DE468629C - Kurzwellen-Roehrensender - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für Kurzwellensendegeräte, die neuerdings im drahtlosen Nachrichtenverkehr eine immer größer werdende Bedeutung erhalten. Der besondere Vorteil derartiger Geräte liegt bekanntlich in der Größe der erzielbaren Reichweiten bei Anwendung äußerst geringer Energiemengen und in der dadurch bedingten Einfachheit des konstruktiven Aufbaues sowie geringen Gewichtes der Geräte. Daher kommen derartige Kurzwellengeräte in erster Linie in Frage für tragbare Stationen und für alle Fälle, bei denen geringes Gewicht gefordert ist, wie zur Verwendung in Flugzeugen u. dgl. Derartige Verwendungszwecke bringen es nun in den meisten, praktischen Fällen von selbst mit sich, daß auch die Bedienung des Gerätes, die meistenteils von nicht geschultem Personal vorzunehmen ist, sich möglichst (einfach gestalten muß. Die einfachst mögliche Bedienung ist nun gegeben durch die Forderung des sogenannten »Einknopfsenders«, worunter ein Gerät verstanden werden soll, bei dem die Bedienung, d.h. insbesondere die Abstimmung auf die gewünschte Betriebswellenlänge sich mit Hilfe eines einzigen Bedienungselementes vornehmen läßt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein den vorstehenden Forderungen gerecht werdendes Kurzwellengerät zu schaffen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch, erreicht, daß zur Steuerung des Senders ein piezoelektrischer Resonator verwandt wird und daß der durch den Resonator gesteuerte Röhrenschwingungskreis bzw. der mit diesem ge- ' kuppelte Nutz- (Antennen-) Kreis aperiodisch ausgebildet ist, während die für die einzelnen Betriebswellenlängen vorgesehenen Piezokristalle mit unverwechselbaren Anschlußvorrichtungen versehen sind, durch die beim Einführen des betreffenden Kristalls die für die betreffenden Wellenlängen nötigen Schaltänderungen, wie Wählen der betreffenden Kopplungen usw., selbsttätig vorgenommen werden.

Durch die beiliegende, eine beispielsweise praktische Ausführungsform veranschaulichende Abbildung wird das Wesen des Erfindungsgegenstandes noch näher erläutert. 1 stellt in der Abbildung eine Dreielektrodenröhre mit der üblichen Kathode 2, Gittersteuerelektrode 3 und Anode 4 dar. Zur Steuerung der Röhre ist ein Piezooszdllator, beispielsweise ein Quarzkristall 5, vorgesehen, der zwischen Gitter und Kathode der Röhre angeschlossen ist und der infolge der Rückführung von Schwingungsenergie aus dem Anodenkreis in den Gitterkreis vermittels der inneren Röhrenkapazität Gitter-Anode zu Schwingungen seiner Eigenperiode äußerst konstanter Frequenz angeregt wird. In manchen Fällen nun, insbesondere bei Wellenlän-

gen von über 200 m, erweist sich die durch die innere Röhrenrückkopplung rückgeführte Steuerenergie als zu gering, um den Quarzkristall in Eigenschwingungen zu erhalten, und man muß daher in allen diesen Fällen noch eine zusätzliche Rückkopplung, zweckmäßigerweise eine induktive Rückkopplung, zwischen Anodenkreis und Gitterkreis vorsehen, um den Elektroden des Quarzkristalls die zur Aufrechterhaltung seiner Schwingungen nötige Steuerspannung zuzuführen. Zu diesem Zwecke dient in der Abbildung die Spule 6 im Gitterkreis in Serie mit dem Kristall 5, die mit der Anodenkreisspule 7 durch induktive Kopplung eine zusätzliche Rückkopplung schafft. Der Anodenkreis ist dabei aperiodisch ausgebildet, d. h. er enthält lediglich die Induktionsspule 7, während der mit der Spule 7 gekoppelte Antennenkreis, bestehend aus Kopplungsspule 8, Antennenabstimmkapazität 9 und der Dipolantenne 1 o-1 o, abstimmbar ausgestaltet ist. Man erhält dadurch bereits teilweise die geforderte einfache Bedienung mittels eines einzigen Abstimmelementes, nämlich in vorliegendem Falle des veränderlichen Kondensators 9. Umgekehrt kann natürlicherweise auch der Anodenkreis der Röhre abgestimmt und entsprechend der Antennenkreis aperiodisch ausgestaltet sein, wodurch an den beschriebenen Verhältnissen nichts geändert wird. 11 bedeutet eine Anodenbatterie, 12 einen parallel dazu geschalteten ,Überbrückungskondensator für die Hochfrequenzschwingungen.

3·5· Die Größe der erforderlichen zusätzlichen Rückkopplung ist nun bekanntlich abhängig von der Wellenlänge. Innerhalb eines bestimmten Wellenbereiches genügt dabei praktisch leine bestimmte Zusatzrückkopplung, die bei Einführung eines betreffenden Quarzkristalls, der mit einer oder mehreren unverwechselbaren Steckvorrichtungen versehen ist, durch entsprechende Einschaltung eines Teiles der Spule 6 vom Werte Null bis zu einem maximal erforderlichen Werte gewählt wird. In der Abbildung ist dabei die Spule 6 in zwei Stufen unterteilt. Die Fassungen des Kristalls 5 sind mit einer unverwechselbaren Steckervorrichtung, wie es beispielsweise bei den bekannten Schmelzsicherungen nach dem Diazedsystem der Fall ist, versehen, so daß beim Einführen des betreffenden Kristalls der entsprechende Teil der Spule 6 entsprechend dem gewünschten Grade der Rückkopplung von selbst ohne Hinzutun des Bedienenden gewählt wird.

An Stelle der in der Abbildung gezeichneten induktiven Rückkopplung kann !natürlicherweise auch jede andere an sich bekannte Rückkopplungsart, beispielsweise eine rein kapazitive Rückkopplung, vorgesehen sein, die dann gleichfalls durch die unverwechselbare Steckvorrichtung, beispielsweise durch An- und Abschalten verschiedener fester Einzelkapazitäten, entsprechend gewählt wird.

Die Kopplung zwischen dem Anodenschwingungskreis und dem Antennenkreis, in der Abbildung zwischen den Spulen 7 und 8, kann fernerhin praktisch über einen großen Wellenbereich konstant gelassen werden. Soll jedoch auch dieser Bereich überschritten werden, was nur in Ausnahmefällen gefordert sein dürfte, so kann weiterhin erfindungsgemäß die mit der Fassung des Quarzkristalls kombinierte unverwechselbare Steckervorrichtung dahingehend erweitert werden, daß, ähnlich wie bei dem besprochenen Falle der Auswahl der Rückkopplungsspule 6, gleichzeitig auch ein entsprechender Teil der Spule 7 bzw. auch der Spule 8 zur Erzielung der nötigen günstigen Antennenkopplung entsprechend ausgewählt wird.

Handelt es sich fernerhin außer den bereits behandelten Erfordernissen noch darum, mit ein und demselben Gerät in Verbindung mit verschieden gedämpften Antennen zu arbeiten, wie es beispielsweise auch beim Arbeiten über verschiedene Gelände von sehr verschiedener Beschaffenheit der Bodenoberflächen vorkommen kann, so ist es mit Rücksicht auf diesen Umstand erforderlich, entweder gleichfalls verschieden große Rückkopplungen sowie Antennenkopplungen zu verwenden oder die Lage beider Spulen gegenüber der Antennenspule zu verändern. Mit Rücksicht auf die den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildende einfache Bedienung und auf den Umstand, daß die Rückkopplungsspule bereits in Abhängigkeit von der Wellenlänge beim Einführen des' entsprechenden Quarzkristalls in ihrer Größe gewählt ist, wird weiterhin erfindungsgemäß, falls es sich darum handelt, das Gerät bei verschiedenen Äntennenverhältnisseai arbeiten zu lassen, der zweite Weg eingeschlagen und die aperjodische Antennerikopplungsspule 7 sowie die Rückkopplungsspule 6 gemeinsam miteinander gegenüber der Antennenspule 8 durch einen einzigen Handgriff in die der vorgesehenen Antenne entsprechende Kopplungslage gebracht. Zu diesem Zwecke sind vorzugsweise die beiden Spulen 6 und 7 fest zueinander¹ angeordnet, beispielsweise auf ein und demselben Spulenträger übereinander angeordnet.

Durch ein die erfindungsgemäßen Merkmale enthaltendes Kurzwellengerät ist es, wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, in höchst einfacher Weise möglich, einen Betrieb mittels verschiedenen Wellen bei schnellstem Wechsel der Betriebswellenlänge und bei höchst einfacher Bedienung mittels nur eines einzigen Abstimmknopfes bzw- in

dem selten vorkommenden Falle eines Überganges auf eine Antenne anderer Dämpfung durch einfaches zusätzliches Betätigen eines weiteren Schalters vorzunehmen. Dies ist besonders dann von großem Vorteil, wenn zur Wahrung des Telegrammgeheimnisses ein häufiger Wellenwechsel vorgenommen werden soll. Es ist zu diesem Zwecke immer nur der mit der betreffenden Welle bezeichnete Quarzkristall ohne besondere Vorsicht in die Fassung einzusetzen, wodurch automatisch die nötigen Schaltänderungen, wie Rückkopplung, Antennenkopplung u. dgl., vorgenommen werden und darauf die Abstimmung des Gerätes durch Nachstimmen des Kondensators 9 auf die neue Betriebswelle vorzunehmen, so daß durch eine derartige, der Erfindung zugrunde liegende Kurzwelleneinrichtung die erwähnten Forderungen des sogenannten »Einknopfsenders« in vollem Maße erfüllt werden.

Nach einem weiteren Gegenstand der Erfindung wird es ermöglicht, auch größere Schwingungsenergiemengen, als mit einer einzigen Röhre zu erzeugen sind, unter Beibehaltung der einfachen Einknopfbedienung zu erzeugen. Zu diesem Zwecke eignet sich im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, insbesondere eine bekannte Schaltungseinrichtung zur Verstärkung der Schwingungsleistung bei quarzgesteuerten Röhrensendern, die darin besteht, daß mehrere parallel geschaltete Röhren, die sämtlich auf ein und denselben S chwingungs erzeugerkreis einwirken, durch einen gemeinsamen Quarzkristall gesteuert werden. Die Leistungssteigerung ist bei derartigen Anordnungen bedingt durch die entsprechende Höhe des Gesamtemissionsstromes im Gegensatz zu der bei Röhrensendern üblichen Praxis, die Leistung durch Vergrößerung der Röhre und insbesondere die Vergrößerung der Anodenspannung zu erzielen, was jedoch bei Quarzkristallen infolge der dadurch entsprechend erhöhten Steuerspannung an den Elektroden des Kristalls sich nicht ermöglichen läßt, da bekanntlich Kristalle schon bei verhältnismäßig sehr geringer Überlastung, insbesondere bei Überschreitung der zulässigen Spannung, zerstört werden. Man hat daher bisher, wenn es sich um die Erzeugung größerer Energien handelt, als infolge der beschränkten Belastfähigkeit eines Quarzes durch direkte Steuerung einer Röhre erhalten werden konnte (bisher ist man über die direkte Erzeugung von etwa S bis 10 Watt Schwingungsleistung nicht hinausgekommen), eine Kaskadenverstärkung der geringen, durch den Quarzsender gesteuerten Schwingungsenergie bis auf den gewünschten, zur endgültigen Verwendung gelangenden Betrag der Nutzenergie vorgenommen. Da jedoch diese Zwischenverstärkerstufen zweckmäßigerweise wiederum abgestimmte Kreise (enthalten, so widerspricht dies vollkommen der Forderung des der Erfindung zugründe liegenden Einknopfsenders, die demnach nur durch die im vorstehenden erwähnte Parallelanordnung mehrerer Röhren mit verhältnismäßig geringer, für die Betriebssicherheit des Quarzes eine genügende Gewähr bietender Anodenspannung arbeiten, praktisch erfüllt werden kann.

Die Erfindung ist natürlicherweise nicht auf diese spezielle, in der Abbildung dargestellte Kurzwellenschaltung beschränkt, sondem läßt sich in sinngerechter Weise auf jegliche Kurzwellenschaltanordnung anwenden. Beispielsweise kann bei der angegebenen Schaltung der Kristall an Stelle zwischen Gitter und Kathode zwischen Anode und Gitter angeordnet sein.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kurzwellen-Röhrensender mit einem einzigen Abstimmelement, dadurch gekennzeichnet, daß der Röhrenkreis oder der angekoppelte Nutz- (Antennen-; Kreis aperiodisch ausgestaltet ist und daß die Steuerung des Senders durch piezoelektrische Resonatoren (Quarzkristalle) erfolgt, die mit unverwechselbaren Anschlußvorrichtungen derart versehen sind, daß durch das Einführen eines die gewünschte Betriebswelle besitzenden Resonators gleichzeitig die für die betreffende Welle nötigen Schaltänderungen erfolgen.

2. Kurzwellen-Röhrensender nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Einführen des die gewünschte Betriebswellenlänge besitzenden Piezoresonators vermittels mit demselben verbundener unverwechselbarer Steckvorrichtungen die für die betreffende Welle nötige Einstellung der Rückkopplung erfolgt.

3. Kurzwellen-Röhrensender nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Rückkopplungsgrades durch Einschalten eines bestimmten Teiles einer festen Rückkopplungsspule erfolgt.

4. Kurzwellen-Röhr ens ender nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Einführen des die gewünschte Betriebs wellenlänge besitzenden Piezoresonators vermittels einer mit diesem unverwechselbaren verbundenen Steckvorrichtung die Einstellung des für die betreffende Welle günstigsten Antennenkopplungsgrades erfolgt.

5. Kurzwellen-Röhrensender nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die

Wahl des Antennenkopplungsgrades durch Einschalten eines bestimmten Teiles einer festen Kopplungsspule erfolgt.

6. Kurzwellen-Röhrensender nach Anspruch ι bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung mehrerer durch einen gemeinsamen Quarzkristall gesteuerter und parallel auf einem gemeinsamen Schwingungskreis arbeitender Röhren zwecks Steigerung der erzeugten Schwingungsenergie.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen