www.radartutorial.eu Grundlagen der Radartechnik

Topfkreis

Anodenkreis
Gitterkreis
Heizspannung
Anodenspannung
Pout
Kurzschlussschieber

Bild 1: Schnittzeichnung eines Topfkreises für VHF-Radar

Anodenkreis
Gitterkreis
Heizspannung
Anodenspannung
Pout
Kurzschlussschieber

Bild 1: Schnittzeichnung eines Topfkreises für VHF-Radar

Anodenkreis
Gitterkreis
Heizspannung
Anodenspannung
Pout
Kurzschlussschieber

Bild 1: Schnittzeichnung eines Topfkreises für VHF-Radar

Topfkreis

Bei einem Generator werden Schwingkreise zur Erzeugung der Frequenz eingesetzt. Es können dafür auch koaxiale Leitungen mit der Länge λ/2 verwendet werden. Wenn der Durchmesser dieser koaxialen Leitung so groß ist, dass eine Scheibentriode mit eingebaut werden kann und die Leitungslängen einen Schwingkreis ergeben, spricht man von einem Topfkreis. Mit Hilfe von Kurzschlussschiebern kann die Resonanzfrequenz verändert werden.

Mit in die Berechnung der Frequenz des Gitterkreises muss die parasitäre Kapazität Cgk zwischen Gitter und Kathode einbezogen werden, er muss demzufolge induktives Verhalten aufweisen. Zur Mitkopplung befinden sich Schlitze zwischen dem Gitter- und dem Anodenkreis. Große Hochspannungskondensatoren blocken die Anodenspannung und legen das Hochfrequenzsignal an die auf Massepotenzial liegende Außenwand des koaxialen Resonators. Die Sendeenergie wird am Gitter ausgekoppelt und über einen Schleifkontakt auf ein koaxiales Kabel geleitet. Topfkreise werden in den Frequenzbereichen von 150 MHz bis etwa 1 GHz eingesetzt. In älteren Radargeräten wurden sie auch als selbstschwingende Sender hoher Leistung verwendet. Die Impulsleistung (Pout) zum Beispiel der P–12 betrug abhängig von der Arbeitsfrequenz 160…250 kW (entspricht etwa 540 Watt Dauerstrichleistung).

Scheibentriode

Eine Scheibentriode ist eine Elektronenröhre (Triode), bei der die Elektroden (Kathode, Steuergitter und Anode) nicht wie gewöhnlich zylindrisch ineinander, sondern scheibenförmig mit geringem Abstand übereinander angeordnet sind. Bei einer Triode entstehen aus konstruktiven Gründen immer parasitäre Kapazitäten zwischen den Eelektroden, die den Einsatz der Röhre in höheren Frequenzbereichen erschweren. Bei der Scheibentriode können diese Kapazitäten relativ gering gehalten werden. Die Bauform erleichtert einen Einbau in runde Hohlraumresonatoren und Topfkreise.

Kennzeichnend für eine Scheibentriode ist ein oft kegelförmiger Aufbau und die großen Kühlflächen an der Kathode (und oft auch an der Anode). Die sehr massiven Kontaktflächen der Elektroden bestehen aus Kupfer oder Messing und sind bei kleineren Röhren meist versilbert oder sogar vergoldet.

Die Heizspannung ist meist eine sogenannte direkte Heizung, das heißt, ein Ende des Heizfadens ist an der Kathode angeschlossen. Mit höherer Heizspannung konnte man die Ausgangsleistung etwas verbessern. Die Heizspannung von Hochleistungs-Scheibentrioden musste dann jedoch langsam hochgefahren werden, um eine höhere Heizspannung zu ermöglichen als der Heizfaden von seinem Kaltwiderstand ausgehalten hätte.

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Bild 2: Scheibentriode GI 19 B, verwendet als Senderöhre in der P–12 und P–18

Bild 3: Der Topfkreis als Sender in einem VHF-Radar ist ein mehr als zwei Meter langes Rohr

Bild 4: Scheibentriode GI 5 B, verwendet als Senderöhre in der P–14 und Oborona