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Verfahren zum Senden und zum Empfang drahtlos iibertragener Nachrichten.
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Diese Störungen ergeben sich dadurch, dass die Störströme im wesentlichen die gleiche Frequenz besitzen wie die Trägerwelle bei der gewöhnlichen Nachrichtenübermittlung.
Es sind bereits Einrichtungen zur Störbefreiung bekannt, darunter auch solche, bei denen eine primäre und eine sekundäre Trägerwelle Verwendung findet, aber sie lösen die Aufgabe nicht vollständig und haben auch bei nur teilweiser Lösung den Nachteil, dass sie die Empfindlichkeit herabsetzen.
Das erfindungsgemässe Verfahren vermeidet diese Nachteile und beruht darauf, dass eine primäre Trägerwelle V mit einer vom Sprechstrom W modulierten sekundären Trägerwelle Vl moduliert und ausgesendet oder dass eine primäre Trägerwelle V zuerst mit einer sekundären Trägerwelle Vl und dann die so erhaltene Welle vom Spreehstrom W moduliert und ausgesandt wird und in einem auf die primäre Trägerwelle abgestimmten Antennenkreis empfangen und mit einer Hilfsfrequenz V2 überlagert wird und sodann die Zwischenfrequenz Vi + V2 bzw. -Fz ausgesiebt und, gegebenenfalls nach vorheriger Verstärkung, detektiert wird.
Es ist also ausser der primären Trägerwelle V und dem Sprechstrom W noch eine sekundäre Trägerwelle Vi vorhanden. Diese sekundäre Trägerwelle Va muss eine von jener der Störströme, demnach auch von jener der primären Trägerwelle V merklich verschiedene Frequenz haben, um beim Austritt aus dem Empfänger eine vollkommene Sonderung zwischen sekundärer Trägerwelle V 1 mit Überlagertem Mikrophonstrom W einerseits und Störströmen anderseits zu erreichen.
Man kann nun im Empfänger die Ströme mit der einen Frequenz Vl von den Strömen mit einer verschiedenen Frequenz V oder der Störfrequenz sondern. Dabei gelangt das Prinzip zur Anwendung, dass bei zwei gekoppelten Kreisen, deren einer von mehreren überlagerten Strömen verschiedener Frequenz durchflossen wird, der zweite Kreis nur mit dem der Ströme, die den ersten Kreis durchfliessen, in Resonanz tritt, auf den die Kreise abgestimmt sind. Man ordnet daher im Empfänger eine Spulengruppe oder eine gleichwertige Einrichtung an, die einen Primär-und einen Sekundärkreis bilden und abgestimmt oder abstimmbar sind auf die gegebene Frequenz Vl des Modulationsstromes, dem der Mikrophonstrom mit der Frequenz W überlagert wurde.
Diese Art des Empfanges hat demnach nichts mit jener zu tun, bei der Überlagerung stattfindet und die Seitenbänder zur Modulation einer hochfrequenten Trägerwelle verwendet werden.
Eine Ausgestaltung der vorstehend beschriebenen Einrichtung beruht auf der Tatsache, dass ein hochfrequenter Strom weniger Widerstand beim Durchgang durch einen abgestimmten Kreis findet als durch eine Selbstinduktion, während ein niederfrequenter Strom leichter durch letztere als durch ersteren geht. Die Aussonderungsvorrichtung wird dadurch ausgestaltet, dass in den Primärkreis ein Kondensator und parallel zu ihm eine Selbstinduktion geschaltet wird. Die nicht in Abstimmung befindliehen Fremdströme gehen nicht oder nur zum geringen Teil durch die Primärspule und die Resonanz des Sekundärkreises erfolgt nur für den durch den Mikrophonstrom modulierten Hochfrequenzstrom, während die Störströme zur Gänze oder fast zur Gänze durch die Selbstinduktion gehen.
Eine Verbesserung der Verhältnisse wird erzielt, wenn überdies eine leitende Abschirmung aus Metall verwendet wird, die alle zum Empfänger gehörigen Apparate enthält, die durch äussere Störungen beeinflusst werden können.
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Bei der bisher betrachteten Anordnung wurde angenommen, dass die hochfrequenten Störströme im Empfänger vollkommen in niederfrequenten Strom umgesetzt werden ; da dies in Wirklichkeit nicht immer zutrifft, würden Störungen im Empfang auftreten. Um auch diese Störungen zu beseitigen, erhält der Empfänger erfindungsgemäss eine besondere Anordnung mit einer Dreielektrodenröhre in Audionschaltung und einer andern Dreielektrodenröhre in Verstärkerschaltung. Dies geschieht um den hochfrequenten Störströmen, die durch die Dreielektroden-Audionröhre gehen, denselben Strom, der durch die Dreielektroden-Verstärkerröhre geht, zum Zwecke einer Kompensation zu überlagern. Hiezu wird, während durch die Audionröhre niederfrequente und auch hochfrequente Ströme gehen, durch die Verstärkerröhre nur der Hochfrequenzstrom geleitet.
Zu diesem Zweck wird die Primärspule durch eine Mittelanzapfung über einen Kondensator mit dem positiven Pol der Anodenbatterie verbunden, so dass von den entstehenden Hälften der Primärspule die eine auch von dem hochfrequenten aus derAudionröhre austretenden Störstrom und die andere von dem gleichen entgegengesetzten Strom, der durch die Ver- stärkerröhre fliesst, durchflossen wird, was die Aufhebung der Wirkung dieser Störströme auf die Sekundärspule und die vollkommene Ausschaltung derselben im Empfänger ermöglicht, während der niederfrequente Strom durch die vorerwähnte parallel geschaltete Drosselspule fliesst.
In der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung durch ein Schaltungschema, teilweise schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt die Schaltung eines Senders und Fig. 2 die Schaltung eines Empfängers. Fig. 3 zeigt beispielsweise eine Ausführungsform des Empfängers mit den vorstehend erläuterten Ausgestaltungen.
In Fig. 1 ist 1 der Sender und 2 und 3 sind die Verbindungen zwischen dem Sender und dem Mikrophonkreis 4 ; in einer der Verbindungen liegt die Spule 5, gekoppelt mit der Induktanz 6 einer Überlagererschaltung 7 oder eines andern geeigneten Generators elektrischer Wellen Dadurch wird dem ge wohnlichen Mikrophonstrom von der Frequenz TV, der durch die Kreise 2 und 3 fliesst, die in der Spule 5 durch die Überlagerungsschaltung oder einen andern Generator erzeugte hochfrequente Schwingungen von der Frequenz V, ftberlagert. Ffir einfache radiotelegraphisehe Übertragung ist die Spule 5 unmittelbar an den sender 1 angeschlossen.
In der Empfangseinrichtung (Fig. 2) befindet sich bei 8 der eigentliche Empfänger, dessen Klemmen an dem durch die Spule 9 und den Kondensator 10 gebildeten Kreis liegen, der auf den Hochfrequenz- (oder Mittelfrequenz) strom Vs abgestimmt ist, der für die Modulierung des Mikrophonstromes dient.
Der Kondensator 10 dient auch dazu, den Kreis selektiver zu machen und so teilweise die Störströme abzuhalten, deren Frequenz von der Abstimmung der Anordnung abweicht. Die Kopplungsspule 11, wie die Spule 9 auf den Hochfrequenz (oder Mittelfrequenz) strom Vi abgestimmt, gibt also Resonanz nur mit dem hochfrequenten bzw. mittelfrequenten Strom Vi, dem der Mikrophonstrom W überlagert ist. Der Kondensator 12, parallel (oder in Serie) mit der Spule 11 bildet den abgestimmten Kreis mit
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durch die Induktanz 14 des Überlagerers 15 zur Erzeugung der Schwingungen.
Um die Beeinflussung der Spule 11 durch die Störströme zu erschweren ist es, wie durch Versuche festgestellt wurde, vorteilhaft aber nicht unbedingt nötig, die Schaltung nach Fig. 2 auszubilden. Um die Störströme so viel als möglich von der Spule 9 fernzuhalten, ist parallel zur Spule 9 und dem Kondensator 10 eine Selbstinduktion 16 gegebenenfalls mit einer Abschirmung 17 für ihr magnetisches Feld gegen die Spulen 9 und 11 angeordnet. Die Spulen 9 und 11 können auch eine eigene Abschirmung. M (in Fig. 2 strichliert dargestellt) erhalten. Auch die in Fig. 2 mit 20 bezeichnete Abschirmung ist nicht unbedingt notwendig, zur Verbesserung des Ergebnisses, jedoch vorteilhaft. Alle Apparate nach dem Empfänger 8 sind z. B. durch einen Schirm aus Metallblech, etwa Kupfer, Messing, od. dgl. geschützt.
In Fig. 3 ist 21 die Antenne, 22 die Selbstinduktion für die Abstimmung, 23 die Erde ; der Empfänger, als Ganzes mit 8 bezeichnet, enthält eine Audionröhre 24 und eine als Neutralisator zu bezeichnende Röhre 25, einen Kondensator 26 und einen Widerstand 27 am negativen Pol der Batterie 3. für die Gleichrichtung ; 28 ist die Anodenbatterie.
Die von der Antenne kommenden Ströme teilen sich bei 29, ein Teil geht zum Gitter 24'der Detektorröhre 24 und der andere zum Gitter 25'der Neutralisatorröhre 25.
Der Empfänger zeigt demnach drei Anschlüsse 29,29', 29", denen drei Anschlüsse 30, 30', 30" der Neutralisatorgruppe entsprechen, die zwei Selbstinduktionen oder Drosselspulen 16'und 16" in Serie mit den andern Enden an den Anschlüssen 30 und 30"liegend enthält, während ihr gemeinsamer Mittelpunkt an 30'liegt. Die beiden Spulen sind mit einem Schirm 17 versehen.
Die Spule 9 der Vorrichtung nach Fig. 2 ist in Fig. 3 durch zwei Spulen 9', 9"in Serie ersetzt, u. zw. so, dass die Endwindungen32 und 33 alle in derselben Richtung liegen, d. h. so, dass das magnetische Feld der einen für die Störströme von dem der andern neutralisiert wird. Die Enden 33 bzw. 32 sind an die Klemmen 30 bzw. 30" angeschlossen, während der gemeinsame Mittelpunkt über den Kondensator 10 an der Anschlussstelle der Selbstinduktionsspulen 16'und 16"und an der Klemme 30' angeschlossen ist. Mit den Spulen 9'und 9"ist eine Spule 11 verbunden, die mit dem Kondensator 12 den abgestimmten Kreis im Empfänger bildet. Die Spulen 9', 9"und 11 sind mit einer Abschirmung 18 versehen.
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Die überlegene Wirkungsweise dieser Schaltung ergibt sich aus der Überlegung, dass den Stromschwankungen in der Audionröhre 24 die Schwankungen in der Neutralisatorröhre 25 entgegengerichtet sind, so dass die Störströme von hoher oder mittlerer Frequenz, die aus der Röhre 23 treten, vollkommen neutralisiert werden. Die genaue Einstellung auf die günstigste Wirkung erfolgt entweder durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses jeder der Spulen 9', 9"gegen die Spule 11 oder durch Änderung der reziproken Abstände zwischen den Spulen 9', 9"und der Spule 11 oder durch Änderung der Stärke der Ströme, die vom Empfänger 8 kommen oder durch Änderung der Selbstinduktion der Spulen 9', 9".
Infolge dieses Neutralisationsvorganges durch die Ströme aus den Röhren 24 und 25 und wegen der Neutralisationswirkung der elektromagnetischen Felder der Störströme in den Spulen 9', 9"ist die Wirkung der Störströme in der Spule 11 vollkommen aufgehoben und der Empfang einwandfrei.
Die beschriebene Anordnung nach Fig. 3 mit den beiden Röhren in Gegenschaltung, so dass die Ströme hoher und mittlerer Frequenz aus der Detektorröhre gleichen und entgegengesetzten Strömen aus der Neutralisatorröhre begegnen und die entsprechende Anordnung des übrigen Apparates können mit den nötigen Abänderungen auch an jedem andern Empfänger für beliebige Zwecke angebracht werden.
Der Gegenstand der Erfindung ist mannigfacher Abweichungen von der beispielsweisen in Beschreibung und Zeichnung wiedergegebenen Anordnung fähig, beispielsweise dadurch, dass zur Überlagerung der Hochfrequenz auf den Mikrophonstrom ein anderes Überlagerungssystem angewendet wird.
Durch Anbringung eines Verstärkers vor dem Empfangskreis 13, durch Einführung einer Spulengruppe 9, 11 bzw. 9', 9", 11 mit veränderlicher Kopplung statt des Transformators, durch Ersatz des Überlagerers durch einen beliebigen andern Erzeuger für elektrische Schwingungen, z. B. einen Quarzkristall, durch Einführung einer Einrichtung, die gleichzeitig und in einem die Aufgabe eines Überlagerers und die eines Empfangskreises erfüllt, indem man den Überlagerer oder den Schwingungserzeuger aus dem Empfangskreis entfernt, wenn der Modulationsstrom mittlere Frequenz hat, sind weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes möglich.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur störungsfreien Rundfunkübertragung, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Hilfe einer primären (V) und einer sekundären (V) Trägerwelle übertragenen Zeichen von einem auf die primäre Trägerwelle abgestimmten Empfangsapparat aufgenommen werden und dann durch Überlagerung einer Hilfsfrequenz auf die sekundäre Trägerwelle (V1) wahrnehmbar gemacht werden.