УКВ РАДИОУСТРОЙСТВО Советский патент 1944 года по МПК H04B1/18 

Предлагаемое изобретение относится к радиоустройствам ультравысокой частоты и направлено на преодоление некоторых недостатков, свойственных конструкциям устройств ультравысокой частоты и возникающих 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 здесь чрезвычайно заметным. Например, при частоте 2500 мегагерц проводник длиною дюйма имеет длину, приблизительно равную полуволне. Некоторые радиоприборы, принимаемые 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 использования длины проводника, связанного с электронной лампой, в качестве части системы, в которой образуется стоячая волна. Для этой цели, согласно изобретению, в УКВ радиоустройстве, содержащем рефлектор, электронную лампу и параллельные провода (фидеры), фидерная система, к которой присоединена указанная лампа, снабжена перпендикулярным к ней двойным ответвлением.

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, а на фиг. 2-4 изображены различные модификации радиоустройства, выполненного согласно изобретению.

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.

Прием, составляющий предмет данного изобретения, иллюстрируется схемой на фиг. 2. Здесь как и в схеме по фиг. 1, фидер состоит из двух параллельных проводников 11 и 13.

Проводник 11 оканчивается у катода 17 и, таким образом, точка максимума потенциала приходится на катод внутри лампы.

Регулируемая настраиваемая часть 1 включена последовательно с проводником 11 и служит для компенсации влияния между электродной емкости и для надлежащей подстройки линии.

Для того чтобы анод 19 приключить к точке 27 максимального потенциала, лежащей на проводнике 13, применяется полуволновая резонансная секция 2, в состав которой входит внутренний анодный провод. Так как импеданц между разомкнутыми зажимами двух параллельных или коаксиальных проводников, длиною в полволны и замкнутых накоротко на другом конце, равен нулю, то анод 19 оказывается подключенным к точке 27, как требовалось.

Для выходной цепи выпрямленного напряжения последовательно с одним плечом полуволновой резонансной секции 2 включен небольшой конденсатор 3. Проводник 4 приключен к аноду 19 и тем или иным образом выводится к точке малого потенциала радиочастоты.

Таким образом выход выпрямленного (детектированного) тока имеет место на зажимах 5.

В модификации, изображенной на фиг. 3, вместо последовательно включенной настраиваемой секции 1 (фиг. 2) применена параллельная 6, что позволяет подогнать характеристики линии таким образом, что анод оказывается включенным в точке максимума потенциала. Для обеспечения улучшенного баланса на конце проводника 13 включена добавочная регулировочная секция 7. Следует отметить, что в этой модификации размещение катода и анода изменено для того, чтобы ток накала подавать проводником 8, связанным с одним плечом полуволновой секции 2, а звуковой выход получать от средней точки или от точки малого потенциала радиочастоты на антенне. Антенна разделена на две секции высокочастотным конденсатором 14 для подачи постоянного напряжения на анод, как и раньше.

В модификации, показанной на фиг. 4, полуволновая резонансная секция 2, используемая для соединения анода выпрямителя с желаемой точкой 27 на проводнике 13, помещена под прямым углом к линии, и к проводникам 11 и 13 подключена дополнительная секция 16. Электрическая длина секции 16 определяется (и обычно равна ему) импеданцем выпрямителя, к которому она приключена.

Геометрическая длина L для максимальной чувствительности несколько меньше четверти длины волны.

Действительная эта длина зависит от сопротивления и реактанца выпрямителя. Для повышенной избирательности расстояние L берется меньше, чем для максимальной чувствительности.

Такая конструкция позволяет получить более удобное размещение элементов схемы, чем то, которое было возможно, например, в схеме фиг. 2. Питание катода легко подвести к лампе с помощью проводника, проходящего через одно плечо секции 16, а выход удобно получается путем приключения к точке низкой радиочастоты из полуволновой секции 2. Конденсатор 18 служит для изолирования анодной цепи от заземленной катодной цепи и предотвращает заземление цепей постоянного тока и звуковой частоты.

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 проводов, отличающееся тем, что фидерная система, к которой присоединена электронная лампа, снабжена перпендикулярным к ней двойным ответвлением.