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Vorrichtung zum Regeln von Hochfrequenzsendern.
Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für Hochfrequenzsender, die derart wirkt, dass der Grad der Modulation der ausgestrahlten elektrischen Wellen auf einer bestimmten Grosse gehalten wird. Man erreicht dadurch, dass die von einem Sender ausgestrahlte Hochfrequenzenergie immer bis zu dem höchst zulässigen Masse zur Übertragung von Sprache oder Musik herangezogen wird.
Erfindungsgemäss leitet man von der Hochfrequenzenergie eine der Aussteuerung entsprechende Niederfrequenz ab und lässt diese die Aussteuerung des Senders beeinflussen.
InFig. list einAusführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem die Aussteuerung des Senders dadurch beeinflusst wird, dass man die Kopplung zwischen akustischem Aufnahmeapparat und Steuer-
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tuden der ausgestrahlten Wellen werden durch die Beeinflussung des Gitters der Röhre 5 verändert. Zwischen dem Gitter der Röhre 5 und seiner Kathode liegt die Sekundärspannung des Transformators 6, dessen Primärwicklung von den Telephonströmen durchflossen wird. Der Transformator 6 wird nun erfindungsgemäss so ausgebildet, dass seine Streuung bzw. gegenseitige Induktion zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung durch die von dem Hochfrequenzstrom abgeleitete Niederfrequenzenergie beeinflusst wird. Die Veränderung der Streuung bzw.
Gegeninduktivität kann z. B. durch Verdrehen der Wicklungen gegeneinander erzielt werden.
Eine vom Grad der Modulation der ausgestrahlten Wellen abhängige Niederfrequenzenergie erhält man z. B. dadurch, dass man einen der Antennenenergie proportionalen Hoehfrequenzstrom gleichrichtet und die Weehselstromkomponente des gleichgerichteten Stromes. die der Modulation der ausgestrahlten Wellen entspricht, aussiebt.
Nach Fig. 1 wird der Antenne durch den aus der Induktivität 7 und der Kapazität 8 bestehenden Schwingungskreis Energie entzogen. Die in diesem Schwingungskreis induzierten Schwingungen werden über den Gleichrichter (Detektor) 9 und die Primärwicklung des Transformators 10 geleitet. In der Sekun- därwieklung dieses Transformators fliesst dann ein Niederfrequenzstrom, dessen Stärke vom Grade der Modulation der ausgestrahlten Wellen abhängt. Dieser Strom wird nun nochmals durch den Gleichrichter 11 (Detektor) gleichgerichtet und über die Spule 13 geleitet, die in dem Felde des Magneten 12 beweglich ist.
Die Anordnung der Spule 13 und des Magneten 12 geschieht in der Weise, wie sie durch die Drehspuleninstrumente bekannt geworden ist. Der Gleichrichter 11 (Detektor) kann wegbleiben, wenn man an Stelle der Drehspuleninstrumente ein Weicheiseninstrument oder ein anderes auf Wechselstrom ansprechendes Instrument benutzt. Die Spule 13 und die Primärwicklung des Transformators 6 sind mit einer Welle verbunden, so dass bei Verdrehung der Spule-M auch die Primärwieklung des Transformators 6 gegenüber der Sekundärwicklung verdreht wird.
Die Stellung der Primärwicklung des Transformators 6 muss nun eine solche Lage einzunehmen suchen (Feder), dass die Gegeninduktivität zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung ein Maximum ist, wenn die ausgestrahlten Wellen nicht moduliert werden, also die Spule 13 stromlos ist. Um kurzzeitige Schwankungen der Aussteuerung, besonders die einzelnen Schwankungen im Rhythmus der Sprache unwirksam zu machen, schaltet man zweckmässig parallel zur Spule 13 einen grossen Kondensator 15 (zirka 20 M. F. ). In vielen Fällen genügt aber schon die Trägheit des dreh- karen Systems.
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Die Anordnung wirkt in folgender Weise : die Bemessung der zur Regelung des Modulationsgrades dienenden Teile geschieht derart, dass bei normaler Beaufschlagung des Mikrophons 16 und bei einer mittleren gegenseitigeninduktion zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung des Transformators 6 die ausgestrahlte Hochfrequenzenergie bis zu dem höchst zulässigen Betrage (mit Rücksicht auf Verzerrungsfreiheit) moduliert wird. Die von der Hoehfrequenzenergie abgeleitete Niederfrequenzenergie wird nun so gewählt, dass der Strom in der Spule 13 gerade imstande ist, die Primärwicklung des Transformators 6 in ihrer Lage zu halten.
Sind die Verhältnisse so getroffen, so wirkt die Anordnung in folgender Weise : sinkt die Aussteuerung des Senders aus irgendwelchem Grunde, so verringert sich die von der Hoch-
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Spule wird dadurch geringer und die Primärwicklung des Transformators 6 dreht sich derart, dass die Gegeninduktivität zwischen den Wicklungen des Transformators 6 ansteigt. Die Folge davon ist, dass der Sender nun stärker ausgesteuert, d. h. also, dass die Verminderung der Aussteuerung zum grössten Teil wieder ausgeglichen wird. Der umgekehrte Fall tritt ein, wenn die Aussteuerung des Senders steigt.
An Stelle des Transformators 6 mit verdrehbaren Wicklungen kann auch ein Transformator treten, dessen Streuung durch einen veränderlichen magnetischen Nebenschluss beeinflusst werden kann. Es ist ferner möglich, an Stelle des Transformators 6 einen Transformator zu setzen, dessen Übersetzungsverhältnis durch Veränderung der Windungszahl gesteuert werden kann.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es ist dort ein Hochfrequenzsender dargestellt, bei dem durch das Kondensatortelephon 17 die Wellenlänge des Hochfrequenzerzeugers beeinflusst wird. Der Hochfrequenzsender ist aus der Vakuumröhre 18, der Batterie 19, den Induktivitäten 20, 21 und 22 und dem Kondensatortelephon 17 zusammengesetzt. Dieser Schwingungskreis ist induktiv mit einem zweiten Sehwingungskreis gekoppelt, der aus der Induktivität 24 und der Kapazität 2.) besteht. Die Spannung an der Kapazität 2. 3 wirkt auf das Gitter der Senderöhre 25, die ihrerseits auf den Antennenkreis 26 geschaltet ist.
Zwischen Senderöhre 25 und dem Schwingungskreis 23, 24 kann auch ein Gleichrichter und Verstärker eingeschaltet werden. Man erhält in diesem Falle niederfrequente Ströme im Rhythmus der Sehallschwingungen. Will man mit diesen Strömen einen Hochfrequenzsender steuern, so kann man eine der üblichen Modulationsmethoden anwenden. Die Frequenzänderungen des erregenden
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gesetzt, weil die erregende Frequenz auf einem. Aste der Resonanzkurve des Schwingungskreises 23, 24 wandert. Gleichzeitig werden aber auch Wellen veränderlicher Frequenz mit ausgesandt. Die Spannungen an der Kapazität 23 sind um so grösser, je schärfer die Resonanz dieses Kreises ist, mit andern Worten also, je weniger dieser Kreis gedämpft ist.
In Fig. 3 sind Resonanzkurven für das Schwingungssystem 23, 24 bei verschiedener Dämpfung dargestellt. In senkrechter Richtung sind die Amplituden, in horizontaler Richtung die Wellenlängen aufgetragen. Ändert sich die Wellenlänge des erregenden Kreises innerhalb der durch die Linien 39 und 40 gegebenen Grenzen, so ändern sich die Amplituden der Schwingungen innerhalb der Grenzen, die durch die Schnittpunkt der Linien 39 und 40 mit den Resonanzkurven gegeben werden. Man ersieht, dass bei grosser Dämpfung die Amplitudenänderung gering ist und umgekehrt. Dieser Umstand wird erfindungs- gemäss dazu ausgenutzt, um die Empfindlichkeit der Aufnahmevorrichtung zu verändern, indem man die Dämpfung des Schwingungskreises 23,24 entsprechend der Amplitudenänderung der ausgestrahlten Schwingungen variiert.
Die Dämpfung des Kreises 23, 24 kann dadurch verändert werden, dass man in den Sehwingungskreis einen veränderlichen Widerstand einbaut oder einen veränderlichen Widerstand parallel zur Induktivität, bzw. Kapazität legt. Zweckmässig verwendet man als veränderlichen Widerstand eine oder mehrere Vakuumröhren, die auf folgende Weise eingeschaltet werden. In Fig. 2 ist mit 28 eine Vakuumröhre bezeichnet, die parallel zur Induktivität des Schwingungskreises 23, 24 gelegt ist. Das Gitter dieser Röhre wird von einer Spannung beeinflusst, die der von der Hocifrequenzquelle abgeleiteten Niederfrequenz proportional ist. Diese Spannung wird auf folgende Weise erhalten : mit dem Antennenkreis wird ein Gleichrichter 33 gekoppelt.
Die den Amplitudenänderungen des Hochfrequenzstromes entsprechenden mittelfrequenten Wechselströme werden dann durch die Verstärkeranordnung 34 verstärkt und nochmals einer Vorrichtung 35 mit Gleiehriehteeffekt zugeführt. Der gleichgerichtete Strom durchfliesst dann den Widerstand 36. Die Spannung am Widerstande 36 ist dem in ihm fliessenden Strom, mithin also der Amplituden- änderung der ausgestrahlten Wellenänderung proportional. Überträgt man diese Spannung auf das Gitter 29. der Röhre 28, so verändert man den Widerstand dieser Röhre. Mithin verändert man also die Dämpfung des Sehwingungskreises 23,24.
Die Gittervorspannung der Röhre 28 wird zweckmässig mit Hilfe der Batterie 30 so gewählt, dass bei nicht beaufschlagtem Kondensatorielephon 17, d. h. also, wenn die ausgestrahlten Wellen nicht moduliert werden, in der Röhre 28 kein Strom fliesst, also ihr Widerstand unendlich ist. Die Dämpfung besitzt dann ihren kleinsten Wert und der Schwingungskreis 23, 24 hat seine grösste Empfindlichkeit gegen Frequenzänderungen.
Bei normaler Beaufschlagung des Kondensatortelephons muss die Dämpfung des
Schwingungskreises 23, 24 so weit vergrössert sein, dass die Amplitudenänderung der ausgestrahlten Wellen hinreicht, um unter Vermittlung des Schwingungskreises öl, 32 der Röhren. 33, 34, 85. und des Wider-
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Standes 36 eine solche Spannung zu erzeugen, dass die Dämpfung des Schwingungskreises 23, 24 auch einen mittleren Wert besitzt. Sinkt die Beaufschlagung des Kondensatortelephons 17, so wird die Modulation der ausgestrahlten Wellen geringer, es sinkt also auch die Spannung am Widerstande 36, wodurch die Dämpfung des Schwingungskreises 23, 24 verkleinert wird.
Dies hat zur Folge, dass die Frequenzempfind-
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, satortelephons 17 zum grössten Teil ausgeglichen wird.
Um die Spannung am Widerstande 36 von kurzzeitigen Schwankungen der Modulation der. ausgestrahlten Wellen, insbesondere von einzelnen Schwankungen vom Rhythmus der Sprache zu befreien, wird parallel zum Widerstaiide-iss eine grosse Kapazität 87 gelegt (zirka 20 M. F).
Um eine möglichst verzerrungsfreie Übertragung zu erhalten. ist es notwendig, dass die Wellen ! längenveränderungen derart erfolgen, dass die veränderliche Frequenz auf einem möglichst geraden Teil der Resonanzkurve wandert. Da nun bei Veränderungen der Dämpfung und bei einer bestimmten Wellenlängenveränderung immer mehr ein gekrümmter Teil der Resonanzkurve benutzt wird, so ist es weiterhin erforderlich, die Eigenwellen des Schwingungskreises 23, 24 so zu. verändern, dass wieder ein gerades Stück , der Resonanzkurve in den Bereich der veränderlichen Wellenlänge fällt.
Erfindungsgemäss erreicht man dies dadurch, dass man die Schaltung nach der Fig. 2 derart. ab- ändert, dass die Röhre 28 nur an einem Teil der Induktivität angeschlossen ist. Fliesst in dieser Röhre ein Strom, so wird 1. die Dämpfung erhöht, 2. aber die Wellenlänge vermindert, so dass die Resonanzkurve etwa die in Fig. 3 gestrichelt gezeichnete Lage einnimmt. Man erreicht dadurch, dass die veränderliche Frequenz wieder auf einem geradlinigen Teil der Resonanzkurve wandert.
Will man auf dem rechten Teil der Resonanzkurvc arbeiten. so muss man bei Veränderung der Dämpfung die Wellenlänge vergrössen, um wieder ein geradliniges Stück der Resonanzkurve auszunutzen.
Die Wellenlänge kann bei gleichzeitiger Vergrösserung der Dämpfung erhöht werden, wenn man vor die Röhre 28 eine Kapazität 38 einschaltet, die in der Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist.
An Stelle einer Vakuumröhre können natürlich auch mehrere treten. Weil es sich um Wechselstrom handelt. ist es zweckmässig, zwei oder mehrere parallel zueinander liegende. in entgegengesetzter Richtung eingeschaltete Rohren zu verwenden, damit beide Halbwellen des Wechselstrom es gleichmässig beeinflusst werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Regeln von Hoehfrequenzsendern. dadurch gekennzeichnet, dass eine von den modulierten Hochfrequenzströmen abgeleitete Niederfrequenzenergie den Grad der Modulation des Hochfrequenzstromes beeinflusst.