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Verfahren zum Steuern von Wechselströmen, insbesondere von solchen hoher Frequenz.
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senders liegt, so dass die Rückwirkung auf den Generatorkreis des Steuersenders in Gestalt von Frequenzschwankungen vorhanden ist. Ein Beispiel zeigt Fig. 2. An den Generatorkreis IV ist der die Eisendrossel enthaltende steuer-und Übertragungskreis V angekoppelt. Über die Kopplung IX wird die gesteuerte Energie dem Gitter des Hauptsenders zugeführt.
Die Erfindung besteht nur darin, dass durch einen zweiten, dem Nutzkreis nachgebildeten Belastungkreis die auf den Generatorkreis entstehenden Rückwirkungen kompensiert werden, so dass der Generatorkreis während des Steuervorganges stets konstant belastet wird. Die Energie wird zwischen dem Nutzkreis und dem nachgebildeten Belastungskreis im Takte der Steuerung hin und her geschoben. Der auf eine bestimmte Frequenz abgest ; mmte Generatorkreis (Fig. 3) enthält die Energiequelle 1, den Abstimmkondensator 2 und die Kopplungselemente 3 und 4. Mit dem Kopplungselement 3 ist als Nutzkreis der Antennenkreis zugeordnet, der aus dem Abstimmvariometer 5, der Verlängerungsspule 6, dem Luftleiter 7 und dem Erdanschluss 8 besteht.
Ausserdem ist die Sekundärspule 9 einer Eisendrossel, deren Primärspule mit 13 bezeichnet ist, von dem Steuerkreis beeinflusst. Der aus dem Variometer 15, dem Kondensator 16, dem Ohmschen Widerstand J7 und der Ankopplungsinduktivität 4 gebildete Belastungskreis enthält ebenfalls eine Drossel 18, 19, die vom Steuerkreis beeinflusst wird. Beide Kreise enthalten als Steuerorgane Eisendrosseln 13, 19, deren Gleichstrommagnetisierungen, z. B. beim Tasten (also für Telegraphiebetrieb, so zu erfolgen hat, dass bei gedrückter Taste die Eisendrossel im Nutzkreis gesättigt, jene im Belastungskreis ungesättigt ist, wie nachstehend beschrieben.
Dann ist die gesamte Energie in den Nutzkreis gewandert, während bei geöffneter Taste (in der Tastpause) die Eisendrosseln im umgekehrten Sinne magnetisiert sind und die gesamte Energie aus dem Nutzkreis in den Belastungskreis gewandert ist.
Die gegensinnige Magnetisierung der Eisendrossel erfolgt am vorteilhaftesten durch einen Röhrenverstärker in Gegentaktschaltung.
Ein Beispiel einer Anordnung für die gegensinnige Magnetisierung der Steuerdrossel durch Gegentaktverstärker zeigt Fig. 4. Zur Vereinfachung sind nur die Magnetisierungswicklungen 13, 19 der Steuerdrosseln dargestellt. Der Umschalter U ermöglicht den Übergang von Modulation auf Tastbetrieb, indem die Gitter der Verstärkerröhren an ein Relais R mit Doppelkontakten und einer zweiteiligen Zunge gelegt werden. Die beiden Teile der Zunge sind gegeneinander isoliert. Die Tastung erfolgt dann so, dass dem Gitter des einen Rohres über die eine Zungenhälfte eine negative Vorspannung angelegt wird, während das Gitter des andern Rohres gleichzeitig Nullpotential oder positive Vorspannung erhält.
Im Falle der Modulation, wo also im Gegensatz zum Tastbetrieb zwischen Null und Maximum des Stromes ein kontinuierlicher und möglichst linearer Übergang erforderlich ist, wird die Wirkung des Belastungskreises am günstigsten, wenn dieser in seinen elektrischen Bestimmungsgrössen dem Nutzkreis (in diesem Beispiel dem Antennenkreis) möglichst getreu nachgebildet, also gewissermassen dessen Spiegelbild ist. Es müssen also die beiden Eisendrosseln möglichst vollkommen gleichartig sein, was leicht zu erreichen ist. Dasselbe gilt für den Dämpfungswiderstand und die Kapazität 16 in Fig. 3.
Dieses Verfahren bietet folgende Vorteile :
1. Es wird jegliche Rückwirkung auf den Generatorkreis vermieden und dadurch beim Maschinensender der Vorgang des Schweben und in gleicher Weise beim Röhrensender das Schwankender Frequenz beseitigt.
2. Das Verfahren ist für alle Senderarten mit gleich grossen Vorteilen anzuwenden sowohl für Telegraphie (Schnelltelegraphie) wie auch Telephonie und Bildtelegraphie.
3. Beim Übergang von Telephonie auf Telegraphie ist nur eine einzige einfache Umschaltung erforderlich, die mit einem einzigen Schalter im Gitterkreis der Verstärkerröhren zu erfolgen hat.
4. Für den Maschinensender ist es die bisher erste Möglichkeit, ohne Umschaltung der Steuerdrossel in verschiedene Kreise sofort von Telegraphie auf Telephonie überzugehen und umgekehrt.
Bisher erfolgte die Modulation lediglich im Antennenkreis, die Tastung durch besondere Drosseln im
Stosskreis und im Zwischenkreis bzw. im Antennenkreis.
5. Der beim Tasten der Maschinensender meist noch vorhandene Reststrom ist dadurch zu vermindern bzw. ganz zu beseitigen.
6. Durch den idealen Lastausgleich sind fast alle Schwierigkeiten bei Schnelltelegraphie beseitigt, besonders wiederum beim Masehinensender, da durch die konstante Belastung der Hoehfrequenz- maschinen die Drehzahlregulierung weitgehend entlastet wird und nur noch die Netzschwankungen auszuregeln sind.
7. Durch Beseitigung der Frequenzsehwankungen bei fremderregten Röhrensendern mit Drosselsteuerung wird eine weitere dritte Stufe erspart.
8. Ebenso ist bei Kurzwellensendern eine Verminderung der Stufen bzw. eine Erhöhung der Konstanz beim Steuern dadurch zu erwarten, dass die letzte Stufe auf einen Kreis arbeitet, der dem Generatorkreis IV entspricht und an den dann erst der Nutz-und der Belastungskreis angekoppelt sind.
9. Vermeidung von Tastgeräuschen bei Röhrensendern, hervorgerufen durch die Gittertastung, durch Fortfall aller irgendwie störenden Einschwingvorgänge.
10. Erhöhung des Aussteuerungsgrades und somit der Lautstärke, insbesondere wiederum bei Maschinensendern, die für Telephonie auf längeren Wellen arbeiten.
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11. Bei Anordnung, wie unter 8. angedeutet, kann bei Rohrensendern das Hoehschnellen der Anodenspannung in der Tastpause vermieden und die Überschlagsgefahr der Röhren vermindert werden.
Dies gilt auch besonders bei Modulation, da die Röhren dauernd konstant belastet sind.
Es ist nun gemäss der weiteren Erfindung auf Grund der folgenden Anordnung auch die gleiche Wirkung wie bei der oben beschriebenen Gegentaktsteuerung zu erzielen, wenn ein weiterer dem Nutzkreis zugeordneter Belastungskreis verwendet wird, so dass die Eisendrosseln gleichsinnig magnetisiert werden können. Wie bei der oben beschriebenen Anordnung enthält ein auf eine bestimmte Frequenz abgestimmter Generatorkreis (Fig. 5) die Energiequelle 1 mit dem Abstimmkondensator 2 und den Kopplungselementen 3 und 4. Dem Kopplungselement 3 ist als Nutzkreis ein Antennenkreis zugeordnet mit dem Variometer 5, der Verlängerungsspule 6, dem Luftleiter 7, der Erde 8 und einem weiteren Kopplungselement 9.
Dieses Element 9 stellt die Verbindung mit einem an sich bekannten, die Eisendrossel 12 enthaltenden Steuerkreis her, der durch das Variometer 14, den Kondensator 10 und den Ohmschen Widerstand 11 vervollständigt ist. Durch Verwendung dieses Steuer-oder weiteren Belastungskreises ist es möglich, unter Benutzung des bereits beschriebenen und dem Generatorkreis durch die Kopplung 4 zugeordneten künstlichen Belastungskreises die entsprechende, rüekwirkungsfreie Steuerung zu erhalten, wenn die Steuerorgane-in diesem Falle die Eisendrosseln 12 und M-gleichsinnig arbeiten.
Der künstliche Belastungskreis wird gebildet aus dem Variometer 15, dem Kondensator 16, dem Ohmschen
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erfindungsgemäss mit der Taste T gleichsinnig zu magnetisieren. Es ergibt sich dabei besonders für Tastbetrieb (also Telegraphie) der Vorteil, dass die Gleichstromwicklungen mit einem einfachen Relais gesteuert werden können, welches im Gegensatz zur Gegentaktsteuerung weder eine doppelte Zunge noch einen doppelten Kontakt benötigt. Dies ist besonders für Schnelltastung wesentlich.
Die günstigsten Verhältnisse werden sich, besonders für die Zwecke der Modulation, dann ergeben, wenn erstens die beiden als Steuerorgane dienenden Eisendrosseln möglichst gleich sind und ferner der dem Generatorkreis zugeordnete künstliche Belastungskreis in seinen Grössen bezüglich Selbstindukt'on, Kapazität und Ohmschen Widerstand genau dem Nutzkreis (z. B. dem Antennenkreis) entspricht, also sozusagen dessen Spiegelbild ist. Besteht der dem Generatorkreis angekoppelte Nutzkreis aus einer Kombination von mehreren Kreisen, so sind dementsprechend für die günstigste Bemessung des künstlichen Belastungskreises die resultierenden Grössen massgebend.
Fernerhin ist auch diese Anordnung gleichzeitig sehr wirksam hinsichtlich der Beseitigung des Reststromes, der bei den bisher bekannten Steuerverfahren mit Eisendrosseln oft noch unzulässig hoch ist.
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bisher unter gegebenen Verhältnissen zur Erzielung einer möglichst guten Steuerwirkung, insbesondere bei Modulation, im entsätt'gten Zustande einen möglichst grossen Verlustwiderstand (demzufolge eine möglichst grosse Eisenmenge) haben musste, genügt es bei dem der Erfindung entsprechenden Verfahren, wenn die Eisendrossel vorwiegend durch Verst'mmung (also durch möglichst grosse Veränderung der Selbstinduktion) steuert.
Während also bisher der Eisendrossel die Aufgabe zufiel, im entsprechenden Augenblick des Steuervorganges zum Teil vorwiegend ein Energievernichter zu sein, braucht sie nunmehr vorwiegend nur noch als Energieschieber zu wirken, da ja der künstliche dem Generatorkreis zugeordnete Belastungskreis die vom Nutzkreis nicht benotigte Energie übernimmt.
Eine Herabsetzung der Eisenmenge hat aber zugleich eine Verminderung der auch besonders in vollgesättigtem Zustande vorhandenen Eisenverluste zur Folge, was für die Energieausbeute wesentlich ist. Fernerhin wird in demselben Masse die im Eisen auftretende Wärmemenge vermindert, so dass die Kühlung entlastet wird.
Die Wirkung und Bemessung der Eisendrosseln wird auf diese Weise von dem Verlauf der Magnetisierungskurve bedeutend weniger abhängig. Es übernimmt nunmehr der Kopplungsgrad und das logarithmische Dekrement der Schwingungskreise einen wesentlichen Einfluss, so dass z. B. insbesondere bei Modulation der statischen Telephoniekennlinie und ihre Ausnutzung dadurch verbessert werden kann.
Bei Modulation durch Eisendrosseln tritt ausserdem die Erscheinung auf, dass beim Speisen der
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die sieh dadurch schädlich bemerkbar machen, dass der Mittelwert des auszusteuernden Hochfrequenzstromes absinkt, u. zw. um so mehr, je höher die modulierende Frequenz ist. Auch dieser Mangel wird durch das erfindungsgemässe Steuerverfahren wesentlich vermindert, da durch Herabsetzen der Eisenmenge auch diese niederfrequenten zusätzlichen Eisenverluste verringert werden. Diese Vorgänge treten besonders bei verhältnismässig langen Wellen und grösseren Leistungen auf, weil da die erforderliche Eisenmenge ziemlich beträchtlich ist.
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