DE624089C - Verfahren zur Erzeugung von elektromagnetischen Schwingungen, welche entweder nur amplituden- oder nur frequenzmoduliert sind - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Modulation von Röhrengeneratoren, bei welchem eine unerwünschte Niebenmodulation durch eine im entgegengesetzten Sinne wirkende Modulation aufgehoben wird. Bei der Modulation von Röhrengeneratoren, insbesondere solcher für sehr kurze Wellen, tritt bekanntlich neben der gewünschten Änderung z. B. der Amplituden gleichzeitig eine Frequenzänderung ein, und umgekehrt. Dies hat seine Ursache darin, daß bei der Schwingungserzeugung einerseits die Frequenz stark von den Spannungen an Anode und Gitter der betreffenden Elektronenröhre abhängt und daß andererseits auch die erzeugte Schwingleistung eine Funktion dieser beiden Spannungen ist. Verändert man zu Modulationszwecken 'eine dieser Spannungen, so muß gleichzeitig eine Amplituden- und eine Frequenzänderung auftreten.

Erfindungsgemäß soll die unerwünschte Änderung einer Größe, z. B. der Frequenz, durch eine zweite Modulation an einer anderen Elektrode kompensiert werden. Diese Gegenmodulation muß nun so erfolgen, daß sie im entgegengesetzten Sinne wie die ursprüngliche Störmodulation wirkt und diese aufhebt.

Es sind Verfahren zur Vertiefung und Verstärkung 'einer bestimmten Modulationsart bekannt, bei denen Doppelmodulation an zwei verschiedenen Elektroden derselben Röhre bzw. Röhren durchgeführt wird. Die Doppelmodulation wird dabei so vorgenommen, daß beide Modulationsvorgänge sich unterstützen und die Maßnahme sich in einer Erhöhung des Modulationsgrades auswirkt.

Weiterhin ist vorgeschlagen worden, bei Bremsfeldschaltungen, welche aus nicht konstanten Spannungsquellen gespeist werden, die durch den Wechsedspannungsanteil der Betriebsspannungen hervorgerufenen Störmodulationen teilweise aufzuheben. Es soll dabei vor allem die Modulationsart eliminiert werden, die mit der Signalmodulation in ihrer Art (Frequenz- oder Amplitudenmodulation) übereinstimmt.

In der vorliegenden Erfindung handelt es sich jedoch um die Kompensation einer Störmodulation, die durch die Modulationsspannungen selbst hervorgerufen wird..

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung von elektromagnetischen Schwingungen, welche entweder nur amplituden- oder nur frequenzmoduliert sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß eine unerwünschte Neben-

modulation' "durch, eine im entgegengesetzten Sinne wirkende Modulation aufgehoben wird. Der Erfindungsgedanke· läßt sich am besten derart durchführen, daß die zur Kompensation einer unerwünschten Nebenmodulation dienende Modulation im Stromkreis, einer anderen Elektrode wie die Hauptmodulation vorgenommen wird.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung ίο sind auf der Zeichnung in zwei Figuren dargestellt.

Fig: ι zeigt einen Ultrakurzwellensender in Bremsfeldschaltung, dessen ~ zwei Röhren 2 und 4 im Gegentakt arbeiten. Die Gitter 23 der Röhren sind über ein abgestimmtes, in der Länge veränderliches Leitersystem 6 miteinander verbunden. Der Symmetriepunkt 22 dieser Leitung ist über eine Drossel 28 an die positive Klemme einer Gleichspannungsquelle 20 angeschlossen. Die Anoden der Röhren sind ebenfalls über ein Leitersystem. 8 miteinander verbunden. Der elektrische Mittelpunkt 18 des- Anodenkreises 8 ist über ein Potentiometer 17 mit der Anodenbatterie 19, die eine geringere Spannung im Vergleich mit der Gitterspannungsquelle 20 aufweist, verbunden. Die in einer Vorstufe 24 verstärkten Modulationsspannungen werden den parallel geschalteten Gittern mehrerer Modulatorröhren 30 zugeführt, deren Anoden an ■einem Punkt 32 zwischen der Drossel 28 und dem elektrischen Mittelpunkt 22 des Kreises 6 mit den Gitterelektroden 23 verbunden sind.

Im Anschluß hieran soll bemerkt werden, daß die Ausgangsenergie der Stufe 24 in bekannter Weise mit einer weiteren Frequenz moduliert werden kann, so daß die Antenne 10, die über eine Leitung 12 und eine Koppelvorrichtung 40 mit dem Anodenkreis 8 verbunden ist, eine doppelt modulierte Welle ausstrahlt.

Bei der eben geschilderten Schaltung treten im Ausgangskreis des Senders sowohl frequenzmodtilierte als auch amplitudenmodulierte Schwingungen auf. Will man z. B. reine amplitudenmodulierte Schwingungen haben, so muß man die Frequenzmodulationskompo-' nente eliminieren. Zur Durchführung des Ergo fLndungsgedankens ist eine Erweiterung der Schaltung erforderlich. An die Gitterleitung zwischen Punkt 22 und 32 wird ein Widerstand 34 geschaltet, der an seinem anderen Ende über eine Spannungsquelle 46 geerdet ist. An diesem Spannungsteiler 34 kann die Modulationsspannung über einen Abgriff 38 in beliebiger Größe entnommen und über eine Leitung36 im Kreisel6 der Anodengleichspannung überlagert werden. Durch geeignete Einstellung des Abgriffes 38 am Widerstand 34 kann man die im Ausgangskreis 40 erscheinende Frequenzkomponente vollständig eliminieren.

Diesen Vorgang kann man folgendermaßen erklären: Die Frequenz des Senders ist abhängig von der Anoden- und von der Gitterspannung. Ändert man nun z. B. die Gitterspannung zu Modulationszwecken in einem Sinne, der- eine Frequenzerniedrigung zur Folge haben würde, so muß man, um diese Änderung zu vermeiden, unter Beachtung der Phasenbeziehung zwischen Gitter- und Anodenkreis die Anodenspannung gleichzeitig so ändern, daß diese zusätzliche Änderung eine Frequenzerhöhung zur Folge haben würde. Die Größe der Gegenmodulationsspannung muß so gewählt werden, daß die resultierende Frequenzänderung Null wird. Die resultierenden Kurven, die das Verhältnis zwischen den Spannungen von Anode und Steuergitter für die Erzeugung ultrakurzer Wellen von konstanter Frequenz zeigen, ergeben sich für den Bereich, innerhalb dessen der Oszillator benutzt werden soll, als flach oder fast geradlinig. Infolgedessen kann man durch die Anlegung ähnlicher und ausgleichender Spannungen oder modulierender Spannungen oder Moduiationsspannungen von ausgleichendem Sinne an die verschiedenen Elektroden des Oszillators die Frequenzkomponente eliminieren. In ähnlicher Weise ergibt eine richtige Einstellung des Anzapfpunktes 38, daß die Amplitudenmodulatioiiskomponente eliniiniert werden kann, so daß nur reine frequenzmodulierte Energie im Ausgang des Oszillators auftritt.

Bei sehr hohen Frequenzen wirkt sich die natürliche Erdkapazität der Schaltelemente ¹^ ¹^ 36 usw. als verlustbringender Nebenschluß für die erzeugte Hochfrequenz aus. Diese Wirkung kann durch eine entsprechende Einstellung des Abgriffes 38 nicht beseitigt werden. Zur Neutralisation dieser punktiert dargestellten Erdkapazität dient ein Drehkondensator 42, der parallel zu dem Teil des- Widerstandes 34 geschaltet ist, der zwischen Abgriff 38 und dem mit den Gittern verbundenen Ende des Widerstandes 34 liegt. Bei einer praktischen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens betragen die den Gittern zugeführten Modulationsspannungen etwa das Dreieinhalbfache von den Spannungen, die den Anoden zugeführt wurden. Für die Kompensation der natürlichen Erdkapazität soll das Verhältnis der Kapazitätswerte etwa umgekehrt gewählt werden. Die Kapazität 42 soll etwa emT Drittel der Erdkapazität der Schaltelemente 17, 19, 36 usw. betragen. Um das Fließen eines. Gleichstromes von der Änodenspannungsquelle 20 über den Widerstand34 zu verhindern, liegt in Reihe mit dem Widerstand 34· eine SpannungsqueUe 46,

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deren Spannung gleich der Anodenspannung ist und die so gepolt ist, daß die beiden Spannungen gegeneinandergeschaltet sind.

Naturgemäß kann das Prinzip der gleichzeitigen Modulation mehrerer Elektroden einer Entladungsröhre zum Zwecke, eine unerwünschte, von den Modulationsspannungen selbst hervorgerufene Nebenmodulation aufzuheben, nicht nur bei Oszillatoren der beschriebenen Art, sondern auch bei allen anderen Modulationssystemen verwendet werden. Fig. 2 zeigt beispielsweise die Anwendung der vorliegenden Erfindung zur Elimination von Frequenzmodulation bei einem modulierten rückgekoppelten Oszillator. Der Oszillator 50, der durch eine Rückkopplungsspule 52 zur Selbsterregung gebracht wird, ist anodenseitig mit dem Kraftverstärker 54 gekoppelt. Die in 54 verstärkten Schwingungen werden über eine Leitung 56 der Antenne 58 zugeführt. Die Hauptmodulation wird im vorliegenden Beispiel im Anodenkreis des Oszillators vorgenommen. Die Modulationsspannungen werden in einer Vorstufe 60 verstärkt und dann dem Gitter einer Modulatorröhre 62 zugeführt, deren Anode mit dem Anodenkreis des Oszillators 50 verbunden ist. Das Resultat einer derartigen Modulation sind Änderungen sowohl der Frequenz als auch der Amplitude der erzeugten Schwingungen. Um eine der unerwünschten Modulationskomponenten eliminieren zu können, ist ein Widerstand 64 in Reihe mit einer Spannungsquelle 66 zwischen Erde und dem anodenseitigen Ende der Drosselspule 68 in die Anodenleitung vom Oszillator 50 eingeschaltet. An diesem Widerstand 64 wird über einen Abgriff 70 und gegebenenfalls über einen Kondensator 72 ein Teil der Modulationsspannung abgenommen und dem Steuergitter des Oszillators 50 zugeführt. Je nachdem ob unerwünschte Frequenz- oder Amplitudenmodulation unterdrückt werden soll, ist der Abgriff 70 am Widerstand 64 verschieden einzustellen. Sollte es erforderlich sein, die Phase der Nebenmodulationsspannung um 18 o° gegen die Phase der vom Modulator gelieferten Spannung zu drehen, so kann dies durch Transformatoren o. dgl. geschehen.

Die zum Betrieb- des Oszillators 50 notwendige Gittervorspannung kann über eine Impedanz 74 zugeführt werden. Entspricht die am Widerstand 64 abgegriffene Gleichspannung zufällig der normalen betriebsmäßigen Vorspannung, so kann eine besondere Gittervorspannungsquelle und damit die Drossel 74 und der Kondensator 72 in Wegfall kommen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung von elektromagnetischen Schwingungen, welche entweder nur amplituden- oder nur frequenzmoduliert sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine unerwünschte Nebenmodulation durch eine im entgegengesetzten Sinne wirkende Modulation aufgehoben wird.

2. Schaltung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Kompensation einer unerwünschten Nebenmodulation dienende Modulation im Stromkreis einer anderen Elektrode wie die Hauptmodulation vorgenommen wird.

3. Gitterstrommodulierte Bremsfeldschaltung nach Anspruch 2 (vgl. Fig. 1), bei welcher die Anoden-Kathoden-Strecke der Modulationsröhre bzw. -röhren zur Gitter-Kathoden-Strecke der Schwingröhre bzw. -röhren niederfrequenzmäßig parallel geschaltet ist und der Summenstram über eine Niederfrequenzdrossel zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden-Kathoden- Strecke der Modulationsröhre (n) durch einen Widerstand, gegebenenfalls in Reihenschaltung mit einer Gleichspannungsquelle, überbrückt und die Anode (Bremselektrode) der Schwingröhre bzw. -röhren mit einem Punkt dieses Widerstandes verbunden ist.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Niederfrequenzdrossel und dem Anoden-(Bremselektroden-) Anschluß liegende Teil des Widerstandes durch einen Vorzugsweise einstellbaren Kondensator überbrückt ist.

5. Anodenstrommodulierte rückgekoppelte Senderschaltung nach Anspruch 2 (vgl. Fig. 2), bei welcher die Anoden-Kathoden-Strecke der Modulationsröhre bzw. -röhren zur Anoden-Kathoden-Strecke der Schwingröhre bzw. -röhren niederfrequenzmäßig parallel geschaltet ist und der Summenstrom über eine Niederfrequenzdrossel zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden-Kathoden-Strecke der Modulationsröhre (n) durch einen Widerstand, gegebenenfalls in Reihenschaltung mit einer Gleichspannungsquelle, überbrückt und die Steuerelektrode der Schwingröhre bzw. -röhren mit einem Punkt dieses Widerstandes über eine Kapazität verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen