Nederlands Radiogenootschap

Tijdschrift van het

Nederlands Radiogenootschap

DEEL 19 No. 1 JANUARI 1954

Prof* Dr Balth* van der Pol

O p 27 ja n u a ri 1954 bereikte Prof. D r Balth.

van d er Pol de 65-jarige leeftijd. I le t B estu u r van het N e d e rla n d s Radio- genootschap en de R e­

dactie van het Tijdschrift menen deze voor ons erelid zo belangrijke d a ­ tum niet ongem erkt voor­

bij te kunnen laten gaan.

V a n d er Pol is één van de oprichters van het R adiogenootschap en is gedurende ve le j aren zijn voorzitter gew eest. H e t G enootschap is van vele van zijn onderzoe­

kingen getuige gew eest, zowel door v o o rd rach ten als door artikelen in het Tijdschrift. V o o r zijn verdiensten voor het G e n o o t­

schap en de rad io w eten sch ap benoem de het G en o o tsch ap V an d er Pol in 1949 to t zijn erelid. O o k in het we rk van de U .R .S .I.

had V an d er Pol een groot aandeel. G edurende lange tijd w as hij vice-president van de U .R .S .I. en v o o rzitter van één van de commissies. In 1952 w erd hij to t ere-president van de U .R .S .J.

benoemd.

V an d er Pol voe Ide zich en voelt zich nog steeds in het bijzonder aan g etro k k en tot de w iskundige zijde van de ra d io ­ w etenschap, en er zijn vele problem en die door hem zodoende zijn onderzocht en dichter to t hun oplossing gebracht. Als eerste d a a ro n d e r is te noemen de voortplanting d er ra d io ­ golven, w aarm ee hij zich reeds in 1919 in zijn proefschrift to t het verkrijgen van de g raad van doctor in de wis- en n a tu u r­

kunde aan de universiteit van U tre c h t bezig hield, en w elk probleem hem sedertdien niet meer heeft losgelaten, hetw elk tenslotte leidde to t de berekening van de diffractie van radio-

2

Prof. D r Balth. van der Pol golven om de bolvormige a a rd e (samen met Brem m er). H e t ge­

bied d e r niet-lineaire trillingen leverde een a n d e r veld van onderzoek, d a t leidde to t opstelling van de th an s genoemde diffe­

rentiaalvergelijking van V a n d er Pol, welke de relaxatietrillingen beschrijft. H e t we rk van H eaviside en de door deze ontw ikkelde o p eratorenrekening leidden V a n der Pol to t de studie van de integraal van L aplace als basis van de operatorenrekening, w a a rv a n hij de resu ltaten v e rw erk te to t een veel geroemd boek (samen met Brem m er).

Ruim 26 ja a r is V a n d er Pol verbonden gew eest aan het Philips L aboratorium . In 1938 w e rd hij benoemd to t bijzonder hoog­

le ra a r aan de Technisch H ogeschool. S e d e rt 1949 is hij D ire c ­ te u r van de C .C .I.R ., hetgeen al s een bekroning van zijn w erk op internationaal gebied ten behoeve van de radio is te be­

schouw en. V a n de eerbew ijzen die V a n d er Pol ten deel zijn geva 11e n, willen wij nog verm elden de toekenning verleden ja a r van de Poulsenm edaille, w a a ro v e r in het nummer van IH aart

1953 van het Tijdschrift is bericht.

H e t B estu u r van het R adiogenootschap en de R edactie v£in het rijdschrift bieden hun erelid de hartelijke gelukw ensen aan met het bereiken van de 65-jarige leeftijd en spreken de w ens uit d a t het hem gegeven moge zijn nog gedurende geruime tijd zijn k rachten aan de radio en zijn problem en te kunnen blijven

geven.

Deel 19 N o 1, Jan. 1954 3

De C*CJ-R* conferentie te Londen

door J. D. H. v. d. T oorn 1)

V a n 3 S ep tem b er to t en met 7 O c to b e r 1953 w e rd te L o n­

den een zitting gehouden van het Com ité C o n su ltatif I n te r ­ national des R adiocom m unications (C .C .I.R .), onder v o o rzitter­

schap van de H e e r F aulkner.

D e eerste drie w eken w a re n gewijd aan vergaderingen d er verschillende studiegroepen, terw ijl de la a tste tien dagen gewijd w a re n aan de plenaire zittingen, die eenm aal p er drie ja a r ge­

houden w orden.

H e t C .C .I.R . is een d er perm anente organen van de „U n io n In tern atio n ale des Télécom m unications” (U .I.T .) en zetelt even­

als de zusterorganisaties op telefoon- en telegraafgebied (C .C .I.F . en C .C .I.T .) te G eneve onder de bekw am e leiding van Prof.

D r B alth. van d er Pol.

H e t C .C .I.R . is een onm isbaar org aan in de sam enw erking op technisch gebied van de verschillende landen, voor het rich­

ting geven a an nieuwe ontw ikkelingen en h et norm aliseren van system en, a p p a ra tu u r en bedieningsm ethoden.

Belangrijk w e rk is na de oorlog door het C .C .I.R . gedaan o.a. tijdens de voorgaande plenaire zittingen te G eneve (1951) en Stockholm (1948). G ew ezen kan w o rd en b.v. op h et w e rk voor de internationale norm alisatie van televisienormen, de studies op het gebied d er p ro p ag atie over de aard e, door de tro p o sfeer en de ionosfeer.

V eel van het ontw ikkelingsw erk d a t in de la b o ra to ria van P .T .T .-organisaties en van de industrie gedaan w o rd t is ge­

richt op de oplossing van de vragen door het C .C .I.R . gesteld.

H e t is daarom goed zich periodiek rekenschap te geven van het belang van dit instituut w aarin enkele honderden experts van een groot a a n ta l landen sam enw erken en hieronder moge d aarom in het k o rt een overzicht volgen van de te Londen ge­

durende de la a tste zitting verrichte arbeid.

H e t sp reek t vanzelf d a t het persoonlijk contact gedurende enkele w eken van zovele experts op dit gebied reeds op zi ch- zell van groot belang is, h et inzicht verruim t en stim ulerend k an w erken.

l) H o o fd d ire c te u r P .T .T ., den H aag .

4 J. D. H. v. d. Toorn H e t w e rk is verdeeld over 14 studiegroepen die als volgt zijn ingedeeld, w aarbij ook telkens de internationale voorzitter verm eld is.

Studiegroep I, zenders, vo o rzitter D r E r n s t M etzler, Z w its e r ­ land.

Studiegroep I I , ontvangers, v o orzitter P ierre D avid, Frankrijk.

Studiegroep III, volledige r a d io a p p a r a tu u r g eb ru ik t d o o r de verschillende diensten, voorzitter D r H . C. A. van D uuren,

N e d e rla n d .

Studiegroep I V , v o o rtp lan tin g over het o p p erv lak van de aard e, voorzitter Prof. L. Sacco, Italië.

Studiegroep V, voortplanting in de troposfeer, voorzitter D r R. L. Sm ith^Rose, E ngeland.

Studiegroep VI, v o o rtp lan tin g in de ionosfeer, vo o rzitter D r J. H . D ellinger, A m erika.

Studiegroep V IIy tijdsignalen en sta n d a ard fre q u e n tie s, voor­

zitter B. D ecaux, Frankrijk.

Studiegroep V III, internationale controle van de uitzendingen, voorzitter J. D . C am pbell, A ustralië, (plv).

Studiegroep IX , algem een technische kw esties, v o o rzitter H . S tan esb y , Engeland.

Studiegroep X , omroep, vo o rzitter N e a l M c N au g h ten , A m erika.

Studiegroep X I, televisie, v o o rzitter E. Esping, Z w ed en .

Studiegroep X I I , om roep in de tropen, vo o rzitter B. V . Baliga, India.

Studiegroep X I I I , exploitatie-vragen die voornamelijk afh an g en van technische overwegingen, voorzitter Ir }. D . H . van d er Toorn, N ed erlan d .

Studiegroep X I V , vocabulaire, voorzitter Prof. Tullio Gorio, Italië.

Studiegroep I heeft een uitvoerige aanbeveling gegeven a a n ­ gaande h et zo belangrijke o n d erw erp van beperking in de b a n d b re e d te voor uitzendingen van verschillende soort. Tevens w erd en aan de adm inistraties nieuwe aanbevelingen gegeven voor de frequentie toleranties m et het oog op de verhoging van de frequentie stabiliteit. D e vooruitgang d er techniek v e r­

oorlooft thans het bereiken van betere w a a rd e n dan vastgesteld in het radioreglem ent van A tlantic C ity.

Studiegroep I I stelde aanbevelingen op betreffende lineaire en niet-lineaire ontvangers, voornam elijk ten aanzien van de

De C.C.I.R. conferentie te Londen 5 ruisfactor en de gevoeligheid; hierbij w erd en th an s ook de b e ­ treffende formules voor frequentie m odulatie opgenomen. A a n ­ bevelingen w erd en gegeven en nieuwe vragen gesteld b e tre f­

fende de „dynam ische” of „tw eesig n alen ” selectiviteit ingevoerd n a a st de algemeen bekende „ sta tisc h e ” selectiviteit, w aarbij in het eerste geval het effect van een ongew enst gesleuteld sig­

naal op een gew enst gesleuteld signaal beschouw d w o rd t.

V o o rts w e rd een aanbeveling opgesteld betreffende de s ta ­ biliteit van verschillende soorten ontvangers en w erd en nieuwe vragen geform uleerd betreffende de stabiliteit van televisie- en FM .-ontvangers, de ongew enste signalen van externe of interne oorsprong in su p erh etero d y n e ontvangers, de m aatregelen ten opzichte van de uitstraling van oscilatoren van ontvangers, die hinder aan andere kunnen veroorzaken, de invloed op de vorm van het signaal van verschillende soorten stoorim pulsen en stoorgeruis.

Studiegroep I I I h ad een groot a a n ta l o n d e rw erp e n te b e ­ spreken betreffende b a n d b reed te en signaal ruis-verhouding, de k an aalafstan d en , toonfrequente telegrafie, fading, bescherming tegen stoorders, gerichte antennes, eenzijband m odulatie system en voor telefonie en voorts enige punten betrekking hebbend op de inform atie theorie.

De Studiegroepen I V , V en V I hebben alle betrek k in g op de voortplanting d er electrische golven.

Besloten w e rd de sinds 1938 b e sta an d e C C I R voortplantings- krom m en uit te breiden voor h et gebied van 3 0 —300jMc/s. D e theoretische grondslagen w a a ro p de sam enstelling van deze krom m en zullen b eru sten w erd en vastgesteld. D e uitw erking zal in de loop van het volgend ja a r door het se c re ta ria a t van de C C I R te G enève geschieden.

Behalve de voortplanting van radiogolven over een glad doch niet homogeen o p pervlak w e rd het gedrag van radiogolven n a ­ bij een kustlijn en dergelijke bezien, hetgeen o.a. van belang is voor het bepalen van de reikw ijdte van radiozenders.

Z o w el een B ritse als een N e d e rla n d se m ethode van b e re k e ­ ning w e rd a a n v a a rd , aangezien beide re su lta ten geven die goed m et de proefondervindelijke gegevens overeenstem m en. Bij beide m ethoden komen zowel de veranderingen in fase als in am pli­

tude bij de overgang van de ene g ro n d so o rt op de andere te voors chij n.

D o o r Studiegroep I V w e rd o.a. b estu d eerd de invloed van de seizoenen op de v eld sterk te tussen 500 en 1500 kc/s, benevens

6

J» D. H. v. d. Toorn de tegenw oordige sta n d van kennis van v oortplanting van ra d io ­ golven op onregelm atig terrein.

D e Shidiegroep V voor de troposferische p ro p ag atie a d o p ­ teerd e de reeds in 1952 te Stockholm m et h et oog op de televisie- conlerentie voorgestelde krommen, gevende de v eld sterk te voor frequenties tussen 30 en 200 M c/s op grote afstan d en van de zender.

Richtlijnen voor v e rd er onderzoek op dit gebied w erd en v a s t­

gesteld.

E en studieprogram m a is sam engesteld voor h et onderzoek van de v o o rtp lan tin g van golven die door de tro p o sfeer langs v e r­

schillende w egen p la a ts vindt en eveneens voor h et m eten van de v eld sterk te in de b u u rt van obstakels, voor de analyse van p ro p ag atie w aarnem ingen a an de hand van m eteorologische ge­

gevens, enz.

D e o n d erw erp en van studiegvoep V I voor ïonosfensche p ro ­ pagatie verlangen een n au w e sam enw erking m et de U R S I , w elke organisatie zoals bekend in A ugustus 1954 te 's-G ravenhage bijeenkomt.

V o o r de radiodiensten is een belangrijk o n d erw erp vanzelf­

sprekend d a t van de frequentie voorspelling, w a a r a a n d an ook vanuit verschillende gezichtspunten de nodige a a n d a c h t w e rd besteed.

G epoogd zal w o rd e n uitvoeriger gegevens van een a a n ta l over de a a rd e verdeelde p la a tse n te verkrijgen van h et atm o s­

ferische ruisniveau.

D e Solar-index (getal van W o lf ) geeft geen volm aakte index voor de invloed op a a rd e van de zonneactiviteit en b e stu d eerd zal w o rd e n of an d ere zonneverschijnselen een b etere aanduiding kunnen geven van de zonneactiviteit. B estu d eerd w e rd of er m athem atische m ethoden g eb ru ik t kunnen w o rd e n voor h et e x tr a ­ poleren ten behoeve van het voorspellen van de Solar-index.

A angegeven w e rd de mogelijkheid van voorspellingen op k o rte termijn ten behoeve van de rad io v erk eersd ien st uit zonnew aar- nemingen of andere verschijnselen.

Gezien de grote uitgebreidheid van dit studiegebied is het w el zeer wenselijk d a t in de verschillende landen een nauw e sam enw erking b e s ta a t tussen de verschillende officiële instanties, die zich bezig houden m et w aarnem ingen van de zon, m agneti­

sche verschijnselen, ionosfeer e.d. In te rn a tio n a a l heeft, zoals b e ­ kend, de uitwisseling p la a ts van U rsigram m en en w aarschuw ingen.

O p voorstel van N e d e rla n d w e rd de studie te r h an d ge-

De C.C.I.R. conferentie te Londen 7 nomen van het uitzenden en ontvangen van circulair gepolariseerde golven. V o o rtg e z e t zullen w orden, in sam enw erking m et een a a n ta l over de a a rd e v erspreide stations, de proeven m et schuin invallende impulsen. W aarn em in g sm eth o d en w e rd en onder het oog gezien voor h e t o p tred en van zonnevlammen, hetgeen van belang is bij h et b estu d eren van de invloed van de onderste lagen van de ionosfeer op de v oortplanting van lange en zeer

lange golven.

Studiegroep V I I gaf een aanbeveling voor de v o o rw a a rd e w a a ra a n de uitzending van sta n d a a rd fre q u e n tie s en tijdsignalen moet voldoen. D e v raag w e rd gesteld of een dienst zou kunnen w o rd en ingesteld voor het uitzenden van tijdsignalen en s ta n d a a r d ­ frequenties, zodanig, d a t deze overal te r w ereld b esch ik b aar zouden zijn. V erzo ch t w e rd om de banden voor h et uitzenden van dergelijke signalen vrij te maken.

Studiegroep V I I I behandelde de m eetnauw keurigheden en m eet­

a p p a ra tu u r voor contrölestations.

E en studieprogram m a is o n tw o rp en m et betrekking to t het meten van frequenties boven 50 M c/s, w elk gebied in tern atio ­ naal m eer en m eer in gebruik komt.

Studiegroep I X had een groot a a n ta l uiteenlopende v ra a g ­ stukken te behandelen. E en gedeelte had betrek k in g op m ari­

tieme zaken. Specificaties w erd en opgesteld voor een a la rm ­ systeem op de telefonie frequentie 2182 kc/s, alsm ede a a n b e ­ velingen voor h et onderhouden van een luisterdienst op deze golflengte, w a t de algemene veiligheid te r zee zal verhogen.

Z o n d e r b ep aald e conclusies te tre k k e n w erd en de m érites b e ­ schouw d van puls-uitzendingen voor de p laatsb ep alin g m et b e ­ hulp van richtingzoekers.

O p voorstel van het C om ité In te rn atio n a l R ad io -M aritim e ( C I R M ) w e rd besloten om in h e t program m a van studie op te nemen de technische k a ra k te ristie k e n van a p p a ra tu u r w erkende m et frequentie m odulatie voor de maritiem e dienst. D e tegen­

stelling tussen A M en F M heeft de universele toepassing van /'W -a p p a ra tu u r op dit gebied geremd.

Bij de telegraaf-aangelegenheden, w elke studiegroep I X b e ­ handelde, b evindt zich een aanbeveling betreffende de vorm van het identificatiesignaal en de wijze van uitzenden en van m oduleren bij verschillende ty p en van uitzendingen. H e t iden­

tificeren van de stations is een belangrijk punt en geeft moei­

lijke problem en bij speciale uitzendingen, zoals bij toepassing

van synchrone system en m et m eer kanalen, snelle machine- zenders, facsimilé-uitzendingen en dergelijke.

Bijzondere a a n d a c h t w e rd gewijd aan de b reed b an d sy stem en voor straalzenders. D it is een gebied d a t zich in toenem ende belangstelling mag verheugen, zowel voor televisie als voor telefonie, zelfs voor telefonie op zeer grote afstand. D e w ens w e rd uitgesproken d a t het C C I R in sam enw erking m et het C C I F a an een zekere m ate van planning zou meedoen voor h et projecteren van dergelijke b reed b an d sy stem en voor zeer grote afstanden.

E en groot a a n ta l concrete vragen legt de basis voor een verdere studie op dit gebied, d a t gedeeltelijk gezamenlijk met het C C I F behandeld zal moeten w orden.

V o o r de internationale sam enw erking, w aarbij eventueel delen van lange verbindingen over h et grondgebied van verschillende landen zullen lopen, is de bepaling van de verschillende g ro o t­

heden die hiervoor moeten w o rd en vastgelegd en de specificatie d a a rv a n van veel belang.

Studiegroep X heeft een uitvoerig docum ent u itg e w e rk t m et belangrijke aanbevelingen voor de norm aliseringen van de op­

name p e r gram ofoonplaat en die p er magnetische band. O f ­ schoon de V erenigde S ta te n een andere o p n am e-k arak teristiek toepassen, accepteren zij de C C I R aanbevelingen voor de in te r­

nationale uitwisseling. In het k a d e r van dit a rtik el kan niet op de vele bijzonderheden w o rd en ingegaan, doch een in teres­

sante norm alisering w o rd t door dit w e rk bereikt.

B esloten w erd het v ra a g stu k van eenzijband geluidsomroep van het program m a a f te voeren. H o ew el de toepassing ervan b a n d b ree d te b e sp a a rt, zou de invoering van een dergelijk s y ­ steem zulke grote veranderingen in de ontvangtoestellen ten gevolge hebben, d a t invoering van dit systeem buiten de p r a k ­ tische mogelijkheden valt. E r zal v e rd er studie g em aak t w orden van de proeven van de B B C m et tw ee zijbanden, w aarbij b e ­ sparing in b a n d b ree d te verkregen w o rd t door de ontvanger te voorzien van een laag freq u en t bandfilter.

U itvoerig w e rd gediscussieerd over een A m erikaans voorstel betreffende h et gebruik van m eerdere golflengten p er program m a voor w ereldom roep, w aarbij een b ru ik b a arh e id sfa c to r zou w o r ­ den ingevoerd, afgeleid uit factoren w elke de ontvangstcondities bepalen; eveneens zouden de propagatievoorspellingen deze b ru ik b a arh e id sfa c to r mede bepalen. H e t sp re e k t vanzelf, d a t d it o n d erw erp van uitzonderlijk belang is voor golflengtever-

8 J. D. H. v. d. Toorn

De C.C.I.R. conferentie te Londen 9 delingen voor de kortegolf-om roep. Aangezien er echter onvol­

doende gegevens aanw ezig zijn om dergelijke b ru ik b aarh eid s- factoren m et enige g raad van nauw keurigheid v a st te stellen, w erd besloten de studie over dit o n d erw erp v o o rt te zetten.

N atu u rlijk o n tb ra k de studie van de huidige ontwikkeling van gerichte kortegolf-om roepantennes niet op h et program m a, terw ijl voorts op voorstel van N e d e rla n d aan het w erk p ro g ram m a van deze studiegroep w e rd toegevoegd de studie betreffende een a a n ta l normen die bepalend zijn voor F M -omroep uitzen­

dingen op metergolven.

D e televisie studiegroep X I h ad een m inder storm achtig b e sta an d an enkele jaren geleden, toen de televisienorm en bezien m oes­

ten w orden.

M e n kon zich th an s bezighouden m et v raagstukken, die met de praktische verwezenlijking van televisie verband houden, zoals het o n tw e rp en de bouw van regionale televisienetten en de koppeling van landelijke netten. Hierbij inbegrepen is dan het v raag stu k van de tran sfo rm atie van de normen der v e r­

schillende televisiesystem en.

B estu d eerd zal w orden w elke invloed de polarisatie van electrom agnetische golven heeft op het op tred en van storingen;

aan dit probleem w e rd reeds a a n d a c h t geschonken op de goli- lengteconferentie te Stockholm in 1952.

Studiegroep X I I , die de om roep in tropische strek en betreft, heeft voor N ed erlan d geen belang.

Studiegroep X I I I heeft in studie genomen de v ra ag ol aan boord van schepen de auto-alarm toestellen voldoende beproefd w o rd en om zekerheid van reageren te g aranderen. N ag eg aan zal w orden w elke m aatregelen men m oet aanbevelen teneinde te verzekeren d a t auto-alarm toestellen m et inbegrip van de antenne, aan boord van schepen opgesteld, bij voortduring goed zullen blijven w erken.

D eze studiegroep heeft voorts de ra p p o rtco d e s sinpo en sinpfemo herzien.

V o o rts zal tezam en m et het C C 1 T het samenvoegen van de verschillende b e sta an d e codes uit de radio- en telegraafregle- menten en een eventuele unificatie d a a rv a n w o rd en bestudeerd.

In een door studiegroep X I V gestelde resolutie w o r d t ge­

v ra ag d in de correspondentie m et de U .I.T . van het electrische eenhedensysteem volgens Giorgi gebruik te maken.

B o v en staan d overzicht is slechts zeer b eknopt en dus onvol­

10

J. D. H. y. d. Toorn ledig en kon niet ingaan op de o n d erw erp en zelf. M e e r dan 800 „docum ents" w erd en tijdens dit jongste C C I R v e rw erk t.

H e t overzicht moge de lezer ech ter een indruk geven van de grote uitgebreidheid van dit arbeidsgebied en van de belang­

rijkheid van vele d er aan g estip te aanbevelingen en problemen.

H e t kan een zekere voldoening geven d a t ook N e d e rla n d actief aandeel in de beraadslagingen heeft kunnen hebben. O m op in tern atio n aal niveau m et voldoende gezag te kunnen m ede­

w erken, zal behalve een keuze van onderw erpen, w a a ro p men zich m eer in het bijzonder kan concentreren ook g etrach t moeten w o rd en voldoende tijd van de d a a rv o o r in aanm erking komende experts voor dit w e rk vrij te m aken (een moeilijke opgave, ge­

zien het vele andere w e rk en h et beperkte a an tal) en de m a­

teriële middelen te r beschikking te stellen voor het nemen d er vereiste proeven.

S am enw erking op nationaal niveau van alle betrokkenen zal dit wre rk zeer ten goede komen.

O n d e r leiding van I r J. D . H . van d er Toorn nam en van N e d e rla n d se zijde aan deze C C I R-conferentie deel (in sommige gevallen slechts voor een enkel o n d e r w e r p ) :

Vanwege P T T :

D r l r H . C . A . van D uuren I r B. van Dijl

P. de G ro en J. H o u tsm u ller J. K u y p e r

I r B. van M an en

Ir B. J. S tö v er I r J. C. V e rto n

I r A. H . de V oogt I r J. J. V o rm er

D r l r C. Th . F. van d er W ijck

Vanwege Radio-H olland N .V .: I r C. B. B ro ersm a I r H . T. H y lk e m a Vanwege de N .R .U .:D r I r J. J. G eluk Vanwege P hilips, Eindhoven: I r H . Rinia

D r H. B re mm er Vanwege P hilips Telecommunicatie Industrie:

I r J. W . A lexander Vanwege de Stichting Radio Nederland-W ereldom roep :

E. van E ldik

Januari 1954 - Deel 19 - No 1 11

Impulsvorming en voeding van het magnetron

door H. G. Bruijning x)

Voordracht gehouden voor het Nederlands Radiogenootschap op 29 April 1953.

S U M M A R Y

Some fundam entals and details are given ab o u t the special technique developed to supply the m agnetron w ith pulses of the desired form and magnitude.

Inleiding.

D e moderne, bij r a d a r toegepaste m agnetrons zijn in het a l­

gemeen alleen geschikt om er k o rtd u re n d e impulsen van hoog vermogen mee op te w ekken.

O m geen nadelige gevolgen van af en toe o ptredende g as­

ontladingen (zg. sparken) te hebben is h et gew enst om in de spanne tijds tussen de impulsen geen hoge spanning op enige electrode te laten b estaan. D it b re n g t m et zi ch mede d a t w e ook in de m odulator hoge vermogens h e b b e n ; de orde van grootte is : 30 A bij 30 k V, gedurende I jus, IOOO m aal p e r seconde.

V e rd e r m oet nog voldaan w o rd e n aan tw ee eisen: D e puls m oet een voorgeschreven g edaante hebben, en de impulsvorming moet m et een goed rendem ent geschieden.

Algemene op zet.

E r zijn tw ee principieel verschillende m ethoden om de gew enste impulsen op te w ekken en w e l :

1) D o o r uit te gaan van een energiereservoir m et grote inhoud, w a a r het m agnetron door middel van een sch ak elaar telkens even op w o rd t aangesloten.

2) D o o r een klein reserv o ir telkens te vullen m et de energie die voor een impuls nodig is, en dit reserv o ir dan geheel in het m agnetron te ledigen.

V o o r de eerste m ethode zijn w e aangew ezen op vacuumbuizen als schakelaars, w aarbij dan zeer hoge eisen a a n die buizen gesteld w orden. W e krijgen een volumineuze m odulator, die we ech ter wel gemakkelijk kunnen voorzien van een regelknop

]) N a tu u r k u n d ig L a b o rato riu m N . V . Philips’ G loeilam penfabrieken Ein dh oven-N ed erlan d .

12

H. G. Bruijning om de im pulsduur n a a r believen in te stellen; deze methode w o rd t in bijzondere gevallen w el toegepast.

D e tw eede m ethode zal hier n a d e r w o rd en besproken. W a t b e tre ft de so o rt van reserv o ir kunnen we, gaande van m inder n a a r m eer gangbare oplossingen, bekijken:

d) een d ra aie n d vliegwiel (electrische machine), w a a r impuls- gewijs energie aan o n ttro k k en w o rd t. Z o 'n vliegwiel blijkt bij n ad ere beschouw ing een reserv o ir te zijn w a a rin een zeer grote energie p er cm3 o n d e rg eb ra c h t k an w orden. D e machine die deze energie in k o rte impulsen zou m oeten om zetten is echter practisch moeilijk te realiseren ;

b) een zelhnductie w a a r w e langzaam een m agnetisch veld in opbouw en, om dan plotseling de energie te laten vrijkomen.

D it principe v o ert to t de schakeling die in hg. 1 is aangegeven en v e rw a n t is aan die van een 5fiMT/w autobobine. D e schakeling is sp e ­

ciaal geschikt voor een belasting m et een hoge im pedantie, w a t w e bij de m agnetrons norm aal

VOEDING

UiJKSDAHMNt ONDERBREKER

Fig. 1.

niet hebben.

D e constructie van de o n d e rb re k e r is het moeilijke punt;

voor kleine verm ogens (bijv. ontsteken van hulpontladingen) is deze schakeling w el gerealiseerd. V o o r grote vermogens is het probleem ech ter niet opgelost, er is een sc h a k ela a r nodig, die een grote stroom in een deel van een microseconde kan o n d er­

breken, w aarbij een hoge inductiespanning optreed t.

c) T en slo tte is er nog een derde m ethode w aarbij we een co n d en sato r langzaam laden en snel ontladen, zoals in hg. 2 is

aangegeven. D it is nu een m ethode die voor ons ge­

val bijzonder geschikt is.

D a n k zij de toepassing van een im p u lstran sfo rm ato r voor het m agnetron heeft h et ontlaadcircuit een lage im pedantie, de laadspanning, die hier

VOIDING

GEL'JKSPANN'NG

UOGE IMPEDANTIE

- n r w —

XHAK.

: b e l a s t in g

[^{la g e}

im p e d a n t ie

Fig. 2.

OPLAAD SMOOR SPOEL

--- — DEMP WEEDS TAND

-MVW-

VOEDING

GEL'JKS PANNING BEVEHIGINGS — SNODE

J.V.N.

^SCHAKELAAR

T

HET IV.N /1 INDE PLAATS GEKOMEN VAN X>£

SATOR UIT F/S.E HET HEEFT NAAST ION FUNCTIf P£ GElVENS T£ Vi&W TE GEVEN. ---

CONDFN- ^{- _____}

AIS RESERÜbm

IMPULS TRANSFORMATOR OOK DE TAAK AM O f iM PUU

netron

Fig. 3.

Impulsvorming en voeding van het magnetron 13 van dezelfde orde als de o n tlaadspanning is, hoeft dus niet onaangenaam hoog te w orden. D e sch ak elaar hoeft alleen het circuit te sluiten; we kunnen daarom gasontladingsbuizen ( th y r a ­ trons) gebruiken. W e komen tenslotte aan de opzet voor een m odulator zoals in fig. 3 is aangegeven.

V_SCUAtCLAAQ0\/0Jf

Fig. 4.

STROOM DOOR OHAADSMOORSRORL

t

Beschrijving van de gebruikelijke m odulator.

AVe zullen achtereenvolgens de verschillende elementen van fig. 3 n ad er gaan bekijken. D e spanning over de sch ak elaar

w o rd t periodiek to t nul teru g g e­

b ra c h t; deze spanning en de stroom door de laadsm oorspoel zullen v e r­

lopen volgens fig. 4 en fig. 5. W a n n e e r de sm oorspoel met de capaciteit van het im pulsvorm end n e tw e rk is afge­

stemd op i x de herhalingsfrequentie, krijgen we de getrokken krom m en;

is de h erh aalfrequentie veel groter, dan krijgt men, zoals uit de berekening volgt, een verloop als door de gestippel­

de krom m en is aangegeven.

Bij deze m ethode van laden hebben w e een goed re n d e ­ ment, en vooral voor de hoge frequenties die bij het uitschakelen op tred en een hoge im pedantie in het laadcircuit. D a t is p rettig om dat dan na de impuls, w a n ­ neer de stroom in het ontlaadcircuit klein is, ook de stroom in het laadcircuit klein is, en het doven van het th y ra tro n niet belem m ert. D eze krom m en gelden alleen in het geval, d a t we h et I.V .N . w erkelijk ontladen. Bij storingen in het m agnetron (sp ark en of niet aanlopen), die niet te vermijden zijn, is d a a r niet aan voldaan. In p la a ts van de normale afsluiting van het

I.V .N . hebben we dan een kortsluiting resp. zeer hoge im pe­

dantie. Is d a t het geval, dan kunnen we (bij te hoge, resp.

te lage aanpassing) een to e ­ stan d krijgen zoals in fig. 6, resp. fig. 7 getekend is. V e ro n ­ d ersteld is daarbij, d a t op het tijdstip t — ta de afsluiting van

Fig. 5.

14 H. G. Bruijning het I.V .N . v e rsto o rd w o rd t. Bij te hoge afsluiting tre e d t w eer een periodiek verschijnsel op:

bij te lage afsluiting evenw el neem t de am plitude van de slinge­

ring sterk toe, en w o r d t ge­

woonlijk begrensd door een over­

slag, bijv. in het th y ra tro n . E r kunnen gemakkelijk o v e rsp a n ­ ningen optreden, die h et dubbele van de norm ale spanning b e d r a ­ gen. M e t de in fig. 3 getekende beveiligingsdiode kan de negatieve ,,overshoot” goed verw ijderd w orden, z o d at dan bij de volgende impuls slechts de norm ale w a a rd e van de spanning op het I.V .N . b ereik t w o rd t. D e overspanning is relatief het g ro o tst bij de la a d sm o o rsp o el; een an d ere vorm van beveiliging is d aaro m h et aan b ren g en van een spanningsafhankelijke w e e rs ta n d over de smoorspoel.

H e t steile verloop van de spanning bij elke impuls m a a k t het gew enst om enige demping (w erkzaam voor frequenties om streeks 1 Mc) a an te brengen in de vorm van een d e m p w eerstan d m et zelfinductie, te r beveiliging van de laadsm oorspoel.

H et I. V .N . (im pulsvorm end netwerk) dient ten eerste als ener- giereservoir, en het zorgt er v e rd e r voor d a t w e een impuls verkrijgen van de gew enste vorm. W e gaan e e rst na hoe w e m oeten handelen om bij belasting met een w e e rs ta n d to t de gew enste pulsvorm te komen. W a n n e e r w e als I.V .N . een con­

d e n s a to r nemen, krijgen w e een impuls zoals getoond in foto 1 . D e zelfinductie, die in h e t circuit altijd aanw ezig is, v e ro o rz a a k t de afronding a an de top. Deze vorm van impuls is zeer onge­

w e n st; het m agnetron heeft bij lage spanning nl. een zeer hoge im pedantie, zo d at de co n d en sato r niet geheel leeg loopt. Bij een norm ale m odulator kunnen we dit niet gebruiken. E r blijft te veel energie ongebruikt achter, die zich ergens anders g a a t

. uitleven.

O m bij de variërende im pedantie van h et m agnetron toch een afslui­

ting van h et I.V .N . te krijgen, die w el lijkt op een afsluiting m et een constante w e e rstan d , m oeten w e u it­

gaan van een I.V .N . d a t — m et w eer-

F i g . 8 .

Impulsvorming en voeding van het magnetron 15 sta n d b e la st — een rechthoekige impuls oplevert (zie fig. 8).

E r komen dan m a a r tw ee to estan d en voor:

a) E = O en 1 = 0

b) — fc>puis en I — Ipuis

en de w a a rd e — noemen we gewoonlijk de im pedantie vanE p h et m agnetron. E

In dit theoretische geval k a n het m agnetron zich slechts in tw ee punten van zijn E — I k a ra k te ristie k bevinden. W a n n e e r w e h et inschakelverschijnsel en stabiliteitsoverw egingen buiten beschouw ing laten, is h et onbelangrijk w elke vorm de m agne­

tro n k a ra k te ristie k heeft — zodat een I.V .N . d a t een re c h t­

hoekige impuls levert, ook door het m agnetron op de juiste wijze ontladen k an w orden. D e m agnetron-im pedantie, (zoals boven gedefinieerd) m oet dan w el de juiste w a a rd e hebben, en het I.V .N . moet to t de juiste spanning geladen zijn. E en v oor­

beeld van een I.V .N . d a t een rechthoekige impuls levert, is een lange leiding; een geladen leiding m et looptijd t geeft, w a n n e er w e hem plotseling afsluiten m et een w e e rstan d , gelijk a an zijn golfw eerstand, een impuls van tijdsduur 2 t . Z u lk een impuls is in foto 2 w eergegeven — het I.V .N . w as een concentrische kabel van circa IOO m lengte.

Foto 2 leert ons al m e e r :

1) D e b o v en k an t is scheef — v e ro o rza a k t door de ohmse verliezen in de binnengeleider van de hier gebruikte kabel.

2) D e achterflank is niet steil — er tr e e d t in deze kabel enige dispersie op.

m r—

T T T T

V erv an g en w e om deze re d e ­ nen de „echte” k ab el door een k u n st kabel, geschakeld volgens fig. 9, dan krijgen w e de impuls- pjg 9 vorm volgens foto 3. D e schou­

dertjes zijn een uiting van het phenom een van G i b b s ; we kunnen ze corrigeren, door de zelfinducties aan de einden w a t g ro te r te m aken d an de overigen.

G u i ii e m i n gaf een berekeningsm ethode van dit soort netw erken, en een a a n ta l aequivalente n etw erken, die in speciale gevallen hun m erites kunnen hebben, zijn uitgerekend.

W e noemen nog even het n e tw e rk van fig. 10, d a t slechts één co n d en sato r voor hoge span- Fig io. ning bezit, en voor k o rte impul- rX II11

-Hl—

16 H. G. Bruijning sen een b e te r rendem ent heeft dan het langeleiding n etw erk . D e impulsvorm van h et n e tw e rk van fig. 9, zie foto 3 kunnen w e bijschaven en corrigeren door op b ep aald e p la a tse n een zelfinductie of capaciteit te v ergroten of v erk lein en ; w e brengen daarbij e x tra reflecties aan, die invloed hebben op h et spannings- front, w a n n e e r d a t langs de desbetreffende p la a ts van het I.V .N . passeert. E en plaatselijke verkleining van de kabelim pedantie geeft op de overeenkom stige p la a ts van de impuls een bobbel in de spanning — en na de impuls een bij-efifect op een p la a ts w a a r norm aal geen spanning zou zijn. D e tw ee effecten tre d en op bij heen- resp. terugreis van h et spanningsfront langs het n e tw e rk fig. 9. In p la a ts van dit uitvoerig te gaan v erk laren zijn hier enkele foto's (4a t/m 4d) m et bijbehorende n e tw e rk e n (fig. 1 1a t/m d) gegeven.

/ .i._ _ TT “X

x N

—vJLfiJLEJLr-»—'JL&JULÊ/—¹ -xJUÜLEJLr—♦—

f

^—CJLfiJLCL^/—1

/ ✓

:_1:

____________]

n X Ü L Ü rr

____________i T---

. T =

^’

T __I

r —■

*—vU LlÊ^/-1h\JUUURJ²r-

L

_____________

r-vJUUU/-

j L————

pJUUUU^-

---

1y 1 ■ ■---NN

Fig. 11.

W e kunnen zo w el een kleine correctie o n g e stra ft aanbrengen, m a a r w a n n e e r w e de impuls ste rk willen v eran d eren (bijv. een driehoek in p laats van een rech th o ek m aken) lopen w e o nher­

roepelijk vast.

De im puls transform ator.

Bij het ontladen van het beschouw de n e tw e rk kunnen w e nu een fraaie rechthoekige impuls maken, m a a r de im pulsspanning

Impulsvorming en voeding van het magnetron

17

Foto 1. Foto 2.

Foto -4a. Foto -4b.

Foto 4d.

Foto 6.

Foto 7b.

Impulsvorming en voeding van het magnetron 19 is slechts de helft van de spanning w a a rto e w e het n e tw e rk hebben geladen.

Bij een output-puls van 30 k V b e te k en t dit d a t we 60 k V op het n etw erk , en ook op de sch ak elaar moeten zetten. D it heeft grote bezw aren, zo d at men m eestal zijn toevlucht neemt to t een im pulstransform ator, die bijv. een facto r vier of m eer o p tran sfo rm eert. H e b b en w e die tra n sfo rm a to r eenm aal, dan zijn w e ook vrij om de im pedanties van m agnetron, resp. m odulator zo te kiezen als voor deze onderdelen h et beste uitkomt.

W a n n e e r w e van de tr a n s ­ fo rm ato r een vervangingsschem a tekenen, is d a t in eerste b e n a ­ dering zoals in fig. 12 te zien is, en de gevorm de impuls zal zijn w eg m oeten gaan via dit stukje laag-doorlatendfilter, d a t erg veel lijkt op een mootje van het I.V .N . Als we reflecties w illen vermijden, is het zaak de im pedantie

j /

— (L is de spreidings-

SMKlMNQ

9---nrnttT*-

PP/M. \jjuerst.

capaciteit'

J A B A U e i IE IF W O U C T/t

scc.

Fie. 12.

zelfmductie, C de effectieve capaciteit van de wikkeling, die mede b e p a ald w o rd t door de spanningsverdeling langs de w ik k e ­ ling) van de tra n s fo rm a to r gelijk te m aken a an die van het I . V . N . ; door geschikt dimensionneren van de w ikkeling is d a a r altijd aan te voldoen. W e eisen bovendien d a t h et p ro d u c t L X C niet te groot w o rd t, of a n d ers gezegd, d a t de afsnijfre- quentie van de tra n s fo rm a to r niet te laag w o rd t. W^e zullen L X C niet g ro te r willen m aken dan bij één kabelsectie, soms zelfs kleiner. D it kom t practisch neer op een eis voor de m axi­

m aal to e la a tb a re d raad len g te van de secundaire wikkeling. W e moeten dan de k ern nog zo dim ensionneren d a t h et m et deze d raad len g te mogelijk is om de p arallel zelfinductie voldoende klein te houden. D e w ikkelgegevens zijn hiermee vrijwel v a s t­

gelegd en voor het voldoen a an de eis van voldoende parallel- zelfinductie is het nodig de beschikking te hebben over een m agnetisch m ateriaal van voldoend hoge ju en B max. E r zijn tw ee soorten m aterialen die hiervoor gebruikt kunnen w orden, en wel enerzijds nikkelijzerlegeringen, anderzijds ferrieten. D e legeringen hebben in h e t algemeen een hoge [u en B max t de effec­

tieve ju bij pulsbedrijf ligt ech ter zeer veel lager, w a n t die w o rd t mede b ep aald door de verliezen. D e vorm van de hysteresislus is bijv. als aangegeven in lig. 13. D e B max is ook niet ten volle

20

H. G. Bruijning

kregen fx en B max zijn in beide

te gebruiken; door de hoge v er­

liezen is v aak de w a rm te o n tw ik ­ keling e e rd e r de begrenzende factor.

Bij ferrieten ligt de zaak a n d e r s ; ze hebben w e lisw a a r een lage fx en B maxy m a a r tevens lage verliezen. D e uiteindelijk ver- gevallen zeer b ru ik b a ar, w a a r ­ bij voor de k o rte re impulsen de ferrieten, voor de langere pulsen de nikkelijzer-legeringen h et geschiktst zijn.

H et aanbrengen van voormagyietisatie.

W a n n e e r w e zorgen d a t de kern a an het begin van de im­

puls een m agnetisatie heeft, die tegengesteld is aan flux tenge­

volge van de impuls, kunnen w e tijdens de impuls een grotere fluxverandering toelaten, en zo ons k e rn m ate ria a l b e te r gebruiken.

M en zou zeggen, d a t het aan b ren g en van een weinig voor- m agnetisatie toch zeer eenvoudig m oet zijn te doen door gelijk­

stroom d oor de w ikkeling te laten lopen — m a a r w e hebben echter slechts weinig windingen, z o d at er — speciaal bij ferrieten — nogal w a t stroom voor nodig is. D eze stroom nu loopt gedu­

rende een tijd die ongeveer IOOO m aal zo lang is als de im puls­

tijd, en m oet via een of an d ere zelfmductie, die parallel aan de tra n sfo rm a to r sta a t, w eer teruggeleid w orden. T enslotte willen we in een ruimte, die niet g ro te r dan bijvoorbeeld onge­

veer een liter mag zijn, en m et een vermogen, d a t toch niet meer dan bij voorbeeld 100 W a t t mag bedragen, een voorm agnetisatie aan b ren g en voor een tra n s fo rm a to r van circa 1 M e g a w a tt.

W o r d e n de bestede ruim te en w a rm te groot, dan kunnen we b e te r een grotere tra n s fo rm a to r maken, en blij zijn m et de meer eenvoudige, dus m eer bedrijfszekere situatie.

E en in teressan te mogelijkheid om voorm agnetisatie toe te passen, die speciaal geschikt is voor ferrieten, is het gebruik van le rro x d u r als perm anente m agneet in het circuit. D it m ate­

riaal g e d ra a g t zich zo ongeveer als een luchtspleet m et aan beide zijden een laag vrije magnetische lading (ju ongeveer 1,2), en door de dimensionnering van de lucht-(ferroxdur)-spleet te kiezen kunnen w e voorkom en d a t h et fe rro x d u r tijdens de im­

puls geontm agnetiseerd w o rd t.

Impulsvorming en voeding van het magnetron 21

Reflecties bij het inschakelverschijnsel van de impuls.

E en eenvoudig geval van een reflectie tegen de tra n sfo rm a to r willen w e nog noemen.

H e t I.V .N . is norm aal a a n g e p a st aan een w eerstan d , zodat men zonder b e z w a a r een verbindingskabel a c h te r het I.V .N . k an aansluiten.

t--- ^nnnnnp—j

Fig. 15.

/

D e overgang verbindingskabel- tra n sfo rm a to r is nu niet reflec- tievrij, w a t to t overspanning aan de prim aire zijde van de tr a n s ­ form ator, en to t een rimpel op de impuls aanleiding k an geven, volgens foto's 5 en 6 voor de schakeling volgens fig. 14.

H e t vervangingsschem a van de im p u lstran sfo rm ato r m et b e ­ lasting is hier in eerste benade- dering d a t van fig. 15, en het geheel kunnen w e netjes ohms m aken door er een R C lid bij te zetten ; zie fig. 16. D a a r n a is, zoals op foto 7 te zien, de r e ­ flectie verdw enen.

De schakelaar.

Fig. 16.

V o o r de hier m eer speciaal bekeken m odulator van het gebruikelijke t3rpe, hoeven w e niet veel w o o rd en te besteden a an het gebruik van vacuumbuizen als schakelaars. E r is voor de gebruikte spanningen al een b eh o o r­

lijke a fsta n d tussen ro o sters en anode nodig, terw ijl er tijdens de impuls bij een lage anodespanning een grote anode- stroom zou m oeten lopen. H e t verschijnsel d e r ruim telading v e r­

zet zich hiertegen. W e zouden komen to t zeer grote buizen, m et een groot k ath o d e verm ogen. D e norm ale oplossing is, d a t w e de ruim telading com penseren door gasgevulde buizen (thy- ratro n s) te gebruiken. D aarb ij voeren w e ech ter w e e r een ele­

m ent van tra ag h e id in, en om nu zo weinig mogelijk la st van die tra ag h e id te hebben neem t men voor de vulling w atersto f, d a t een k o rte ioniserings- en ontioniseringstijd heeft.

E r zijn voor dit bedrijf w a te rs to fth y ra tro n s o ntw ikkeld die

22 H. G. Bruijning

AHQÿ£

r

^ROOSTER

KATHODE

Fig. 17.

M9 ANODE

klein zijn, een hoge spanning kunnen tegenhouden en grote s tr o ­ men kunnen leveren (bijv. l ó k V , 325 A). Z e zijn w el moeilijk te maken. D e w a te rs to f heeft nogal neiging om zich, actief als zij is, te wijden a an allerlei an d ere zaken dan h et com penseren van ruimtelading, en zich te binden a an de aanw ezige m aterialen.

D e opbouw is ongeveer volgens fig. 17. W e kunnen ook w a t m eer moeite aan de schakeling / N b ested en en w a t m inder moeite a an de buizen,

door inplaats van th y ra tro n s , dioden te nemen.

M en neem t dan een buis van de vorm als in fig. 18 aangegeven. Z u lk een buis k an men o n t­

steken door er een k o rte spanningsverhoging op te zetten, zie fig. 19.

D it so o rt buizen is geschikt voor een to e p a s ­ singsgebied d a t m inder geschikt is voor th y ra tro n s, en vorm t

d a a rd o o r een nuttige aanvulling (voor grote vermogens en lange impulstijden).

T enslotte willen w e nog opm erken d a t eigenlijk ieder element, d a t van de tijd a f­

hangt, als sc h a k ela a r dienst k a n doen. D e impuls is nl. sam engesteld uit frequenties die een veelvoud zijn van de im pulsherha- pjg 13 lingsfrequentie, en deze frequenties kunnen

w e o p v atten als m engproducten van de ge­

lijkspanning (voeding) m et de im pulsherhaalfrequentie. O m een voldoend a a n ta l m engter- men te krijgen is h et w el nodig d a t h et m engelem ent snel v e r­

a n d e rt; als voorbeeld k an dienen een spoel m et fe rro ­ magnetische kern, die v erza­

digd ra a k t, w a a rd o o r de /i pjg 19 zeer snel k an dalen.

1 o* Mttg/r ATA.

KWIK

SPOEL MET KERN DIE SU

Vo S TROON! DOORGANG DOOR DE Di/tS

V m z a d/gd WOEDT.

De „backstopdiode” .

A an h et einde van onze m odulator zien we tenslotte, n a a s t h e t m agnetron, een diode sta a n — de zgn. backstopdiode. W a n ­ neer, bij h et eind van de impuls, h et m agnetron vind t d a t de spanning niet m eer de moeite w a a r d is om er van te genereren,

Impulsvorming en voeding van het magnetron 23 d.w.z. iets gedaald is, is er nog op verschillende p la a tsen en er­

gie in het systeem aanwezig. D eze energie m oet ergens heen, en k an zeer com fortabel in de backstopdiode geloosd w o rd e n

— d a t is immers een elem ent d a t tijdens de impuls geen en er­

gie opneemt, en na de impuls zijn im pedantie n a a r behoeven regelt.

O o k bij onjuiste aanpassing (men denke a a n een afw ijkend gedrag van het m agnetron) k an er overtollige energie in gedis- sipeerd w orden.

.

.

Januari 1954 - Deel 19 - No 1 25

Beschrijving van enige typen straalzenders* gebruikt bij de relayering van de televisiebeelden opgenomen

tijdens de Kroningsfeesten te Londen

door H. C. Bennebroek Evertsz 1) Voordracht, gehouden op 19 November 1953.

S U M M A R Y

The Philips 3,5 and 37 cm-radiolink equipm ents are described in short.

Some interesting p arts are treated more in detail, for example the a n te n n a s, the circuit of the autom atic frequency control and also the level-diagrams of the equipments.

A short survey is given of the results obtained w ith these equipments for relaying television coronation-pictures from London.

The p a p e r concludes pointing out the possibility of using the 3,5 cm radiolink equipm ent for small television relay n etw orks.

V o o r de o v e rd rac h t van de televisiebeelden van L onden via F ran k rijk -B elg ië-N ed erlan d n a a r D u itslan d is gedeeltelijk ge­

bruik g em aakt van de Philips 3*5 cm en 37 cm straalv erb in - d in g -ap p aratu u r.

M e t de 3.5 cm straalverbinding-installaties w erd en 7 relais- trajecten van elk ongeveer 5° km sam engesteld. O p de k a a r t getekend in fig. 1 zijn deze trajecten aangegeven door dik ge­

tro k k en lijnen.

D e 37 cm -installatie w e rd gebruikt om een aftakking te m aken te B russel van b et Palais de Justice, w a a r een relais- p o st van de 3.5-cm. installatie w as opgesteld, n a a r het gebouw van de I.N .R .

In het volgende zullen van beide straalverbindingsinstallaties de voornaam ste bijzonderheden w o rd en behandeld.

1. De P hilips 3.5 cm Televisie-Straalverbinding-installatie.

D e stra a lze n d e r van deze installatie b e s ta a t uit een p a r a b o ­ lisch antenne-systeem , w a a ra c h te r een reflex-klystron, een mo-

) P. T. I. H ilversum .

26 H. C. Bennebroek Evertsz d u la to rv erste rk e r, een S .H .F . discrim inator en een monitor-vóór- v e rste rk e r in een cylindervorm ige k a s t zijn gem onteerd (foto 1).

A p a r t opgesteld in een k a s t bevinden zich de voedingsappara- tu u r en de m onitor-eindversterker. In de m o n ito r-v ersterk ers w o rd t de d oor de superhoogfrequent discrim inator afgegeven video-spanning opgevoerd to t een niveau geschikt voor aanslui­

ting op een m onitor-beeld-ontvanger. (foto 2)

D e stra a lo n tv a n g e r bezit eenzelfde antennesysteem als de straalzender. A ch ter h et antenne-systeem van de ontvanger zijn gem onteerd een k ristalm en g trap en een m iddenfrequent vóór- v ersterk er.

A p a r t opgesteld in een k a s t zijn w e e r de v o ed in g sapp aratu u r, de m iddenfrequent e in d v e rsterk e r en h e t autom atische frequentie- regelcircuit, d a t de frequentie van h et m engklystron bijregelt, zo d at de o ntvanger steeds juist op de zendfrequentie blijft a f­

gestem d. (foto 3)

V a n deze installatie zullen nu enige interessante details w a t uitvoeriger w orden besproken.

A lle ree rst de parabolische antenne.

D eze b e s ta a t uit een paraboloïde van 1,2 m diam eter m e t e e n b ra n d p u n t-a fsta n d van 39 cm. In het b ra n d p u n t bevindt zich de prim aire straler, namelijk de opening van de golfgeleider.

D iam eter, b ra n d p u n ta fsta n d en wijze van belichting zijn zó ge­

kozen, d a t h et hoogste rendem ent w o rd t verkregen.

O m de m eest efficiënte belichting te verkrijgen gaan wij als volgt te w erk.

Fig. 2.

Schem atische voorstelling van de parabolische antenne.

D e rich tin g sk arak teristiek van de prim aire s tra le r kan v o o r­

gesteld w o rd e n 1) door een m acht van cos 99:

g (99) = A cos1 cp

w a a rin g (99) de versterking in de richting 99 en ip de hoek is tu s ­ sen v o e rstra a l en hoofdas in het h et polaire diagram . W ij kunnen nu uitrekenen voor w elke w a a rd e van 11 de belichting optim aal w o rd t, m.a.w. w a t het gunstigste compromis is tussen belichting

2) S. Silver, M ic r o w a v e A n tenna T h eo ry and Design, 1949, p. 425.

Beschrijving van enige typen straalzenders 27

Antennes^y steem van de g eb o u w d e tonvormige

Foto 1.

3,5 cm straalzenderinstallatie met hierachter aan- box w a a r in de S U F - delen van de installatie

zijn ondergebracht.

28

H. C. Bennebroek Evertsz

Foto 2. Foto 3.

Voorzijde van de v o e d i n g v a s t van de 3,5 cm straalzender. Voorzijde van de voedingskast van de 3,5 cm straal- H e t bovenste chassis bevat de m onitoreindversterker en ontvanger. H e t bovenste chassis bevat de M . F . eindver- de testsignaalgenerator. H iero n d er bevindt zich de ge- sterker, de videoversterker en het A h C -c irc u it. Hier- stabiliseerde v o ed in g sap p a ra tu u r. onder bevindt zich de gestabiliseerde v o ed ingsapparatuur.

CL cl

a

^•

O o

Ü

CO CO_•k

C

ctJ to

•

< (h CL

• C L ^ o

Ü_• • O

• C fl

ctf1 ü s w [t. .

. * . e

tP4

"T3 -T3 ü r3 00 o(-1 ^•_JG TJ r j ^ti ^ to û , O ^ a ,

« • 1 "ö3■ C'J C/J

CLo

a a

_{Ü o}

CO ^ o(U ^{^ cl}o . ^{o cl}

• ÏTHCUr^

-C '”2 0. ^

GV

CLs-

<v

£

<G

wV (A3u CQ

Antennediagramvan de3,5cmhelft isgezatelevisiestraalverbindingsinstallatie. versterking

CDP

SP

o 2 ^{pru p}u P^{Xk pin o}cr> ^{p oCD «D - *}

O3 rTCP

doCO_n

oïr

CLd <!

CD P p d P prr

Ph—4 COrr CL P a CD CDrrP p^

cT d PP P P< P

Cl- rrcd cdN CT CD CD

CP_cd

oP(D P

CPaO orr

pp ^so tr p-DCP CP cr P P cr ⁰ n rr p ^■CL_{A ‘fs}^j

0 CP p p 0 »-a ^>—• ^• p d ^{0 0M} CL ^{' 1}

CDpr ^• pCOrTh—^• et*.PCD pp ⁰₁ rTCD DOr\

\ rt"^V

p pa

a CDCD PCO rra >•PCDP

CDP“ CPCDpr rrn CP CP n ₀ A k^h—1 p pP P p P 0

VJ MCD CD p ⁰ a P ** CL CD P N 3CDrr

rrCDPT CD

30

CP CDprra CPCBaah- ^• 03³*-

CDrTP het CDa

< Pprrr•

katl: CD

>•aCL

<CD aCLCL

<5

n«»

CDP

•

pp

CPcd

Pocd

CPo dCDCDP

3 S

3 p CD rr CO

prCD•-a ^{St a}rr P PCO

CD

cr aCD

CDrr jua ^

CD >l-t-j <3rT *~î '

CDCDP <PP

COrT Ö CD CD 3N CD 3OaCL CDP

CO ^

!_ _ > O- C» ju o Sk

oa <

<CD aOoa

pp

CDa

COCD op-CD P“ a O CDO P _{•-a *}

P- ^{»-I •}

N CO PP P"

pr cd

•do N CD P pP X* <

rT ftj

rTCD

rs

p. a a

< cp

S CD CD h-j 2 3P- 3 CD '*

O O 3 N P P <

rf- <-r 3CDCL

3CDP 3CDPrr

NO P-Prr OO3 CD CL CD CD

CL <

CD

P- 3

CD _CD OO MO pa

P- n P- ‘ 3 CD rf^cd crCD 3CD

CDP- P- O O O CD O ^{j •}

< cp

P- CD

CPO CD Pr-pr

CDP COP- CD

OP- o3co PCDCL CDP

dO

CPP troo

■"3 CL

cr p

p_p p

►-a p-p CP *

CD O_{h * • L-*}

CL ^ CD OCD CDOCL3

P op-rr

CD O

£T d CD vT CDP-

Pprpr CDP

CPP

<PP

<CD 3CO

np-

<o o3N

CO CDCL

CDP cr_p CD < CL^ s S T\

Beschrijving van enige typen straalzenders

31

H e t zendklystron is een norm aal reflex-klystron, mechanisch in ste lb a a r tussen 8ooo en 8500 M c/s m et een o u tp u t van m axi­

m aal 0,5 W a t t . H e t k ly stro n w o rd t frequentie gem oduleerd door spanningsvariatie van de reflector-electrode. D e zw aai b e ­ d ra a g t 6 M c en aangezien de hoogste videofrequentie ook circa

6 M c is, is de m odulatie index I. (fig. 4 w a a r te ­ vens de v ariatie van h et uitgangsverm ogen bij mo­

dulatie w o rd t aangege­

ven).

D e niet lineaire d isto r­

sie, die hierbij o p tre ed t is voor televisie gering genoeg om absoluut niet w a a rn e e m b a a r te zijn, zelfs indien een v erb in ­ ding m et 7 relaistrajec- ten w o rd t to t sta n d ge-

K roningsfeesten is ge­

daan.

D e freq u en tied rift van het k ly stro n is, d an k zij een opstelling in een so o rt th e rm o sta a t, norm aal niet g ro te r dan i M c na 1 5 min. opw arm tijd. Aangezien de ontvanger bovendien voorzien is van een A .F .C . m et zoekschakeling, is de juiste afstemming van de o ntvanger geheel verzekerd.

D e m iddenfrequent v e rste rk e r van de straalontvanger heelt een b a n d b re e d te van 20 M c. V ó ó r de begrenzers van deze v e r­

s te rk e r is een aftakking g em aak t ten behoeve van h et a u to m a ­ tische frequentie regelcircuit. D e w erking van dit circuit is als v o lg t:

D e m iddenfrequent signaalspanning w o rd t gedetecteerd in een speciale discrim inator, die een k a ra k te ristie k heeft als in fig. 5 m et kromme a is aangegeven.

V a n het complete video-signaal (b) w o rd en door deze discri­

m inator alleen de toppen van de synchronisatie impulsen afge­

geven (c). D eze w o rd en v e rs te rk t in een im p u lsv ersterk er w a a r ­ van h et plaatcircuit is afgestem d op de bij de im pulsbreedte behorende frequentie. V7e verkrijgen dus in de anodeketen sinusvormige golftreinen van een gedem pt k a ra k te r, (fig. 6) w a a r-

brach t, zoals tijdens de

Fig. 4.

M o d u la tie k a ra k te ris tie k van het zendklystron van de 3,5 cm televisie straalzender.

32 H. C. Bennebroek Evertsz

D iscrim in ato rk arak terisliek van het A .F .C .-c ircu it van de 3,5 cm.

televisie straalzender.

Fig 6.

G e d a a n te van de stroom in het plaatcircuit van de im pulsver­

sterker van het A .F.C .-circuit.

van de gem iddelde am plitude a fh a n g t van de „ p la a ts " van de synchronisatie impuls van het videosignaal op kromme a (fig. 5).

D e gedem pte golftreinen w o rd en gelijkgericht en als negatieve rooster- spanning toegevoerd aan een m ul­

tiv ib rato r. D e zaagtandvorm ige uitgangsspanning van deze multivi­

b r a to r w o rd t toegevoerd a an de reflector-electrode van h et meng- k ly stro n van de ontvanger. W o r d t er geen signaal ontvangen dan w o rd t de frequentie van het m engklystron door de zaagtandspanning heen en w eer gezw aaid, de o n tv an g er s ta a t in de „zoekstand".

Is er signaal, dan krijgt de m u ltiv ib rato r zóveel negatieve roos- terspanning, d a t de oscillatie sto p t en de m u ltiv ib rato r als ge- lijkspanningsversterker g a a t w erken.

V e r a n d e r t nu de centerfrequentie van de zender, d an v e r­

a n d e rt ook de „ p la a ts van de synchronisatie-im puls op kromme a. H ie rd o o r wijzigt zich de hoogte van de impulsen, afgegeven door de autom ische Irequentie regelcircuit discrim inator en d aarm ee dus uiteindelijk ook de negatieve roosterspanning, die aan de als gelijkstroom -versterker w erk en d e m u ltiv ib rato r w o rd t to e ­ gevoerd.

D e frequentie van het m engklystron w o rd t h ierdoor zó v e r­

anderd, d a t de frequentie d rift van de zender vrijwel geheel w o rd t opgevangen. D o o rd a t de helling van kromme a zeer steil

Beschrijving van enige typen straalzenders 33

lL .. __ I

f

₁

I

₁

I ' I ' I ' I ' I

« 9 _♦^o _♦^o _♦ ^{1 1 I 1 I 1} I I I I I I I I I I I 1 I

K.ob

• pH

Lx*

o >0o₉ O ^o

is en de versterk in g van de im puls-versterker groot, w o rd t een zeer goede fixering van de synchronisatie-im puls in de M .F . d o o rla a tb a n d verkregen.

Z elfs bij variatie van de centerfrequentie van h et zend k ly stro n met IO Mc, blijft de afstemming van de o ntvanger correct en

Niveau diagramvan de3,5 cmtelevisiestraalverbindingsinstallatie.