УКВ РАДИОУСТРОЙСТВО Советский патент 1944 года по МПК H04B1/18 

Предлагаемое изобретение относится к радиоустройствам ультравысокой частоты и ставит своей целью преодолеть некоторые недостатки, свойственные конструкциям устройств ультравысокой частоты и возникающие вследствие значительного импеданца, представляемого чрезвычайно короткими элементами проводников.

При частотах порядка 2500 мегагерц, имеющих место в генераторах Баркгаузена-Курца и им подобных, импеданц, представляемый проводником, длиной которого при более низких частотах можно пренебречь, оказывается чрезвычайно заметным. Например, при частоте 2500 мегагерц проводник длиною дюйма имеет длину, приблизительно равную полуволне. Некоторые радиоприборы, применяемые при ультравысоких частотах этого порядка, имеют сами такие размеры, что сделать приключение к ним, без внесения проводника заметной длины, невозможно.

Настоящим изобретением это затруднение преодолевается путем воспроизведения на зажимах радиолампы напряжения, соответствующего напряжению в точке, к которой требуется сделать приключение. Для этой цели, согласно изобретению, в УКВ радиоустройстве, содержащем рефлектор, электронную лампу и параллельные фидеры, анод, помещенной между фидерами лампы соединяется с одним из проводов одного из фидеров, а катод - с одним из проводов второго (идентичного по своим параметрам с первым) фидера, соединенного с антенной, одинаковой с антенной, соединенной с первым фидером.

Хотя данное изобретение применимо в любом радиоприборе, оно, ради простоты, описывается здесь для случая приключения диода к паре параллельных проводников, представляющих трансмиссионную (фидерную) линию. Совершенно очевидно, что детектор может быть заменен генератором или усилителем без уклонения от существа данного изобретения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на фиг. 1 которого показана схема радиоустройства, поясняющая задачу, решаемую настоящим изобретением, на фиг. 2 показан перспективный вид радиоустройства, выполненного согласно изобретению, на фиг. 3 - схематический частичный разрез по линии А-В на фиг. 2; на фиг. 4 представлена модификация данного изобретения.

Система, изображенная на фиг. 1, часто применяется для приема сантиметровых волн. Полуволновая вертикальная антенна 9 приключена в надлежащих точках к паре параллельных проводников 11 и 13, образующих фидер. Известно, что для получения максимума эффективности передачи, расстояние между проводниками 11 и 13 должно находиться в определенном соотношении с длиной рабочей волны. Было найдено, что это расстояние должно быть не больше 1/20 длины волны. При частоте 2500 мегагерц, которая взята в виде примера, эта часть длины волны приблизительно равна четверти дюйма. Увеличение промежутка между проводниками фидера влечет за собой падение коэфициента полезного действия и нежелательно также с точки зрения возрастания помех от местных источников. Фидер (передающая линия) оканчивается металлической пластиной 15, которая является частью параболического рефлектора или аналогичного элемента.

Длина фидера берется такой, что узел напряжения получается в точке ее, находящейся в рефлекторе.

Простые диодные выпрямители, которые обычно применяются в качестве детекторов сантиметровых волн, могут иметь катод 17 и анод 19, размещенные в колбе 21. Для того чтобы провода от электродов (выводы) можно было впаять в сосуд при надлежащем нагреве без разрушения самих электродов, размеры колбы должны быть достаточно большими.

Другими словами, такие выпрямители должны, по меньшей мере, иметь диаметр, равный дюйму. При рассматриваемых частотах длиной проводников внутри колбы пренебрегать нельзя. Кроме того при присоединении к фидеру, очевидно, потребуются дополнительные проводники 10 и 12. Все это делает невозможным приложение напряжения, имеющего место на фидере, непосредственно к электродам выпрямителя.

Составляющий предмет настоящего изобретения прием, устраняющий это неудобство, иллюстрируется схемой на фиг. 2. Здесь 23 - радиолампа, которая, как отмечено выше, может быть выпрямительной, генераторной, усилительной или иной. Как и раньше, здесь изображены антенна 9 и фидер, составленный из проводников 11 и 13. Предположим, что требуется присоединить радиолампу между точками 25 и 27, лежащими на проводниках 11 и 13; тогда для осуществления этого, согласно изобретению, берется вторая антенна 29 и второй фидер, состоящий из проводников 31 и 33, идентичные первоначальным. Распределение стоячей волны на обоих фидерах будет идентичным. Следовательно, точка 27 на проводнике будет под тем же потенциалом, что и 27′ на соответствующем проводнике 33. Так как расстояние между двумя фидерными линиями не имеет критической величины, то последние можно так расположить, что зажимы радиолампы 23 могут быть приключены к проводникам обеих линий соединительными проводниками минимальной длины. Таким образом, расстояние между проводниками фидера эффективно увеличивается и радиолампа приключается без уменьшения эффективности системы.

Устройство, показанное на фиг. 2, поясняется фиг. 3, где дана полная схема приемника сантиметровых волн. Один из зажимов катода 17 прямо приключен к проводнику 33, действующему в качестве одного из проводов питания катода. Другой зажим катода приключен к проводу, пропущенному через проводник 33 или через небольшую металлическую трубку, прикрепленную к нему. Ток к катоду подается от батареи 35 и может регулироваться реостатом 37. В случае надобности можно применить измерительный прибор 39. Анод 19 присоединяется к проводу 41, пропущенному через проводник 11 и приключенному к первичной обмотке трансформатора 43. Вторичная обмотка трансформатора 43 соединяется с выходным контуром. Если нужно, плюс или минус к аноду 19 может быть подан от батареи 45, включенной между первичной обмоткой трансформатора 43 и землей. Потенциал радиочастоты, существующий между точками 27¹ и 25 проводников 33 и 11, прикладывается к катоду и аноду выпрямителя 21 и на выходных зажимах появляется напряжение, индуктированное результирующим выпрямленным током, текущим по первичной обмотке трансформатора 43.

Устройство, изображенное на фиг. 2, показывает способ включения радиоприбора 23 между верхним проводником 11 одного фидера и нижним проводником 33 второго фидера. Целью этого включения является обеспечение разности потенциалов на зажимах радиоприбора, поскольку, как было указано, потенциалы точек 27¹ и 27 одинаковы.

На фиг. 4 показана модификация радиоустройства, выполненная согласно изобретению; в этой модификации такой же результат достигается без перекрестного включения радиоприбора, путем подгонки фазы напряжений в двух фидерных линиях.

В этом случае проводники 31 и 33 выполняются такими же, как и раньше, но проводники 11 и 13 уменьшены по длине на величину, равную половине длины рабочей волны. Мгновенная полярность напряжений на проводниках 11 и 31 противоположна и потому радиоприбор 23 может быть включен между проводниками 11 и 31, как показано на чертеже.

Таким образом преодолевается влияние импеданца соединительных проводов путем введения и надлежащего размещения дублирующей системы, обеспечивающей минимальную длину соединительных проводов.

УКВ радиоустройство с применением рефлектора, электронной лампы и параллельных фидеров, отличающееся тем, что анод помещенной между фидерами лампы соединен с одним из проводов одного из фидеров, а катод - с одним из проводов второго, идентичного по своим параметрам с первым, фидера, соединенного с антенной, одинаковой с антенной, соединенной с первый фидером.