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Radio-Rnndspruch-System.
Diese Erfindung bezieht sich auf Radio-Rundspruch-Systeme und besonders auf ein System von Rundspruchstationen, die mit der gleichen Frequenz und im Synchronismus arbeiten.
Es wurde gefunden, dass bei einem solchen obgenannten System, worin irgendeine Form der synchronisierenden Welle bzw. der Normalfrequenz über eine Leitung zwischen zwei Stationen gesendet wird, so dass eine Station die Frequenz der zweiten Station steuert, während beide Stationen mit der gleichen Hochfrequenz aussenden, ein an irgendeinem Punkt zwischen den zwei Stationen aufgestellter Empfänger die Hochfrequenzwelle von beiden Stationen aufnimmt. Der Empfänger kann in einer solchen Stellung sein, dass die Hochfrequenz einer Station mit der Hochfrequenz der zweiten Station in Phase liegt. Bei Ausserachtlassung der durch die Modulation entstandenen Seitenbänder wurde dies im Empfänger eine erhöhte Wirkung hervorrufen.
Bei einem Viertel einer Wellenlänge von diesem Punkt gegen eine oder die andere Sendestation zu. wurde der Empfänger die beiden Hochfrequenzwellen in direktem Phasengegensatz haben. Wenn die beiden Hoehfrequenzwellen gegenphasig sind, wird ihre Resultierende gleich Null sein, wenn der Empfänger in der Mitte zwischen den Stationen liegt (unter der Annahme, dass beide Stationen gleiche. Energie aussenden) und wird zunehmen, sowie eine der beiden Stationen
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ein sogenannter"Interferenzstreifen"vorliegt, welcher einen Raum zwischen den Stationen einnimmt und sich zu beiden Seiten der die Stationen verbindenden Leitung beträchtlich ausdehnt.
Dieser Streifen würde zeigen, dass die resultierende Hochfrequenzfeldstärke an verschiedenen Orten im genannten Raume verschieden sein wurde. Ein solcher Interferenzstreifen beschränkt sich natürlich nicht auf den Raum zwischen zwei Stationen, sondern kann von mehreren Stationen, die synchron arbeiten, gebildet werden.
Der Streifen kann sich auf einen Raum ausserhalb der die Stationen verbindenden Leitungen ausdehnen. doch würde in diesem Falle die Interferenz vernachlässigbar sein.
Man hat gefunden, dass zufolge der Unbeständigkeit der Leitung, mit der die synchronisierende Welle von einer Station zur andern übersendet wird, die Phasenverschiebung zwischen den ausgesandten Strömen sich von Zeit zu Zeit ändert. Dadurch wird der Interferenzstreifen in dem beeinflussten Raume verändert und beim Empfänger im jenen Raum ein zeitweises Schwinden des Tones verursacht. Dies tritt dort mehr hervor, wo die synchronisierende Welle eine niedere Grundfrequenz (z. B. 10.000 Perioden) umfasst, die in der Zwisehensenderstation vervielfacht wird, um die Hochfrequenz hervorzubringen.
Es wurde gefunden, dass diese Wirkung selbst dann eintritt, wenn jede Hochfrequenzwelle durch einen verschiedenen Ton moduliert wird ; der Grund hiefür besteht darin, dass der unmodulierte Teil der ausgestrahlten Welle normalerweise ungefähr zwei Drittel der ausgestrahlten Energie behält. Dort wo beide Hochfrequenzen von dem gleichen Ton moduliert werden (d. h. wo der Ton in einer Station aufgefangen und über eine Leitung zur andern Station gesendet wird), wird bei genanntem Empfänger eine Echowirkung infolge der Verzögerung erzeugt, die beim Senden der Niederfrequenzen über die Leitung stattfindet.
Die Fnbeständigkeit der Leitung kann wieder eine Veränderung in der Phasenverschiebung zwischen den in den betreffenden Stationen ankommenden Tönen verursachen, doch wurde gefunden, dass dies keine nennenswerte Beeinträchtigung der Qualität des im Interferenzraume durch den Empfänger aufgefangenen Tones verursacht. Die Echowirkung kann jedoch sehr nachteilig sein.
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beiden Stationen eingeschaltet wird, beseitigt. Diese Netze werden in die die zwei Stationen verbindende Leitung und in die betreffenden Wege (d. s. Tonwellenweg bzw. synchronisierender Wellenweg) eingesetzt. Das Tonwellenphasenveränderungsnetz kann aus. der gewöhnlichen Form eines Verzögerungsstromkreises bestehen, der eine als künstliche Leitung ausgebildete Kapazität und Induktanz enthält.
Die Konstanten dieses Netzes sind so eingestellt, dass eine hinreichende Verzögerung erzeugt wird. um die Verzögerung in der Leitung zu kompensieren und auf diese Weise zu bewirken, dass die auf die zwei getrennten Sender aufgedruckten Tonwellen im wesentlichen zu jedem Zeitpunkt in Phase miteinander liegen. Das synchronisierende Wellenphasenveränderungsnetz kann zwei über Kapazitäts-bzw. Widerstandselemente verbundene Spulen umfassen, wobei die beiden Elemente in Serie über die Leitung verbunden sind und die zwei Spulen mit einer ändern Spule in einem zum Sender führenden Stromkreis differential zusammenwirken.
Um eine automatische Kompensation für die Phasenveränderungen in der Leitung, die hauptsächlicllst durch deren Widerstandsveränderungen verursacht werden, zu bewirken, wird die letztgenannte Spule in bezug auf die andern zwei Spulen durch ein motorisches Element bewegt, das durch die Änderungen im Leitungswiderstand, wie nachstehend beschrieben, gesteuert wird. Die letztgenannte Vorrichtung wird in der folgenden Besehreibung"Phasenriehtigsteller"genannt.
Dort wo mehr als zwei Stationen synchron arbeiten, ist es natürlich, dass mehr als ein Phasen- riehtigsteller notwendig ist, um jede ausgestrahlte Hochfrequenzwelle in bezug auf die Hauptsende- station, wo die Synchronisierungswelle erzeugt wird, einzustellen. Die Phasenrichtigsteller müssen nicht am Ende des beim Zwischensender liegenden Leitungsteiles eingeschoben werden, sondern können auch am andern Ende des Leitungsteiles, z. B. in der Nähe der Hauptsenderstation aufgestellt werden.
Für den Tonwellenweg kann man eine Leitung verwenden und für den Synchronisierungswellenweg eine weitere Leitung, oder es können mit entsprechend angeordneten Filtern sowohl die Ton-als auch die Synchronisierungswellen über die gleiche Leitung gesendet werden. Eine Abart dieser Methode besteht darin, dass die Synchronisierungswelle (ungefähr 10.000 Perioden) durch die Tonwelle moduliert wird.
Dies hat den Vorteil, dass mit den auf der gleichen Leitung geführten gewöhnlichen Telephongesprächen keine Kollision stattfindet, während die modulierte Synchronisierungswelle direkt auf den Modulationsapparat des Zwischensenders aufgedrückt werden kann, wie wenn es der Ton wäre. In diesem Falle wird ein Teil der Synchronisierungswelle ausgefiltert und auf eine Frequenz erhoben, die bei Verbindung mit der modulierten Synchronisierungswelle die Seitenbänder auf die erforderliche Grundfrequenz für die Synchrontätigkeit mit der Hauptsenderstation erhebt.
Die weiteren Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung klar hervorgehen. Fig. 1 dieser Zeichnung zeigt das System bei Verwendung von zwei Drahtleitungen L und L'. Fig. 2 zeigt das System bei Verwendung einer einzelnen Drahtleitung L, und Fig. 3 zeigt eine Form des Phasenrichtigstellers für die Verwendung in diesem System. Gleiche Bezugsziffern stellen gleiche Teile dar.
In Fig. 1 wird eine gewisse Anordnung von drei Radiosenderstationen A, B und C, einem Studio und Leitungsverstärkerstationen X und Y behandelt. Hiebei wird angenommen, dass die Station r in der Nähe des Studios S ist, während die Stationen A und B sowohl voneinander als auch von der Station C entfernt sind, und eine Verstärkerstation X in der Leitung zwischen A und S eingeschaltet und weiters zwei Leitungsverstärkerstationen X und Y in die Leitung zwischen Bund S eingeschaltet sind.
Es ist zu bemerken, dass die vorstehend und im folgenden beschriebenen Anordnungen eine Anzahl von Alternativen zulassen, entsprechend der geographischen Beziehung zwischen den Radiosende-
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an jedem Punkt kann Vorrichtungen beinhalten, die nicht speziell erwähnt sind. Es werden hier Systeme beschrieben, bei denen zur Klarheit alle für das Verstehen der Erfindung nicht wesentlichen Apparate weggelassen wurden. Aus dem gleichen Grunde wurde die besprochene Apparatur kurz durch Rechtecke bezeichnet.
Das Studio S enthält ein Mikrophon und einen dazugehörigen Niederfrequenzapparat 10. Im Studio befindet sich eine Quelle der Normal (Synchronisierungs) frequenz F. Die Leitung L verbindet
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zögerungsstromkreis De. Die Apparatur 10 ist mit einem Radiosender Ta in der Station A über Leitung L. Verstärker Rs in Station X und Verzögerungskreis Da verbunden. Die Apparatur 10 ist mit dem Radiosender Tb über Leitung L, Verstärker Rs, Nebenleitung Lb und einem weiteren Leitungsverstärker R'. q in Station Y verbunden.
Die Normalfrequenzquelle F ist mit dem Radiosender Tc über Leitung L', Nebenleitung LI c, und mit demFrequenzerhöhungsapparatHG'cin der StationCverbunden ; mit dem Radiosender Ta über Leitung L', Verstärker Rf, Phasenrichtigsteller Pa und Frequenzerhöhungsapparat HGa, wobei Pa ure ha in Station A sich befinden ; und weiters mit Radiosender Tb über Leitung L'.
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apparatHGbwobeiPbund HGb in Station B sich befinden.
Die Art der Normalfrequenzquelle des Leitungsverstärkers, des Verzögerungsstromkreises, des Frequenzerhöhungsapparates und des Radiosenders ist unwesentlich. Vorzugsweise besteht jedoch
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und werden vorzugsweise bei den übrigen Apparaten Vakuumröhren verwendet. Es ist gut, wenn der Frequenzerhöhungsapparat ein Erzeuger von Harmonischem ist, um die Phasenbeziehungen, wie vorbeschrieben, leichter aufrecht zu erhalten.
Der Radiosender enthält einen Modulator zur Kombinierung der Tonwelle mit der Hochfrequenz und einen Energieverstärkerapparat zum Erheben der modulierten Hochfrequenzwelle auf eine entsprechende Energiestufe für die Ausstrahlung. Eine Form des Phasen- richtigstellers, dessen Funktion bereits angegeben wurde, wird im nachstehenden noch beschrieben werden.
Aus dem vorstehend beschriebenen und in Fig. 1 veranschaulichten Beispiel kann ersehen werden, dass den Stationen A und a Verzögerungsstromkreise zugeordnet sind. Ein jeder solcher Kreis ist derart eingestellt, dass die Zeitverzögerung zwischen Studio S und Station A die gleiche ist wie jene zwischen Studio S und Station B. In gleicher Weise ist die Zeitverzögerung zwischen Studio S und
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die Zeitverzögerung zwischen allen drei Stationen und dem Studio gleichgemacht und die Echowirkung daher ausgeschieden. In dem Beispiel der Fig. 1 ist angenommen, dass die Station C sich in der Nähe des Studios befindet.
Die Phasenrichtigsteller werden daher nur bei den Stationen A und B aufgestellt und dienen zur Kompensierung der Veränderungen im Leitungswiderstand von L'bzw. von L'+ I,'b. Bei entsprechender Einstellung können die drei Stationen A, Bund a zu jeder Zeit gemäss der obangeführten Bedingungen und mittels der erwähnten Apparatur in genauem Synchronismus und in Phase gehalten werden. Die tatsächliche Arbeitsweise eines jeden einzelnen Teiles des Systems geht aus der obgenannten Beschreibung und dem in den Fachkreisen bereits Vorbekanntem klar hervor.
In Fig. 2 wird eine einzelne Leitung L und einzelne Nebenleitungen Lc und Lb verwendet. In gleicher Weise werden in den Stationen X und Y einzelne Verstärker verwendet. Die geographischen Beziehungen zwischen den Stationen sind wie bei Fig. 1 angenommen. Die Tonwelle aus der Quelle 10 moduliert die Normalfrequenzwelle (z. B. 10.000 Perioden) aus der Quelle F im Modulator M des Studios S und werden die Seitenbänder mit der Normalfrequenz über ein Bandfilter BP über die Leitung L, Nebenleitung Le zur Station C gesandt. Hier wählt ein Bandfilter die Seitenbänder und die Normalfrequenz aus, die sodann über einen Verzögerungsstromkreis De auf Modulator Me aufgedrückt werden.
Auf diesen Modulator wird eine Hochfrequenzwelle von angenommen 600.000 Perioden aufgedrückt, die aus einem Teil der Normalfrequenz abgeleitet wurde, die aus dem Wählerstromkreis HPe ausgewählt und mittels des Harmonischenerzeugers HGc in der Frequenz erhöht wurde. Sodann wird ein gewünschtes resultierendes Radiofrequenzband einschliesslich der erforderlichen Grundhochfrequenz (z. B. 610.000 Perioden) vom Bandfilter BP'c ausgewählt und auf den Hochfrequenzenergieverstärker Te aufgedrückt. Die modulierte Normalfrequenz wird ebenfalls über Leitung L und Verstärker X zur Station A und über Leitung L Verstärker X und Y und Leitung Lb zur Station B gesandt.
Die Apparatur in Station 1 ist ähnlich jener der Station C, nur enthält sie noch den Phasenrichtigsteller Pa, welcher zwischen dem Wählerstromkreis HPa und dem Harmonischenerzeuger HGa aufgestellt ist. Die Apparatur in Station B ist ähnlich jener der station A, nur fehlt ihr der Verzögerungsstromkreis. Die Aufteilung der Verzögerungsstromkreise und der Phasenriehtigsteller ist die gleiche wie in Fig. 1 und das System arbeitet auch bei entsprechender Einstellung in ähnlicher Weise. Obwohl es vorzuziehen ist. dass der Modulator M im Studio S aufgestellt wird, so ist dies nicht unbedingt notwendig.
Fig. 3 zeigt eine Art des Phasenrichtigstellers wie er z. B. in den Stationen A und B verwendet wird. In der Leitung 84 liegt ein mit einer Kapazität C in Serie geschalteter Widerstand Ri. Diese Leitung, die Verstärker und andere Leitungsapparaturen enthalten kann, ist über Transformator 25 mit den Zuleitungen 24 gekoppelt, die mit der vorhin erwähnten NormaJfrequenzwelle verbunden sind. Der eigentliche Phasenrichtigsteller befindet sich innerhalb dem auf der Zeichnung mittels punktierte Linien eingegrenzten Raume. Spule U ist an Widerstand Rl und Spule :' L2 an die Kondensatoren C gelegt.
Die beiden Spulen L1 und L2 sind in bezug aufeinander und auf eine dritte Spule L3 so angeordnet. dass beim Bewegen der Spule L3 deren Kopplung zur Spule H erhöht, während jene zur Spule L2 verringert wird und umgekehrt, d. h. die Spule L3 ist zu den Spulen Ll und L2 differential gekoppelt. Die Spule L3 ist durch die Zuleitungen 38 mit dem vorerwähnten Frequenzerhöhungsapparat verbunden und wird gegenüber den Spulen LI und L2 durch eine Welle bewegt, die über das Zahnradgetriebe 3. 3 mit Motor 26 gekuppelt ist.
Dieser Motor 26 ist auch über Zahnradgetriebe 27 mit einer Welle 28 gekuppelt und bewirkt dadurch Veränderungen in einem Stromkreis, welcher gemeinschaftlich mit Leitung 34 die Arbeitsweise des Motors nach dem bekannten Suchprinzip kontrolliert. Dieser Stromkreis umfasst eine Brücke, deren erster Zweig den Widerstand der Leitung 34 und deren zweiter Zweig den Widerstand R2 enthält, welch letzterer durch einen Gleitkontakt 29, der durch Welle 28 betrieben wird, verändert wird.
Eine Stelle zwischen Widerstand R2 und dem Leitungswiderstand ist über Batterie M mit einer Stelle zwischen den übrigen Zweigen der Brüekl :' R3 und R4 verbunden, über welche eine Spule 36 eines Relais 37 eingeschaltet ist. Der Anker 31 dieses Relais schliesst einen Erregerstromkreis für den Motor 26 über eine der beiden Batterien B2 oder B3 entsprechend seiner durch die Stromrichtung in Spule 36 bestimmten
Stellung, welche dadurch die Drehrichtung des Motors beherrscht. Die Zuleitungen zu dem Leitungszweig der Brücke enthalten Drosselspulen 35, so dass der Normalfrequenzstrom über die Brückenkreise nicht kurzgeschlossen ist.
Die Blockkondensatoren 32 lassen die'Normalfrequenz zu den Spulen M und L2
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durch, verhindern jedoch einen Kurzschluss der Batterie Bl. Der Widerstand R,') ist gleich dem Wider- stand R4.
Um die Brücke auszugleichen und zu verhindern, dass über Spule. 36 Strom aus der Batterie BJ
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dass während die in die Zuleitungen. 38 gesandte Phase der Normalfrequenz durch den Leitungswiderstand verändert und durch die Elemente RIjLI, GIL2 und L. 3 ihre Kompensation erhält, die Veränderung im Leitungswiderstand gleichzeitig in der Brücke durch eine Veränderung des Widerstandes R2 eine Kompensation erhält, so dass die Brücke wieder ausgeglichen erscheint. Der Motor 26 nimmt daher automatisch eine Richtigstellung der Phasenveränderung der Normalfrequenz in der Leitung 34-38 vor.
Die Lage des Phasenrichtigstellers mit Hinsicht auf die Normalfrequenzquelle und der Frequenzerhöhungsapparatlr kann aus Fig. 1 ersehen werden. In der Anordnung der Fig. 2 wird die Einschaltung der Brücke am besten direkt in die Leitung Li !) (d. h. vor dem Wählstromkreis) vorgenommen. Natürlich kann der Phasenriehtigsteller so eingerichtet werden, dass er beide Wählstromkreise in einer besonderen Station simultan beeinflusst, doch ist dies nicht notwendig.
Aus dem Vorgesagten ist zu ersehen, dass es notwendig ist, über die Leitung. 4 zwischen dem Phasenrichtigsteller und der Sekundären des Transformators 2/5 einen durchaus metallischen Kreis zu haben.
Es ist dies bei den modernen Typen der gegenwärtig in Verwendung stehenden Leitungsverstärkern normalerweise vorgesehen. Es ist nicht von Wichtigkeit, dass der PhasenrichtigsteIler bei der Zwischensenderstation A oder B aufzustellen ist. Li Fig. 1 z. B. kann der Phasenrichtigsteller Pb in die Neben- leitung L'b und angrenzend an die Verbindungsstelle y eingeschaltet werden. Unter diesen Umständen ist am andern Ende der Leitung L'b, a. h. bei Station B, ein entsprechender Endanschluss notwendig.
Dieser kann durch eine Drosselspule in Nebenschluss zur Leitung, auf welche ein in Serie geschalteter Blockkondensator folgt, gebildet werden, was natürlich den Zweck hat, einen bestimmten metallischen Kreis für den Gleichstrom der Brücke vorzusehen, wie er im Beispiel der Fig. 3 durch die Sekundäre des Transformators 25 vorgesehen ist. Unter diesen Umständen würde der Phasenriehtigsteller Pa in der Station A in eine Stellung in der Leitung L'zwischen Verstärker Rf und der Verbindungsstelle.", an letztgenannte angrenzend gebracht werden. Wie bereits beschrieben, würde dann am andern Ende der Leitung L', d. h. zwischen Verstärker Rf und Verbindungsstelle !, an letztgenannte angrenzend, ein entsprechender Endanschluss erforderlieh sein.
Es ist nicht wesentlich, dass die Verzögerungsstromkreise in den Zwischensenderstationen eingeschaltet sein müssen. Sie können an irgendeiner Stelle im System eingeschaltet werden, wobei jeder Kreis auf seinen besonderen Weg beschränkt bleibt.
Aus oben beschriebener Erfindung ergeben sich zahlreiche Abänderungsarten gegenüber den hier beschriebenen und veranschaulichten Anordnungen, wobei irgend ein anderer, dieselben Resultate ergebender Phasenrichtigsteller als der hier beschriebene verwendet werden kann, ohne von dem Gedanken und Rahmen der durch die folgenden Ansprüche umschriebenen Erfindung abzugehen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung zum Senden von Radiorundsprüchen aus mehreren getrennten Sendestationen unter Benutzung der gleichen Wellenlänge, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den genannten Stationen ausgesandten Wellen in bezug auf ihre Phasenbeziehungen untereinander gesteuert werden.