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Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die beiden obigen Schrtite des Aufdeckens und Rückumkehrens in einer einzigen Operation durchzuführen, und dies wird durch Verwendung eines einfachen Heterodyneempfängers an Stelle des Detektors und des rückumkehrenden Modulators der früheren Anordnungen erreicht. Der Schwingungserzeuger des Heterodyneempfängers muss in diesen Fällen auf eine Frequenz eingestellt werden, die gleich ist der Differenz zwischen der Trägerfrequenz und der die Umkehrung bewirkenden Frequenz, die in der Sendestation benutzt wird. Mit einer solchen Anordnung und passenden Filtern kann das in umgekehrter Form ausgesandte Spreehband in einer einzigen Operation aufgedeckt, rüekumgekehrt und empfangen werden.
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Obwohl eine solche Anordnung für gewisse Zwecke erwünscht sein kann, hat sich aber gezeigt dass die durch solche Systeme ausgesandten Nachrichten mit diesen Anordnungen leicht von Unbefugten aufgefangen und benutzt werden können. Dies kann dadurch geschehen, dass einfach der lokale Schwingungserzeüger des Heterodyneempfängers so lange variiert und eingestellt wird, bis der Empfangsapparat den richtigen zu erreichenden Wert zeigt. Durch Versuche ist gefunden worden, dass die Frequenzdifferenz zwischen der Trägerwelle und der des lokalen Oszillators des Heterodyneempfangssatzes mit einem sehr hohen Genauigkeitsgrad eingestellt und in dieser Einstellung erhalten werden muss, damit sie wirksam ist.
Wenn die Trägerwelle in der Frequenz um einen sehr kleinen Bruchteil eines Prozents variieren darf oder absichtlich variieren soll, u. zw. in willkürlicher oder unregelmässiger Weise, so ist die oben beschriebene Methode des Auffangen von Signalen unwirksam. Demgemäss besteht die vorliegende Erfindung darin, Mittel zum Variieren der Trägerwelle in bestimmter, nur dem Sendenden und dem zum Empfang Berufenen bekannten Weise vorzusehen, um die geheime Übertragung der Nachrichten zu sichern.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen veranschaulicht. Fig. 1 zeigt eine Sende-und Empfangsanordnung für ein Verkehrssystem bekannter Art, wodurch die Geheimhaltung durch Umkehrungen der Frequenz erreicht wird. In Fig. 2 sind die bekannten Empfangsanordnungen gezeigt, durch welche die vom Apparat der Fig. 1 ausgesandten Nachrichten in einer einzigen Operation aufgefangen werden könne.
Fig. 3 zeigt die erfindungsgemässe Sendeeinriehtung in einem drahtlosen System ; Fig. 4 zeigt Empfangsapparate. die geeignet sind, Nachrichten, die von den Einrichtungen der Fig. 3 ausgesandt werden, zu empfangen. Fig. 5 und 6 zeigen die Sende-bzw. Empfangsklemmen eines variablen Frequenzträgersystems zum Gebrauche für Leitungsstromkreise und Fig. 7 ist eine Abänderung der Sendeklemme von Fig. 5.
Die Leitung L (Fig. 1) kann mit einem Telephonsender und-empfänger gebräuchlicher Art in Verbindung stehen ; sie endet in einen Ausgleichsübertrager 1 und die künstliche Belastung N. Vom Aus- gleichsübertrager zweigt in bekannter Weise der Aufnahmestromkreis für die Sprechströme ab, der einen Vakuumröhrenverstärker 2 enthält. Der Abgabestromkreis des Verstärkers 2 ist mit einem Stromkreis. 3 gekuppelt, der wiederum mit einer Vakuumröhren-Modulationsvorriehtung 4 bekannter Art gekuppelt ist. In Anschluss mit dem Modulator 4 ist eine Stromquelle 5, welche eine Frequenz von 2300 Perioden liefert und der Abgabestromkreis des Modulators 4 ist in Verbindung mit einem Bandfilter 6 bekannter Art.
Das Bandfilter ist vorgesehen, um Frequenzen über einer gewissen Grenze, wie z. B. über 2000 Perioden, auszuschalten und zu vernichten, und gestattet daher, dass das untere Seitenband der modulierten Welle ungestört durchgeht. Mit dem Filter 6 ist ein Modulator ? einer bekannten Type und eine Quelle für Trägerfrequenz 8 verbunden, auf welche das vorerwähnte untere Seitenband überlagert wird. Der Abgabestromkreis des Modulators 7 ist mit einer Antenne 9 gekuppelt. Der Empfangsapparat besteht aus einer Antenne 10, mit welcher ein Detektor 11 bekannter Art gekuppelt ist. Der Detektor ist mit einer Modulationseinrichtung 12 verbunden, ähnlich dem Modulator 4. Der Modulator 12 ist mit einem Band-
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über den Ausgleichsübertrager mit der Leitung L verbunden.
Die Anordnungen nach Fig. 1 arbeiten in folgender Weise :
Die Sprechströme werden von der Leitung L durch den Verstärker 2 zum Modulator 4 gesendet, modulieren sodann den von der Quelle 5 (2300 Perioden) kommenden Strom und die Oberen und unteren Seitenbänder der Sprechströme werden zum Filter 6 gesandt. Das obere Seitenband und die Trägerfrequenz von 2300 werden durch das Filter'abgesondert und nur das untere Seitenband wird weitergesendet. Dieses untere Seitenband besteht aus der Differenz zwischen den Frequenzkomponenten des Sprechbandes und der Trägerfrequenz von 2300 Perioden und stellt das gewöhnliche Sprechband in umgekehrter Form dar. Dieses untere Seitenband wird sodann beim Modulator 7 eine Trägerfrequenz von z.
B. 700.000 Perioden modulieren, und wird dort von der Antenne 9 die Trägerfrequenz von 700.000 sowie das obere und untere Seitenband, das aus der Modulierung durch das ursprüngliche untere Seitenband, hervorgeht, ausgesandt. Wenn wir annehmen, dass das Sprechband willkürlich Grenzen
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aufgefangen und wahrnehmbar gemacht werden, und welche aus einer Empfangsantenne 16 bestehen, mit der ein Detektor der bekannten Heterodynetype gekuppelt ist, bei der ein Vakuumröhrendetektor 17 und ein Stromkreis 18 vorgesehen ist, der mit einer Schwingungs quelle 19 verbunden ist. Die Quelle 19 kann so angeordnet sein, dass die Frequenz wie gewünscht variiert werden kann.
An den Abgabenstromkreis des Detektors 17 ist das Brandfilter 20 angeschlossen, welches den vorher erwähnten Filtern 6 und 14 ähnlich ist, die bestimmt sind, Frequenzen über eine Grenze von 2000 Perioden auszuscheiden und zu eliminieren. Mit dem Filter 20 ist ein Empfangsstromkreis 21 und ein Telephonempfänger 22 verbunden.
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würden wir einfach bekommen b = 300 und Cl = 2000, d. h. das umgekehrte und somit unverständliche Sprechband. Jedoch wird in Übereinstimmung mit vorliegender Erfindung auf den Detektor 17 gleichzeitig eine starke lokale Frequenz aus der Quelle 19 aufgedrückt. Der Frequenzwert dieser lokalen Frequenz muss so eingestellt werden, dass er gleich ist der Differenz zwischen der Trägerfrequenz, wie 700.000, und der lokalen Schwingungsfrequenz, wie 2300 von der Quelle 5 in der Sendestation.
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wird es nicht möglich sein, die Nachrichten wie vorher mit einem einfachenHeterodynedetektor aufzufangen oder aufzudecken und die Nachrichten können in geheimer Weise ohne weiters übersandt werden.
Es ist auch wünschenswert, in Fig. 3 eine Filteranordnung hineinzunehmen, durch welche die Sprechströme durchgehen müssen, ehe sie beim Modulator 54 ankommen. Dieser Filter wird Strömemit höheren Frequenzen als eine festgesetzte Grenz- oder Abschaltfrequenz von z. B. 160 Perioden mit annähernd zu vernachlässigender Schwächung durchlassen und Ströme von niedrigeren Frequenzen im wesentlichen vernichten. Dies gestattet den Durchlass der wesentlichen Spreehfrequenzkomponenten und vermindert etwas den gesamten Bereich der Wellen, die beim Eliminieren der unwesentlichen Komponenten der Frequenz von weniger als 160 Perioden ausgesandt werden.
Wenn gewünscht wird, eine Audiofrequenzquelle bei 55 in Fig. 3 zu verwenden, so kann diese beträchtlich höher als für 2300 Perioden sein, z. B. für 9600 Perioden. Beim Aufbau des Filters 56 ist es, wenn eine solche Frequenz verwendet wird, für gut befunden worden, auf beiden Seiten der Leitung Kondensatoren in Serie und Nebenschlusszweige über die Leitung zu verwenden, wobei jeder Zweig
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Induktanz L einen Wert von 0.127 Millihenry. Bei dieser Konstruktion lässt das Filter einen Frequenzbereich von ungefähr 10.000 Perioden bis herunter zu 7500 Perioden hindurch. Die nichtmodulierte Frequenz von 9600 Perioden wird daher entsendet werden und ebenfalls das umgekehrte Spreehfrequenzoder untere Seitenband, das sich von 9600 Perioden abwärts um ungefähr der wesentlichen Sprechfrequenz- bereich erstreckt..
Aus Fig. 3 ist zu ersehen, dass die durch den Stromkreis 57 gehenden Ströme innerhalb des normalen Lautfrequenzbereiches liegen und dass deshalb diese Ströme ohne weiteres über irgendein Stromkreissystem gesandt werden können, das für. gewöhnliche Sprechübertragung geeignet ist, wie z. B. eine belastete Leitung.
Im vorhergehenden sind Apparate beschrieben worden, die in drahtlosen Signalsystemen zur Verwendung gelangen, und bei welchen die unmodulierte variierte Trägerwelle mit den modulierten Komponenten gesendet wird, um in der Empfangsstation bei der Operation des Detektierens verwendet zu werden.
Beim Betrieb über Draht oder Leitungsstromkreise ist es ganz einfach, Synehronisierapparate in den Sende-und Empfangsstationen zu verwenden, so dass in einem solchen Falle die nicht modulierte Komponente der variierenden Frequenzwelle in der Sendestation unterdrückt und der Empfangsstation richtig abgegeben werden kann. Dies bewirkt natürlich grosse Geheimhaltung und könnte ohne weiteres in drahtlosen Systemen angewendet werden, wenn eine passende Methode zum Synchronisieren sieh bewegender Apparate in den Sende-und Empfangsstationen entworfen werden könnten.
Es soll nun eine andere Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden mit besonderer Hinsicht auf Systeme, in welchen Synchronisiermittel verwendet werden.
Der nachstehend gebrauchte Ausdruck Combinator" (Combiner) wird auf Vorrichtungen nach Art der Modulatoren oder Detektoren angewendet, welche die nichtlineare Beziehung zwischen zugeführter eingangselektromotorischer Kraft und resultierendem verfügbaren Abgabestrom haben, welche Beziehung allgemein als"gekrümmte Charakteristik"bezeichnet wird. Eine solche Vorrichtung erzeugt in ihrem
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und die Nebenschlusskapazität 49 funktionieren als ein Niederfrequenz durchlassendes Filter. das die Übersendung der korrigierenden Impulse gestattet, jedoch die Signalströme der abgehenden Leitung vom Verteiler abhält.
Dieses Filter 48, 49 hat auch die Wirkung, dass es die Synehronisierimpulse verbessert, durch Absorbieren der Energie von unregelmässigen Stromstössen am Anfang und am Ende eines Impulses.
Diese Impulse sind bloss phasenkorrigierende und haben keinerlei Bedeutung in bezug auf die gesendeten Signale : Da die Anzahl der bei jeder Umdrehung der Kondensatorenplatte übermittelten Impulse nach Belieben verändert werden kann, wie auch die Anzahl der Zähne auf der Kondensatorenplatte, das Räder- übersetzungsverhältnis usw., so geben diese Korrektionsimpulse keinen Anhaltspunkt zur Art der Variation der übermittelten Welle.
Die umgekehrten Sprechfrequenzbänder v+d-s werden über die Leitung 43 empfangen und an die Empfangsleitung 80 in der Empfangsstation Fig. 6 abgegeben. Diese enthält hintereinander ein
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filter 84, einen zweiten Combinator 85 und ein Niederfrequenzdurchlassfilter 86, mit welchem der Empfangs-oder Anzeigeapparat 87 verbunden ist. Ein in Brücke geschalteter Synchronisierstromkreis 88, der mit einem Niederfrequenzdurchlassfilter 89 versehen ist, wählt die empfangenen Synchronisierimpulse aus und liefert sie zu einem Synchronisierelement 90, welches die Geschwindigkeit eines Motors 91 so reguliert, dass er mit Motor 42 der Sendestation in gleichem Schritt gehalten wird. Ein solcher Apparat ist bekannt und auf der Zeichnung nur schematisch dargestellt.
Der Motor 91 ist angeordnet, um die bewegliche Platte eines variablen Kondensators 92 zu drehen, die mit einem Schwingungserzeuger 93 verbunden ist, der mit seinem variablen Kondensator das Gegenstück zum Oszillator 39 der Sendestation ist. Daraus folgt, dass irgendwelche Unregelmässigkeiten in der Frequenz des Oszillators 39 gleichzeitig auch in jener des Oszillators 93 auftreten. Letzerer dient zur Lieferung von Schwingungen variabler Frequenz P+v+d an den Combinator 8. 3 über einen Verstärker 94 ähnlich dem Element 37 in der Sendestation.
Eine lokale Wechselstromquelle 95 liefert gleicherweise Schwingungen von konstanter Frequenz P
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Empfangsstation können mechanische Generatoren sein, die durch die Synchronmotoren 42 bzw. 91 angetrieben werden, doch sind die mechanischen Verbindungen in der Zeichnung weggelassen, um unnötige Komplikationen zu vermeiden. Wo Vakuumröhrenoszillatoren vorgesehen sind, ist es bloss notwendig, dass die beiden Generatoren die gleiche Frequenz haben und diese Frequenz konstant erhalten wird. Die Wirkungsweise ist die folgende : Das erhaltene umgekehrte Sprechfrequenzband von der Frequenz
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stelle gleich ist, gesendet und dann über Verstärker 82 auf den Combinator 83 aufgedrückt, welcher auch mit variablen Frequenzschwingungen von der Frequenz P+v+d versorgt wird.
Das resultierende Differenzfrequenzseitenband ist von der Frequenz P+s und ist daher ohne weiteres durch Filter 84 von den aufgedrückten Wellen zu trennen, das eine obere Grenzfrequenz, die gerade niedriger ist als der Minimalwert von P+v, und eine untere Grenzfrequenz bei ungefähr P hat. Das Band der Ströme von der Frequenz P+s, welches zwischen diesen Grenzfrequenzen liegt, wird demgemäss ohne weiters durch das Filter übermittelt und auf die Combiniervorrichtung 85 zusammen mit Schwingungen der Frequenz P aufgedrückt, wodurch Spreehströme der Differenzfrequenzbänder entstehen. Das Niederfrequenz- Durchlassfilter 86, welcher dem Filter ähnlich ist, liefert die Sprechströme zum Empfänger 87.
Die Rück- sendung über Leitung 4. 3 in der angenommenen entgegengesetzten Richtung wird genau in derselben Weise durchgeführt. Ähnlich konstruierte Teile in den zwei Stationen von Fig. 5 und 6 werden daher in ähnlicher Weise erbeiten.
Fig. 7 zeigt eine Abänderung der Station von Fig. 5. Ihre ähnlich funktionierenden Elemente sind entsprechend gebaut. Die abgehende Leitung 30 ist der Hauptsache nach identisch mit jener der Fig. 5. Die Empfangsleitung ist etwas abgeändert und enthält hintereinander ein Niederfrequenz-
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ausgewählt, verstärkt und auf den Combinator102 aufgedrückt, um mit Schwingungen von der FrequenzP aus der Quelle 38 kombiniert zu werden. Das Summenfrequenzseitenband der Frequenz P+v+d-s wird ausgewählt und mit Ausschluss anderer Frequenzkomponenten durch das Filter 103 gesandt, wobei die untere Grenzfrequenz des Filters ungefähr der minimale Wert von P+d ist und die obere Grenzfrequenz den maximalen Wert von P++f ! etwas überschreitet.
Das so übersandte Band von Frequenzen P+v+d-s wird zum Combinator 104 geführt, um mit Schwingungen der Frequenz P+v+d aus der
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