versehen, wobei die Ausführung dieses Gegenkopplungskreises mit Rücksicht auf seinen hohen Gegenkopplungsfaktor besondere Sorgfalt erfordert, um Instabilitäten in der Energieverstärkung zu vermeiden.

Die Erfindung bezweckt, in Einseitenbandverstärkern der erwähnten Art eine zweckdienliche Unterdrückung der Intermodulationsprodukte des erwähnten Typs auf andere Weise zu erzielen, wobei außer einem überraschend einfachen Aufbau eine Beseitigung der Instabilitäten erhalten wird.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation der Intermodulationsprodukte dritter Ordnung in einem stromführenden Elektrodenkreis des Energieverstärkers ein Korrektorkreis eingefügt ist, der mit einem selektiven Kreis zur Selektion der Verzerrungsprodukte zweiter Ordnung der übertragenen Einseitenbandsignale versehen ist, welche nach einer Amplituden- und Phaseneinstellung im Verstärker als kompensierende Steuerspannungen zur Wirkung gelangen.

Dazu wird bemerkt, daß es bei Gegentakt- und Doppelgegentaktmodulatoren bekannt ist, zur Beseitigung von Verzerrungsprodukten

2Ω±ω, 3Ω±ω ...usw.,

wobei Ω die Trägerfrequenz und ω die Nachrichtenfrequenz darstellen, die Trägerfrequenz Ω zu ver-Energieverstärker für Einseitenbandsignale

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,

Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Cornells Arie Snijders, Hilversum (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 21. November 1960 (258 202)

zerren und das auf diese Weise erzielte Frequenzgemisch

Ω, 2 Ω, 3 Ω ... usw.

als Trägerwelle dem Modulator zuzuführen. Weiterhin ist es bei Amplitudenmodulation bekannt, zur Verbesserung des Wirkungsgrades dem Eingangs- und/ oder Ausgangskreis des Modulators zusammen mit der Trägerfrequenz eine durch das zu übertragende Signal modulierte Harmonische der Trägerfrequenz zuzuführen.

Die Erfindung wird an Hand der Figur näher erläutert, in der ein Einseitenbandsender mit einem besonders vorteilhaften Energieverstärker nach der Erfindung veranschaulicht ist.

Bei dem in der Figur dargestellten Einseitenbandsender werden die von einem Mikrophon 1 stammenden Signale nach Verstärkung in einem Mikrophonverstärker 2 in zwei aufeinanderfolgenden Modulationsstufen nach dem zu übertragenden Frequenzband von 10 000,300 bis 10 006,00OkHz transponiert, wobei jede der Modulationsstufen mit einem Amplitudenmodulator 3 bzw. 4 mit einem sich daran anschließenden Oszillator 5 bzw. 6 und einem Ausgangsfilter 7 bzw. 8 versehen ist.

Zur Spannungsverstärkung ist an den Ausgangskreis der Modulationsstufe 4 ein Vorverstärker 9 angeschlossen, der über einen Transformator 10 und Koppelkondensatoren 13 und 14 mit den Steuergittern in Gegentakt geschalteter im B-Betrieb arbeitender Verstärkerröhren 11, 12 einer Sendersteuerstufe verbunden ist. Diese Verstärkerröhren 11, 12

509 690/171

3 4

sind vom Tetrodentyp, und deren Steuergitter sind die Selektion der Verzerrungsprodukte zweiter Ordüber Gitterwiderstände 31,32 mit der negativen Span- nung und die Phasenverschiebung dieser Verzernungsklemme einer Gitterspannungsquelle 15 verbun- rungsprodukte, werden in dem dargestellten Ausfühden, während die Schirmgitter über Schirmgitterwider- rungsbeispiel auf geschickte Weise durch Verwenstände 16, 17 an die Plusklemme des Anodenspan- 5 dung eines abgestimmten Parallelkreises 31 mit einer nungsgeräts 18 angeschlossen sind, das die Anoden- Kreisspule 32 und einem Kreiskondensator 33 verspannung der Verstärkerröhren 11,12 liefert. einigt, welcher Kondensator gegenüber diesen Ver-

Die Ausgangsspannung dieser Verstärkerröhren zerrungsprodukten zweiter Ordnung verstimmt ist. In 11, 12 wird einem in dem Anodenkreis der Verstär- dem dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem die kerröhren liegenden, abgestimmten Kreis 19 entnom- io übertragenen Einseitenbandsignale in dem Band von men und über Kopplungskondensatoren 20 zur 10 000,300 bis 10 006,000 kHz liegen, ist die AbSteuerung einer Endverstärkerstufe benutzt. Die End- Stimmfrequenz des Parallelkreises etwa 19 000 kHz. verstärkerstufe enthält zwei im Gegentakt geschal- In der veranschaulichten Vorrichtung tritt an den tete, durch Gitterstrom gesteuerte und im B-Betrieb Schirmgittern der Steuerverstärkerröhren 11, 12 arbeitende Verstärkerröhren 21, 22 des Tetroden- 15 infolge der Aufnahme des Parallelkreises 31 eine typs, deren Steuergitter über Gittervorbelastungs- Spannung auf, deren Frequenzkomponenten den Verwiderstände 23, 24 und Drosseln 35, 36 an die Minus- zerrungsprodukten zweiter Ordnung der übertragenen klemme eines Gitterspannungsgeräts 25 angeschlossen Einseitenbandsignale entsprechen und die durch wird, während die Anoden mit verschiedenen Enden Mischung mit den übertragenen Einseitenbandsignalen eines Ausgangskreises 26 verbunden sind. Die ao infolge von Nichtlinearitäten in den Röhrenkenn-Anoden und Schirmgitterspannungen für die Tetro- linien eine Mischspannung liefert, deren Frequenzden 21, 22 werden der Plusklemme eines Anoden- komponenten den Frequenzen der unerwünschten Spannungsgeräts 27 entnommen, das zu diesem Intermodulationsprodukte dritter Ordnung entZweck mit einer Mittenanzapfung der Kreisspule des sprechen. Die Frequenzkomponenten in der Misch-Ausgangskreises 26 und mit Schirmgitterwiderstän- 25 spannung entsprechend der Intermodulationsprodukden28,29 verbunden ist. Die verstärkten Einseiten- ten dritter Ordnung, in dem übertragenen Frequenzbandsignale werden durch eine induktiv mit dem band oder in dessen unmittelbarer Nähe, werden in Ausgangskreis 26 gekoppelte Antenne 30 ausgesandt. dem Ausgangskreis 19 des Steuerverstärkers 11, 12

Der beschriebene Einseitenbandsender arbeitet wie selektiert und nach Verstärkung in der Endverstärfolgt. Beim Sprechen in das Mikrophon 1 werden die 30 kerstufe 21, 22 dem Ausgangskreis 26 zugeführt.
Mikrophonsignale nach Frequenzumwandlung in den Es hat sich gezeigt, daß bei dieser Vorrichtung beiden Modulationsstufen 3, 4 nach dem zu übertra- durch eine angemessene Amplituden- und Phasengenden Frequenzband von 10 000,300 bis 10 006,000 einstellung der Spannung an den Schirmgittern der kHz und nach Spannungsverstärkung in dem Vorver- Steuerverstärkerröhren 11, 12 die Frequenzkompostärker 9 dem durch den Steuerspannungsverstärker 35 nenten der Mischspannung entsprechend den Intermit den Röhren 11, 12 und den Endverstärker mit modulationsprodukten dritter Ordnung in der Ampliden Röhren 21,22 gebildeten Energieverstärker züge- tude und in der Phase den unerwünschten Intermoduführt, der die Einseitenbandsignale zum Ausstrahlen lationsprodukten dritter Ordnung gleich bzw. entdurch die Antenne 30 bis zu der gewünschten Sende- gegengesetzt sind, so daß eine Kompensation dieser leistung verstärkt; die dargestellte Sendevorrichtung 40 Intermodulationsprodukte dritter Ordnung erzielt ist z. B. für eine Sendeleistung von 10 kW ein- wird. Die Amplituden- und Phaseneinstellungen der gerichtet. an den Schirmgittern der Steuerverstärkerröhren 11,

Es zeigt sich, daß in dieser Einrichtung in den 12 auftretenden Spannung lassen sich unabhängig durch die Antenne 30 ausgestrahlten Einseitenband- voneinander auf einfache Weise dadurch bewerkstelsignalen störende Intermodulationsprodukte dritter 45 !igen, daß parallel zu dem Kreis 32, 33 ein Dämp-Ordnung des Typs 2p-q und.2q-p mit großer Stärke fungswiderstand 34 geschaltet und der Kreis 31 auftreten, die im wesentlichen durch die große Aus- mittels des Kreiskondensators 33 verstimmt wird; der steuerung der Steuerverstärker- und Endverstärker- abgestimmte Kreis 31 muß zu diesem Zweck für die röhren 11, 12 bzw. 21, 22 infolge der Nichtlineari- Intermodulationsprodukte zweiter Ordnung kapatäten der Gitterspannung-Anodenstromkennlinien 50 zitiver Art sein, so daß die Abstimmfrequenz des durch Intermodulation der Einseitenbandkomponen- Kreises 31 z. B. 5 bis 20% niedriger ist als das Zweiten ρ und q hervorgerufen werden. Es ergab sich, daß fache der Frequenz der übertragenen Einseitenbandin der bis hierher dargestellten Sendevorrichtung signale.

diese störenden Intermodulationsprodukte mit einer Indem die Verzerrungsprodukte zweiter Ordnung

relativen Stärke von —28 dB und weniger auftraten. 55 in dem Band mit dem Zweifachen der Frequenz der

Gemäß der Erfindung wird eine wesentliche Ver- übertragenen Einseitenbandsignale, wobei die Fre-

ringerung dieser Intermodulationsprodukte dritter quenzen derselben ganz außerhalb des zu übertragen-

Ordnung dadurch erhalten, daß in einen stromfüh- den Frequenzbandes liegen, benutzt werden, ergibt

renden Elektrodenkreis der Steuerverstarkerröhren sich eine zweckdienliche Kompensation der störenden

11, 12 ein Korrektorkreis eingefügt wird, der durch 60 Intermodulationsprodukte dritter Ordnung. Bei dem

einen selektiven Kreis 31 zur Selektion der Verzer- veranschaulichten 10-kW-Sender wurden die stören-

rungsprodukte zweiter Ordnung z.B. 2 p, 2q, ρ + q den Intermodulationsprodukte dritter Ordnung auf

und durch ein die Phase dieser selektierten Verzer- besser als 45 dB abgeschwächt,

rungsprodukte zweiter Ordnung verschiebendes Netz- Ein erheblicher, zusätzlicher Vorteil der geschil-

werk gebildet wird. In der Praxis hat es sich als 65 derten Maßnahme besteht in den Einstellmöglich-

besonders vorteilhaft gezeigt, diesen Korrektorkreis keiten, da die beschriebene Maßnahme vorteilhaft

31 in den Schirmgitterkreis der Röhren 11, 12 ein- bei einem Einseitenbandsender mit abstimmbarer

zufügen. Beide Funktionen des Korrektorkreises, d. h. Frequenz durchgeführt werden kann, zu welchem

Zweck der Kreis kontinuierlich oder stufenweise einstellbar gemacht werden kann. Genügt dabei eine geringere Kompensation der störenden Intermodulationsprodukte dritter Ordnung z. B. von etwa 35 dB, so ist in breiten Frequenzbereichen, z. B. von 10 bis 15 MHz, ein fest abgestimmter Kreis 31 ausreichend. Es sei schließlich noch bemerkt, daß außerdem in der Figur veranschaulichten Ausführungsbeispiel im Rahmen der Erfindung auch andere Ausführungsformen möglich sind. Der selektive Kreis kann ζ. Β. ίο in den Anoden- oder in den Kathodenkreis der Steuerverstärkerstufe oder in einen stromführenden Elektrodenkreis des Endverstärkers eingefügt werden.

Claims (5)

Patentansprüche: *5

1. Energieverstärker für Einseitenbandsignale in einem Einseitenbandsender, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation der Intermodulationsprodukte dritter Ordnung in ao einem stromführenden Elektrodenkreis des Energieverstärkers ein Korrektorkreis eingefügt ist, der mit einem selektiven Kreis zur Selektion der Verzerrungsprodukte zweiter Ordnung der übertragenen Einseitenbandsignale versehen ist, welche nach einer Amplituden- und Phaseneinstellung im Verstärker als kompensierende Steuerspannungen zur Wirkung gelangen.

2. Energieverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrektorkreis durch einen Parallelkreis, der gegenüber den Verzerrungsprodukten zweiter Ordnung verstimmt ist, gebildet wird.

3. Energieverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Parallelkreis durch einen Dämpfungswiderstand überbrückt ist.

4. Energieverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei er durch Schirmgitterröhren gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrektorkreis in die Schirmgitterkreise der Schirmgitterröhren eingefügt ist.

5. Energieverstärker nach Anspruch 4, bei dem die Schirmgitterröhren in Gegentaktschaltung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmgitter der Schinngitterröhren an einen gemeinsamen Korrektorkreis angeschlossen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 861 872;
USA.-Patentschriften Nr. 1584327, 2246184.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 690/171 9.65 © Bundesdruckerei Berlin