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Anlage zum Yielfachzeichengeben mit modulierten elektrischen Wellen.
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von den Zeichenwellen moduliert werden. Die Trägerwelle höchster Frequenz wird dann gesendet, und die durch die Zeichenwellen modulierten Trägerwellen werden in der Empfangsstation durch entsprechend abgestimmte Schwingungskreise ausgesondert. Auf dem hier gewiesenen Weg schreitet die Erfindung weiter, deren Zweck es ist, mit einer geringen Anzahl von Trägerfrequenzen eine grosse Anzahl von Zeichen zu übertragen, sei es, dass die Anlage zur Vielfachtelephonie oder-telegraphie oder zum Fernsteuern verwendet wird.
Dies wird dadurch erreicht, dass aus den Trägerwellen verschiedener Frequenz und den zu übertragenden Zeichenwellen ein Wellenzug derart gebildet wird, dass jede Trägerwelle von einer Zeichenwelle und ausser der Trägerwelle niederster Frequenz von der Trägerwelle nächst niederer Frequenz moduliert wird. Diese modulierten Trägerwellen werden hierauf durch ein gemeinsames Medium übertragen.
Die Zeichnungen zeigen ein Schaltungsschema der Anlage nach der Erfindung und einige aus Erklärungsrücksichten vereinfachte Schaltbilder, u. zw. in Fig. 1 die in der Anlage verwendete Röhrenschaltung, Fig. 2 diese Röhrenschaltung in symbolischer Darstellung, Fig. 3 und 4 eine Verstärkerschaltung, letztere diese Schaltung in symbolischer Darstellung, Fig. 5 ein vereinfachtes Schaltbild einer Sendeund Empfangsanlage, Fig. 6 ein vereinfachtes Schaltbild einer Sende-und Empfangsanlage für drahtlose Übertragung und in den Fig. 7 und 8 das Schaltbild einer drahtlosen Sende-und Empfangsstation nach der Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein in der Anlage nach der Erfindung vielfach verwendetes Doppelaudion, das in derselben prinzipiellen Schaltung in der Sendestation als Modulator und in der Empfangsstation als Gleichrichter verwendet wird. Jedes Audion besitzt zwei Röhren 41 und 42 mit den Kathoden 45, 46, die auch in einer Röhre vereinigt sein können, zwei Paare von Gittern 73,74 und 75, 76 und zwei Paare von Anoden 33,34 und 35, 36. Die Gitter 73,74 sind an den Transformator 57, 49 und die Gitter 75, 76 an den Transformator 58, 50 angeschlossen, und beide Gitterpaare liegen an dem Transformator 55, 53. Zur Spannungsregelung dient ein Potentiometer 69. Die Anoden stehen mit den Transformatoren 25, 21 und 26,22 in Verbindung, die den durch die Wechselwirkung zwischen den durch die Spulen 55 und 57, 58 fliessenden Strömen entstehenden Strom wiedergeben.
Da das Audion zu verschiedenen Zwecken dient, so wird im nachstehenden die dem Kreise FF aufgedruckte Welle als Eingangswelle, die im Kreise GG erzeugte Welle als Ausgangswelle bezeichnet werden. Der Generator Ee erzeugt eine Welle von Trägerfrequenz, die mit der Eingangswelle in Wechselwirkung tritt. Besitzt nun die Eingangswelle keine Komponente von Ee-Frequenz, so wird im KreiseGG die durch die Eingangswelle modulierte Trägerwelle wiedergegeben. Ist jedoch in der Eingangswelle eine Komponente von Ee-Frequenz enthalten, die mit dieser Frequenz phasengleich ist, so wird diese Komponente gleichgerichtet. Diese Gleichrichtung findet nicht statt, wenn diese Komponente zwar gleiche Frequenz besitzt, wie die die Spulen 57, 58 durchfliessende Trägerwelle, gegen sie aber um 900 phasenverschoben ist.
Durch die Phasenschieber 61, 62 und 63,64 wird die durch den Generator Ee erzeugte Welle in zwei gegeneinander um 900 verschobene Komponenten gespalten, die als Vorphase E und Nachphase e bezeichnet werden sollen.
Bei der Verwendung der Schaltung nach Fig. 1 als Modulator werden den Kreisen FF und li ver- schiedene Zeichenwellen aufgedrückt, von denen die eine die Vorphase, die andere die Nachphase modu-
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liert ; die Ausgangskreise GG und gg werden hiebei in Serie geschaltet. Soll eine empfangene Welle gleichgerichtet werden, so werden FF und 11 in Serie geschaltet und ihnen die modulierte Trägerwelle aufgedrückt, die, wie früher dargelegt, aus zwei gegeneinander um 900 verschobenen Komponenten von Ee-Frequenz besteht.
Eine Welle gleicher Frequenz wird durch den Generator Ee erzeugt, die in zwei gegeneinander um 900 verschobene Komponenten gespalten wird ; jede dieser Komponenten richtet die ihr phasengleich Komponente der empfangenen modulierten Trägerwelle gleich, die dann bei G'G'bzw. abgenommen werden.
Die beschriebene Schaltung in symbolischer Darstellung zeigt Fig. 2. Es sind hier nur der Generator Ee und die Eingangs- und Ausgangskreise FF, 11 bzw. GG, gg gezeichnet, die Röhren mit ihren Hilfsapparaten sind durch die Kreise E und e angedeutet.
Fig. 3 zeigt eine an sich bekannte Verstärkerschaltung, die mit besonderem Vorteil bei der Anlage nach der Erfindung verwendet wird. Die Gitterspannung wird durch den Potentiometer 91 geregelt. Die Eingangswelle wird den Gittern durch den Transformator 88, 89 aufgedrückt, zur Abstimmung sind die Kondensatoren 87, 90 und im Ausgangsstromkreis der Kondensator 99 vorgesehen.
Fig. 4 zeigt diese Schaltung in symbolischer Darstellung.
Um das Wesen der Erfindung in einem vereinfachten Beispiel darzulegen, wird in Fig. 5 eine Sendeund Empfangsstation mit Übermittlung durch den Draht gezeigt, bei der nur zwei Trägerfrequenzen zur Verwendung kommen. In der Anlage sind keine Mittel zum Gegensprechen vorgesehen, es könnte jedoch ohne weiteres auch ein solches ermöglicht werden. Die in den dargestellten Anlagen verwendeten Trägerfrequenzen werden mit den Buchstaben A, a, B, b, C, c, D, d, E, e bezeichnet, wobei die grossen und kleinen Buchstaben die Vor-bzw. Naehphase darstellen und die Grösse der Frequenz durch die Reihenfolge der Buchstaben angedeutet wird. A bedeutet somit die Vorphase der Trägerwelle niederster Fre- quenz.
In den Zeichnungen stehen diese Buchstaben neben den die Trägerwellen entsprechender Frequenz erzeugenden Generatoren und neben den Audions, denen die durch den betreffenden Buchstaben angegebene Phase aufgedrückt wird.
Der Übertragungslinie 116 werden durch die Transformatoren 143 und 144Wellen von Aa-und Bb-
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aber bei jedem Modulator ein eigener Generator gezeichnet. Die Verstärker 139 und 140 dienen nur dazu, eine Störung der Generatoren durch die Welle der andern Frequenz zu verhindern. Durch entsprechend lose Kupplung wird die Energie der auf diese Weise gesendeten unmodulierten Wellen von Trägerfrequenz gering gehalten. In der Empfangsanlage sollen nun diese Wellen ausgesondert, verstärkt und in der Phase geregelt werden, um zur Gleichrichtung der modulierten Trägerwellen verwendet zu werden. Dies geschieht zuerst durch die abgestimmten Verstärker 145 und 146 und durch die Filterkreise 196 und 197. In diesen werden die Induktionen und Kapazitäten 150 und 149 bzw. 152 und 151 auf die zu übermittelnde Frequenz abgestimmt.
Die empfangene Welle geht dann durch den Verstärker 153 und wird hierauf durch
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ihren Verwendungszwecken zugeführt. Die in dem übrigen Teil der Empfangsstation dargestellten Gene- ratoren Àa und Bb sind identisch mit den Verstärkern 157, 158, 159, 163 und sind nur der Übersichtlichkeit wegen getrennt gezeichnet.
Das Mikrophon 118 und der Hörer 120 stellen eine Telephonstation dar, die geeignet ist, die bei 118
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lator. A, Spule 178 usw. ) sind analog den früher beschriebenen. Der in der Leitung 284 ent- stehende Wellenzug soll symbolisch durch den Ausdruck X + AY + ay wiedergegeben werden. Er wird durch den Verstärker 192 übertragen und durch die Spule 172 dem Modulator B aufgedrüekt, Der Wellenzug moduliert somit die Vorphase B, und es wird in der Spule 176 eine Welle induziert, deren symbolischer Ausdruck nach dem vorstehenden B (X + AY + ay) lautet.
In derselben Weise
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stärker 114 auf die Leitung 116 übertragen, wo ihm noch die unmodulierten Aa-und Bb-Wellen überlagert werden.
Der Empfang dieser unmodulierten Wellen wurde bereits beschrieben. Zum Empfang der Sprech- welle V dient der Hörer 111, und es ist nun Aufgabe der Anlage, die einzelnen übrigen Sprechwellen getrennt hörbar zu machen. Hiezu wird zuerst der Wellenzug in diejenigen Teile zerlegt, deren Grundwellen Aa- bzw. Bb-Frequenz besitzen. Zu diesem Zweck dienen die Filter 190 a, 190b bzw. 191a und 191b. Jeder Filter besitzt Ohmsche Widerstände 185 und Selbstinduktionen und Kapazitäten 184. Der Filter 190b
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quenz Au abgestimmt, er wird daher die unmodulierten Aa-Wellen abhalten und nur die modulierten Au-Wellen durchlassen, da infolge der grösseren Reaktanz seine Tätigkeit für rasche Wechsel in der
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es soll daher in den naehstehenden Ausführungen von ihnen vollständig abgesehen werden.
Gleichzeitig soll auch auf die aussondernde Wirkung der verschiedenen abgestimmten Verstärker 147, 148 usw. keine Rücksicht genommen werden. Trotzdem entsteht in der Anlage keine Vermischung der Sprechwellen, jede Sprechwelle ist vielmehr nur in dem ihr zugeordneten Empfänger hörbar.
Die durch die Gleichrichter bei 174', 175'und 176', 177'gleichgeriehteten unmodulierten Aa- bzw.
Bb-Wellen sind nicht hörbar. Durch die Wechselwirkung der unmodulierten Aa-und Bb-Wellen in den Gleichrichtern 176', 177'entstehen zwei Wellen, deren Frequenz gleich der Summe und der Differenz der Aa- und Bb-Frequenz ist. Werden nicht ohnehin die Aa-Wellen durch den Filter 191a von diesen Gleichrichtern abgehalten, so müssen die Trägerfrequenzen so gewählt werden, dass auch ihre Differenz noch über der Hörbarkeit liegt. Die Sprechwelle V wird im Hörer 111 empfangen.
Gleichzeitig moduliert sie auch die den Gleichrichtern 174', 175' usw. aufgedrückten Wellen von Aa- und Bb-Frequenz, doch da diese Wellen dann nicht gleichgerichtet werden, ist die Sprechwelle V in den Hörern 118', 130'usw.
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Beschreibung zu Fig. 1 geschilderten Weise durch die vom Generator Aa erzeugten zwei um 90 phasenverschobenen Wellen A und a gleichgerichtet und von den Hörern 118'und 130'aufgenommen. Die bei 118' gezeichnete Telephonanlage entspricht der bei 118 dargestellten. In derselben Weise wirken die Gleichrichter bei 176', 177' auf den Teil des Wellenzuges, dessen Grundwellen Bb-Frequenz besitzen, und senden
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Die Sprechwellen X und x werden in den Hörern 133' und 134' empfange, während die andern Sprechwellen in analoger Weise getrennt und den Hörern 131', 132', 135', 136' aufgedrückt werden. Jede Komponente des Wellenzuges (z. B. Bay) geht somit durch eine Reihe von mehreren Gleichrichtern, deren Erregerwellen je mit einer der in der Komponente des Wellenzuges enthaltenen Trägerwellen in Frequenz und Phase übereinstimmen. Während bei Sendung durch eine Leitung die einzelnen Wellenzugkomponenten nebeneinander übertragen werden können, ist es bei drahtloser Sendung erforderlich, durch den ganzen Wellenzug eine Trägerwelle noch höherer Frequenz zu modulieren und erst diese zu senden.
Dies zeigt im Prinzip Fig. 6. Die durch die Mikrophone T 201 und T 202 erzeugten Sprechwellen werden unter Vermittlung der Verstärker 216, 217 und der Leitungen 237, 238 den Spulen FF und li aufgedrückt
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in den SpulenGG und gg induziert, und hier wird ihnen die durch den Generator 215 erzeugte unmodulierte Ee-Welle überlagert ; die weitere Übertragung erfolgt durch den Verstärker 224 und die Leitung 227 auf die Antenne 225, 226. Die Energie der unmodulierten Welle braucht nur gering zu sein. Die Wirkungs. weise der Empfangsanlage ergibt sich aus den früheren Ausführungen. Durch den Filterkreis 229 wird die unmodulierte Welle von Trägerfrequenz ausgesondert und durch die Verstärker 230, 231, 232 verstärkt und in der Phase geregelt.
Der Filterkreis 234 hält die unmodulierte Welle von den Gleichrichtern bei ff und FF ab. In den Hörern R 201 und R 202 werden die beiden Sprechwellen empfangen.
Nachdem die Erfindung im Prinzip in diesen vereinfachten Zeichnungen dargelegt wurde, soll ihre Anwendung auf eine grössere Anlage gezeigt werden, da erst hier die durch die Erfindung erzielten Ersparnisse voll zutage treten. Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Sende-und Empfangsstation für drahtlos
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Vergleich mit den prinzipiell gleichartigen Fig. 5 und 6. Die Mikrophone 201 und 202, die die Sprechwellen V und v erzeugen, entsprechen den Mikrophone T 201 und T 202 der Fig. 6. Die Vor-und Nachphase E und e werden durch diese Wellen moduliert und mitsamt der unmodulierten Welle von Ee-Fre- quenz (Generator 215) durch die Antenne 225, 226 gesendet.
Fig. 8 zeigt die Aussonderung und Phasenregelung der unmodulierten Welle von Trägerfrequenz durch den Filterkreis 229, die Verstärker 230, 231, 232 usw. und die Aufnahme und Gleichrichtung der modulierten Trägerwellen durch die Schaltungelemente 233, 234, E, e, 235,236 und ihren Empfang in den Hörern 201'und 202'. Ausser diesen beiden Spreehwellen wird aber die Vorphase E und die Nachphase e noch je von einem Wellenzug moduliert, der durch die Trägerwellen Aa, Bb, Ce, D, d und die nicht besonders bezeichneten Sprechwellen gebildet wird, die durch die verschiedenen Mikrophone angedeutet sind. Dabei ist nur der Teil der Anlage vollständig gezeichnet, der den die Vorphase E modulierenden Wellenzug erzeugt.
Der zur Nachphase e gehörende Teil ist nur angedeutet. Dasselbe gilt für Fig. 8. Der durch den Verstärker 235 in die Leitung 23'/' gelieferte Wellenzug wird auch der bei Fig. 5 geschilderten Behandlung unterworfen. Es soll nun die Sendung und der Empfang einer Spreehwelle, bei der alle vorhandenen Trägerwellen in Verwendung treten, verfolgt werden. Durch das Mikrophon 198 wird die Sprechwelle W erzeugt, die die Vorphase A moduliert. Dieser Vorgang wiederholt sich noch viermal bis zur Sendung durch die Antenne, und die auf diese Weise modulierte Trägerwelle E wird daher symbolisch durch den Ausdruck E D e B A W gekennzeichnet.
In der Empfangsstation durchläuft dann diese Welle der Reihe nach Gleichrichter, deren Erregerwellen immer einer der in ihr enthaltenen Wellen frequenz-und phasengleich sind, und im Hörer 198' wird die Sprechwelle aufgenommen.
Bei entsprechender Abstimmung der einzelnen Teile der Anlage kann mit den Frequenzunterschieden der Trägerwellen sehr weit herabgegangen werden (etwa bis 1000 Perioden).
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Anlage zum Vielfachzeichengeben mit modulierten elektrischen Wellen, bei welcher mehrere von Zeichenwellen modulierte Trägerwellen verschiedener Frequenz gemeinsam übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Trägerwellen verschiedener Frequenz und den zu übertragenden Zeichenwellen ein Wellenzug derart gebildet wird, dass jede Trägerwelle von einer Zeichenwelle und ausser der Trägerwelle niederster Frequenz von der Trägerwelle nächstniederer Frequenz moduliert wird und diese modulierten Trägerwellen durch ein gemeinsames Medium übertragen werden.