149334. lajstromszámú szabadalom • Frekvenciamodulátor koaxiál oszcillátoroknál
2 149.334 kül bonyolult drága megoldások. Példaképpen bemutatunk egyet. (Részletes leírása megtalálható a Very High Frequency Techniques c. könyv első kötetének 409—418. oldalán. Mc Qraw—Hill Book Co. 1947.) A modulátor elvi (kapcsolása a 3. ábrán látható. Itt a jidbb oldali 13 eső az oszcillátor, a bal oldali —• hasonló típusú 14 cső — a frekvenciamodulátor. A 13 oszcillátor cső rácsa és katódja a 14 moduláítoreső rácsa és katódja, valamint a két cső anód ja egy-egy hangolható 15, 16, 17 koaxial vonaldarabhoz csatlakozik. Az eredeti —• nem firekvanciamodulálható oszcillátor — a jidbb oldali 13 csőből és két 15 és 17 vonalból áll. A frekvenoiamodulálihatóság teihát további 1 cső és 1 koaxiálihenger komplexum szükségességét jelenti. A rendszer bonyolult és drága. Az együk legelőnyösebb ismert frekvenciamodulációs rendszernek' az ún. ikapcsolódiiódás [rendszernek (leírását lásd pl. R. Otto: Frequenzmodulation durch ... Frequenz 1951. Nr. 11—12.) alkalmazását koaxial oszcillátoroknál négy tényező nehezíti meg: (Előre kéli bocsátani azt, hogy kaipcsolódiódás megoldásoknál általában kirisitálydiódákat használnak. Alkalmazásuk mellett szól az, hogy nem igényelnék fűtést, emiatt elmaradhatnak a fűtésszűrők, kis méretűek, tehát a 'káros induktivitásuk és kapacitásuk kicsi, nincs indulóáraniuk stb.) Az említett négy nehézség az alábbi: 1. A koaxial oszcillált or óiknál általában nagy (100—200 V) az oszcillációs jel amplitúdója és nincs olyan nagyfrekvenciás krastálydióda, mely ilyen nagy feszültség esetén üzembiztosan működne. 2. A koaxial oszcillátorok (koncentrikus hengereinek belsejében magas (100 C° körüli) hőmérséklet uralkodik, különösein a nagyfrekvenciásán is „meleg" pont, a 7 rácshenger (2. ábra) (közelében ott, ahová a moduláló diódákat el kellene helyezni. (A diódákat nem lehet pl. hidegebb hőmérsékletű helyre tenni és vezetékkel összekötni a —• meleg ponthoz szükségszerűen közellevő — csatolókondenzátoiriral a vezeték elkerülhetetlen káros induktivitása miatt.) 3. A nagyfrekvenciás 'térbe helyezett diódáik a tér hatására tönkremennek. 4. A koaxial hengerbe helyezett alkatrészek elrontják a tér Bzimimietriáját. Mind a négy nehézségen segít a találmány szerinti megoldás. Ennek lényege, hogy a koaxial oszcillátornak a frekvenciát.- meghatározó üregében (2. ábra 7 és 9 henger között) célszerűen az üreg nagyfrekvenciásán nyitott végének közelében, az üreg falával párhuzamos fémfelület, célszerűen egy körgyűrű helyezkedik el, melyhez galvanikusan csátolódilk a frekvenciamodulálást végző egy vagy több dióda. A körgyűrű a kisebb potenciálú és hőmérsékletű 9 hengerhez esik .közelebb. A fellépő elektromos viszonyokat a 4. ábra alapján (tanulmányozhatjuk. Itt 20 a sematikusan ábrázolt koaxial oszcillátoir rezgőköre, 22 és 23 kondenzátorokkal jelöltük az előbb említett fémgyűrűnek a 7 magasabb, áll. 9 alacsonyabb potenciálú henger felé mutatkozó kapacitásait. A fémgyűrűhöz (a 4. ábrán 22 és 23 kondenzátorok közös 21 pontjához) kapcsolódnak 24 és 25 diódák a rajzon bejelölt polaritással, végül a diódák végpontjaihoz a iparaiéi kötött 26 kondenzátor és 27 ellenállás csatlakozik. A kapcsolás elvi működése a következő: , Tételezzük fel, hogy az áramkör lineárisnak tekinthető (lineárisnak nevezzük azt az áramkört, ahol a bemenő kapcsokra adott feszültségváltozás esetén a befolyó áram azzal arányosan változik). Ekkor azt Tlhevenin tétele alapján átalakíthatj.uk. E szerint, ha a 20 rezgőkört U, kapocsfeszültségű 28 feszültségforrásnak nevezzük, ill. tekintjük, (5a. ábra), melyre 22 és 23 kondenzátor kapcsolódik, akkor az egyenértékű az l,5b. ábra szerinti áramkörrel. Az utóbbiban levő 29 feszültségforrás U kapocsfeszültsége: 1 U = IL jcoCs 1 jcoC, jcoC-2 és a benne szereplő 30 kondenzátor kapacitása 1 1 C = jcoC, jcaCa 1 . 1 jcoCj jcoCa (C, és C'j-vel jelöltük a 22 és 23 kondenzátor kapacitásait.) A 22—27 elemiekből álló 4. ábra szerinti áramkör a fentiek alapján egyenértékű a 6.' ábra szerinti áramkörrel. Ez utóbbi áramkörben 30 kondenzátor kapacitása az előbb kiszámított C-vel egyenlő és a bemeneti kapcsokra jutó U feszültség iís — az előbbi képlet által megszabott módon — kisebb a 4. ábra szerinti áramkörnek bal oldali 18, 19 kapcsain levő \J1 feszültségnél:. A 6. ábra szerinti kapcsolás nem más, mint a kapcsolődíiódás frekvenciam.odulátornak egy ismert fajtája. Működésének részletes analízise az előbb említett — R. Otto-tól származó —• cikkben található. A működés lényegét röviden összefoglaljuk. A 6. ábra tulajdonképpen egy feszültségkéitszerez-'ő kapcsolásit mutat. Ha a bal oldali 31, 32 kapcsokra váltófeszültség jut, és 27 ellenállás végtelen nagy, akkor a jobb oldali 33, 34 kapcsokon (ideális dióidák esetén) a váltófeszültség kétszeres csúcsértékéinek megfelelő egyenfeszültség lép fel. A négypólusiba a 31, 32 bemenő kapcsokon keresztül nem folyik be áram. Ha 27 ellenállás értéke 0, a 33, 34 kapcsokon fellépő feszültség is nulla lesz és a négypólusiba a 31, 32 kapcsokon át kapaciitív áram folyik be, mivel a két dióda ellentétes polaritással párhuzamosan van kötve és az áramot mindkét félperiódusban valamelyik átengedi. Ebben az esetiben teihát a 30 kondenzátor párhuzamosan kapcsolódik a 31, 32 kapcsokhoz. Közelfekvő az a gondolat, hogy ha a 33, 34 kapcsokon olyan feszültséget létesítünk, melynek nagysága a nulla és a váltófeszültség kétszeres csúcsértéke közé esik, akkor a négypólusiba befolyó áram nagysága is az előző két áramórték közé esik, azaz a jelenség olyan lesz, mintha a 30 kondenzátor kapacitásértékének csak egy része
