DE965048C

DE965048C - Anordnung zur Linearisierung der Amplitudenkennlinie der Wanderfeldroehren in Verstaerkerschaltung

Info

Publication number: DE965048C
Application number: DED17846A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl-Otto Schmidt; Dr-Ing Habil Herbert Schnitger; Dipl-Ing Alfred Traeger
Original assignee: Deutsche Telekom AG
Current assignee: Deutsche Telekom AG
Priority date: 1954-05-25
Filing date: 1954-05-25
Publication date: 1957-05-29

Description

und

. Karl-Otto Schmidt, Darmstadt,
. habil. Herbert Schnitger, Darmstadt,
ttg. Alfred Träger, Frankfurt/M.
sind als Erfinder genannt worden

Deutsche Bundespost,

Darmstadt

Patenterteilung befcannitgemachit am. 16. Mai il957

Nach dem heutigen Stand der Technik ist es möglich, mit einer als Verstärker geschalteten Wanderfeldröhre Fernmeldesignale in einer Frequenzbandbreite von mehr als iooo MHz zu verstärken. Leider ist jedoch die Linearität einer derartigen Anordnung bei Amplitudenmodulation zu gering, so daß ein solcher Wanderfeldröhrenverstärker zur Zeit noch nicht in einer Richtfunklinie zur Übertragung von z. B. 6oo Fernsprechkanälen (Nutzbandbreite 2,4 MHz) verwendet werden kann. Noch viel weniger Aussicht besteht daher zur Zeit, diese Kanalzahl auf rund 3000 zu erhöhen. Die Anwendung einer Gegentaktschaltung stößt bei der Wanderfeldröhre auf große Schwierigkeiten und ist bisher nicht bekanntgeworden.

Auch die Verwendung einer vorverzerrenden Vorröhre ist mit Rücksicht auf die große Phasenlaufzeit nicht möglich.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Linearisierung der Amplitudenkennlinie der Wanderfeldröhre in der Schaltung als Verstärker, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Spannungen der Wendel, Voranode, des Wehneltzylinders oder sonstiger die HF-Ausgangsleistung beeinflus-

senden Elektroden mit Hilfe eines Regelverstärkers und/oder eines elektronisch gesteuerten Vorwiderstandes derart in Abhängigkeit von der HF-Eingangsleistung (HF-Eingangsspannung) so verändert werden, daß bei den üblichen optimalen Bedingungen für die Laufzeit, Phasenfokussierung und Dichtemodulation die Amplitudenkennlinie praktisch geradlinig verläuft.

In der Abb. ι sind als Beispiel vorkommender ίο Kennlinien von Wanderfeldröhren die verstärkte HF-Leistung »N_HP._Aasg« in Abhängigkeit von der zugeführten Eingangsleistung »N^TnF-Eing^K ^{als aus}~ gezogene Linien eingetragen. Die Steilheit der drei Kennlinien a, b und c hängt von der Wendelspannung U_weni ab, wobei in diesem Fall bei einer Wendelspannung von 1900 V ein Maximum der Steilheit eintritt. Alle drei Kurven zeigen jedoch eine merkliche Krümmung, die dadurch bedingt ist, daß die ungestörte Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle in der Wendel nicht mehr mit der Elektronengeschwindigkeit übereinstimmt.

Nach der Erfindung wird nun in vorliegendem Fall z. B. durch eine entsprechend zusätzlich zwischen 1850 und 1900 V gesteuerte veränderliche Gleichspannung in Abhängigkeit von der Eingangsleistung eine geradlinige Amplitudenkurve in der Form der strichpunktierten Linie »d« erzielt.

In diesem Beispiel dient zur Steuerung der Wendelspannung in Abhängigkeit von der Eingangsleistung ein Regelverstärker, der zu der vorhandenen Gleichspannung, hier z. B. 1850 V, je nach der Eingangsleistung einen entsprechenden Gleichspannungswert bis zu etwa 50 V hinzufügt. Auch die elektronische Änderung eines in den Wendelspannungskreis eingeschalteten Vorwiderstandes im gewünschten Sinne führt dadurch, daß sich der Widerstandswert bei steigender Eingangsleistung entsprechend vermindert, zu der Linie »rf«. Da sowohl die beiden Kennlinien α und b gekrümmt sind, läßt sich die praktisch gerade Kennlinie »ei« nur dann aus ihnen mit Hilfe des Regelverstärkers oder des Vorwiderstandes in Abhängigkeit von der Eingangsleistung einwandfrei herleiten, wenn der Regelverstärker bzw. der Vorwiderstand entsprechend entzerrt ist.

Weitere Möglichkeiten der Linearisierung von Kennlinien der Wanderfeldröhre ergeben sich dadurch, daß man in ähnlicher Weise den Kollektorstrom mit Hilfe der Voranoden- bzw. Wehneltspannung steuert.

In manchen Fällen ist es vorteilhaft, die von der Hochfrequenz-Eingangsleistung abhängige Ausgangsspannung des Regelverstärkers mehreren Elektroden, wie beispielsweise der Wendel und der Voranode und/oder dem Wehneltzylinder der Wanderfeldröhre, gleichzeitig zusätzlich zuzuführen, so daß die Ausgangshochfrequenzleistung sich linear mit der Eingangsleistung verändert.

Die Abb. 2 zeigt in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel der Regelschaltung·, die in ähnlicher Form bisher zur Stabilisierung des KoI-lekto-rstromes der Wanderfeldröhre beim Nachlassen der Kathodenemission verwendet wird. Ändert sich der Kathodenstrom der Wanderfeldröhre, so wird in der bisherigen Schaltung durch Gitterspannungsänderung der Röhre Rö 1 die Voranodenspannung in der Weise variiert, daß die Änderung des Kathodenstromes aufgehoben wird. Führt man nun nach der Erfindung dem Gitter von Rö ι eine aus der Hochfrequenz-Eingangsspannung abgeleitete Regelspannung U% zu, so wird bei geeigneter Polarität die Spannung der Voranode Uvoranode °der die Spannung einer anderen den Kollektorstrom beeinflussenden Elektrode derart geändert, daß die gewünschte Wirkung eintritt. Die Röhre R02 ist ein Stabilisator für die Gittervorspannung von Röi. Der Arbeitspunkt dieser Schaltung wird mit dem Widerstand R₁ eingestellt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Anordnung zur Linearisierung der Amplitudenkennlinie der Wanderfeldröhre in der Schaltung als Verstärker, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungen der Wendel, Voranode, des Wehneltzylinders oder sonstiger die HF-Ausgangsleistung beeinflussenden Elektroden mit Hilfe eines Regelverstärkers und/ oder eines elektronisch gesteuerten Vorwiderstandes derart in Abhängigkeit von der HF-Eingangsleistung (HF - Eingangsspannung) verändert werden, daß bei den üblichen optimalen Bedingungen für die Laufzeit, Phasenfokussierung und Dichtemodulation die Amplitudenkennlinie praktisch geradlinig verläuft.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für die elektronische Steuerung des Regelverstärkers oder des Vorwiderstandes notwendige Spannung durch Gleichrichtung eines Teiles der im Eingangskreis der Wanderfeldröhre zugeführten Hochfrequenzenergie gewonnen wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Regelvorgänge mit praktisch trägheitslos wirkenden Schaltmitteln ausgeführt werden.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zusatzregelspannung, die mindestens einer der die Hochfrequenz-Ausgangsleistung beeinflussenden Elektroden in Abhängigkeit von den Eingangs-Strom-, Spannungs- oder Leistungswerten zugeführt wird, durch entsprechende Entzerrungsmaßnahmen am Regelverstärker bzw. am Vorwiderstand gewonnen und nach Messungen so eingestellt wird, daß die resultierende Amplitudenkennlini© »d« (Abb. 1) praktisch mit einer geraden Linie übereinstimmt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 715 430, 726 077, 675.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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