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Gegenstand der Erfindung ist ein Radioempfänger, mittels dessen in der Frequenz oder in der Phase oder in der Amplitude modulierte Signale empfangen werden können, und ein einfacher und wirksamer Empfänger für frequenzmodulierte Schwingungen, der durch die blosse Hinzufügung eines Korrekturkreises zum Empfang von phasenmodulierten Schwingungen verwendet werden kann, sowie ein einfacher Empfänger für phasenmodulierte Schwingungen, der durch die Hinzufügung eines einfachen Korrekturkreises mit geeigneter Charakteristik zum Empfang von frequenzmodulierten Schwingungen verwendet werden kann. Gegenstand der Erfindung sind auch neue Regelmittel, durch die jeder der Empfänger gemäss der Erfindung in Abstimmung mit der mittleren Frequenz der ankommenden frequenzoder phasenmodulierten Welle erhalten werden kann.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand durch Ausführungsbeispiele schematisch veranschaulich.
In Fig. 1 bezeichnet 1 ein mit einem Signalverstärker 2 verbundenes Luftdrahtsystem. Dieser Verstärker kann eine oder mehrere Stufen thermionischer Radio-oder Hochfrequenzverstärker enthalten und auch eine automatische Intensitätsregelung, wenn Amplitudenmodulation empfangen werden soll.
Wenn frequenz-oder phasenmodulierte Signale zu empfangen sind, kann die Apparateinheit 2 auch eine Begrenzungsvorrichtung enthalten. Ferner kann die Einheit 2 auch ein Superheterodynempfänger sein, der alle oder einige der oben aufgezählten Bestandteile enthält. Erforderlich ist nur, dass die frequenzmodulierten Signale ohne Veränderung in den mit dem Ausgang von zwei verbundenen Leitungen auftreten. Ein Teil dieser Signale wird durch einen Transformator 7 einem Potentiometerwiderstand PI zugeführt. Die Steuerelektrode 9 einer thermionischen Koppelröhre A ist mit einem verschiebbaren Punkt 10 des Potentiometers verbunden, während die Kathode 11 der Röhre über eine Vorspannbatterie 12 an das untere Ende des Potentiometerwiderstandes angeschlossen ist.
Von der Anode 13 der Röhre A werden die Signale auf die Primärwicklung 14 eines Vereinigungstransformators T übertragen.
Ein anderer Teil der frequenzmodulierten Energie des Ausgangs von 2 wird durch Leitungen 16 der Primärwicklung 17 eines Transformators 18 zugeführt, dessen Sekundäre 19 mit dem Eingangsende einer Übertragungsleitung L verbunden ist, die aus in Reihe geschalteten Induktionen 1 und parallel geschalteten Kapazitäten C besteht und zum Filtern der zu demodulierenden Hochfrequenzsignale dient sowie auch dazu, die Phase derselben zu beeinflussen und die Umwandlung der frequenzmodulierten Signale in amplitudenmodulierte zu ermöglichen, wie im folgenden ausführlicher dargelegt werden wird.
Die Ausgangsenden der Leitung L enden in einen Dämpfungswiderstand R. Der gewünschte Punkt der Leitung L ist mittels der Zuleitung 20 mit einem Potentiometerwiderstand P2 verbunden, dessen unteres Ende über eine Vorspann quelle 25 mit der Kathode 24 eines thermionischen Verstärkers B verbunden ist, dessen Steuerelektrode 22 an einen verschiebbaren Punkt 23 des Potentiometers angeschlossen ist. Die Anode 26 der Röhre B ist mit der Kathode der Röhre mittel der Primärwicklung 14 des Vereinigungstransformators T verbunden. Das Potential für die Anode 26 der Röhre B und die Anode 13 der Röhre A wird von einer Quelle 28 geliefert, die zwischen die geerdeten Kathoden 11 und 24 und die Anoden 13 und 26 geschaltet ist.
Die Sekundärwicklung 29 des Transformators T drückt die wieder vereinigten Teile der Signale dem Steuergitter 30 und der Kathode 31 einer Demodulier-oder Gleichrichtröhre C'auf. Die Kathode 31 ist durch eine Batterie 32 derart vorgespannt, dass die Röhre eine Charakteristik erhält, die vollständige Demodulation ergibt. Die an der Anode 33 der Röhre C'
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auftretenden demodulierten Signale können mittels eines (durch unterbrochene Linien in der Zeichnung angedeuteten) Schalters einer Wiedergabevorrichtung od. dgl., wie z. B. Telephonen, zugeführt werden oder erst nach Durchgang durch einen Korrekturkreis 00, dessen Zweck später erläutert werden wird, zur Verwertung gebracht werden.
In Fig. 2 wird die ganze Energie von der Einheit 2 durch die Leitungen 3, 5 dem Eingangstransformator 18 der langen Übertragungsleitung L zugeführt, die der der Fig. 1 ähnlieh ist, aber von ihr sich dadurch unterscheidet., dass sie ungedämpft ist, d. h., dass ihr Ende offen oder, wie in der Figur, kurzgeschlossen ist, so dass Reflexion längs der Leitung stattfindet. Die Energie wird von dieser Leitung durch eine Abzapfleitung 35 auf das Steuergitter 34 der Röhre A und durch die Leitung 37 auf das Steuergitter 36 der Röhre B übertragen, so dass Energie von verschiedenen Punkten der Leitung L den Steuerelektroden der zwei Detektoren A und B aufgedrückt wird. Die Leitung L ist bei G geerdet, ebenso die Kathoden 44 der Röhren A und B, um die Eingangskreise von A und B zu vervollständigen.
Die Steuerelektroden 34 und 36 werden durch die Vorspann quelle 21, die in die Leitung L geschaltet ist, auf der gewünschten Vorspannung gehalten.
Die Anoden 42 und 43 der Röhren A und B sind mit der Primärwicklung 45 eines Vereinigungtransformators T verbunden, dessen Sekundäre 47 mit einem Nutzkreis verbunden ist. Das Potential für die Anoden 42 und 43 liefert die Quelle 46, die zwischen eine Abzapfung der Wicklung 45 und die Kathoden 44 geschaltet ist. Wenn frequenzmodulierte Signale zu empfangen sind, werden die Anoden 42 und 43 in Gegentaktschaltung verbunden ; wenn aber amplitudenmodulierte Signale empfangen werden sollen, so werden die Anoden 42 und 43 in Pärallelstellung mit der Eingangswicklung des Vereinigungstransformators verbunden.
In der in Fig. 3 dargestellten abgeänderten Ausführungsform werden die in den Leitungen 3 und 5 auftretenden frequenzmodulierten Signale in drei Teile geteilt. Der erste Teil wird durch einen Transformator 7 dem Eingang einer Übertragungsleitung L zugeführt, die durch einen Endwiderstand R gedämpft ist. Die Steuerelektrode 9 einer Koppelröhre A ist mit einem beweglichen Punkt 10 der Induktanz der Übertragungsleitung L verbunden ; die Anode 13 der Röhre ist an die Primärwicklung 14 eines Vereinigungstransformators Tg angeschlossen.
Der zweite Teil der Signalenergie wird durch Leitungen 16 der Primärwicklung 17 eines Transformators 18 zugeführt, dessen Sekundäre 19 durch einen Potentiometerwiderstand PI geschlossen ist, von dem ein verschiebbarer Kontakt 23 mit der Steuerelektrode 24 einer Koppelröhre B verbunden ist, deren Anode 26 an die Primärwicklung 14 des Vereinigungstransformators Ta angeschlossen ist. Das
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potential für die Steuerelektrode 9 liefert eine zwischen die Leitung L und Erde geschaltete Quelle 12, Vorspannung für die Steuerelektrode 24 eine zwischen die Kathode und die Steuerelektrode der Röhre B geschaltete Quelle 25.
Der dritte Teil der Signalenergie wird durch Leitungen 30 einer Koppelinduktion 31 zugeführt, die mit einer Induktion 32 gekoppelt ist, die in Reihe mit einer Induktanz 33 liegt, die mit der Steuerelektrode 34 einer Gleichrichtröhre 0" verbunden ist und weiters in Reihe mit einer Induktanz 35 liegt, die an die Steuerelektrode 36 einer Gleichrichtröhre D angeschlossen ist. Die Induktanzen 33 und 35 bilden die Sekundäre eines Transformators Ti, dessen Primäre 37 einerseits mit dem Ende der Sekundärwicklung 38 des Transformators Ta und eines im Nebenschluss zu dieser liegenden Potentiometerwiderstandes ? i und anderseits mit einem beweglichen Kontakt 40 dieses Potentiometers verbunden ist.
Die Anode 42 der Röhre 0" und die Anode 43 der Röhre D sind durch Wicklungen 44 bzw. 45 eines Transformators T4 und eine Anodenspannungsquelle 46, mit den geerdeten Kathoden der Röhren 0" und D verbunden. Die Sekundärwicklung 47 des Transformators T4 ist mit einem Nutzkreis verbunden. Vorspannpotential für die Steuerelektroden der Röhren 0'und D liefert eine Quelle 48, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist.
In der in Fig. 3 a veranschaulichten Ausführungsform ist der Empfänger ähnlich dem in Fig. 3 dargestellten, mit dem Unterschied, dass die Signalenergie von den Leitungen 3 und 5 nur in zwei Teilen übertragen wird, von denen der eine durch die gedämpfte Übertragungsleitung L den Eingangselektroden der Röhre A und der andere gleichphasig durch die Induktanz 32 den Eingangselektroden der Röhren 0" und D aufgedrückt wird.
Der Betrieb aller oben beschriebenen Ausführungsformen des Empfängers zum Empfang frequenzmodulierter Signale hängt von dem Umstand ab, dass die elektrische Länge eines Filters oder einer Übertragungsleitung, die aus einer Reihe von Abschnitten, die aus induktiven, kapazitiven und Widerstandselementen zusammengesetzt sind, besteht, sich mit der aufgedrückten Frequenz ändert.
Der folgenden Erläuterung ist eine Übertragungsleitung zugrundegelegt, obwohl auch ein Filter, wie z. B. ein Hoehfrequenzfilter, Niederfrequenzfilter, Siebbandfilter, Sperrbandfilter u. dgl., verwendet werden kann. Wenn die Übertragungsleitung eine bestimmte Anzahl von Wellenlängen für eine gewisse vorausbestimmte Frequenz lang ist, so wird die elektrische Länge bei einer höheren Frequenz länger und bei einer niedrigeren Frequenz kürzer sein als diese. Der Umstand, dass die elektrische Länge sich mit der Frequenz ändert, bewirkt, dass die Phase am Ausgang der Leitung mit Bezug auf die am Eingang
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sich ändert, wenn die Frequenz der durch die Leitung übertragenen Signale sich ändert.
Es kann daher, wenn das dem Eingang der Leitung aufgedruckte Signal mit dem am Ausgang vereinigt wird, eine Einstellung der Leitung getroffen werden, so dass die Phasendifferenz zwischen der Spannung des Signals am Eingang und der am Ausgang der Leitung mit dem Grad der Frequenzmodulation wächst. Diese Phasendifferenz verursacht eine Änderung der Amplitude der Resultierenden der vereinigten Spannungen, so dass eine Amplitudenmodulation entsteht, die ein getreues Abbild der Frequenzmodulation des ursprünglichen Signals ist. Gemäss der Erfindung wird dann diese Amplitudenmodulation in der üblichen Art gleichgerichtet usw.
Im besonderen wird in dem Empfänger in Fig. 1 die frequenzmodulierte Energie unmittelbar durch die Koppelröhre A dem Vereinigungstransformator T zugeführt, und zugleich wird Energie über die Leitungen 16 dem Transformator 18 bzw. der Übertragungsleitung L zugeführt. Die Leitung 20 überträgt Energie in der geeigneten Phase auf das Potentiometer P2, von dem sie der Koppelröhre B zugeht. Die durch den verschiebbaren Anschluss 20 oder ein ähnliches Mittel auf die geeignete Phase eingestellte Ausgangsenergie der Leitung L wird durch die Röhre B dem Vereinigungstransformator zugeführt, der daher durch Energie von den Röhren A und B gespeist wird.
Wenn die Frequenz des Trägers sich mit der Modulation ändert, so ändert sich die in der Röhre B bzw. in dem Ausgangskreis derselben auftretende Energie rascher in der Phase oder in der Frequenz als die in der Röhre A, und es ergibt sich eine Phasendifferenz zwischen diesen beiden Energien. Dies bewirkt eine Änderung in der Amplitude der Energie in der Primärwicklung 14 des Transformators T. Diese Amplitudenänderung oder-modulation wird auf den Eingangskreis der Detektorröhre 0'übertragen, und die im Ausgangskreis der Röhre auftretenden demodulierten Signale können nun verwertet werden.
Die gedämpfte Übertragungsleitung der Fig. 1 kann durch eine ungedämpfte oder offene ersetzt werden ; in diesem Falle wird der Anschluss 20 auf einen Punkt der Leitung gestellt, an dem die reflektierte Welle die einfallende aufhebt. Die Wirkungsweise dieses abgeänderten Empfängers wird durch die im folgenden gegebene Beschreibung des Empfängers nach Fig. 3 erläutert werden.
Bei dem Empfänger gemäss Fig. 2 ist von dem Umstand Gebrauch gemacht, dass eine Reflexion der durch die Leitung L übertragenen Signalenergie stattfindet, wenn die Leitung am Ausgangsende offen oder kurzgeschlossen ist. Die Vereinigung der reflektierten mit der einfallenden Energie ergibt eine vereinigte Energie, deren Amplitude sich ändert, da die Phase der vereinigten Energien sich in derselben Weise ändert, wie die Phase der durch die Koppelröhren A und B der Fig. l vereinigten Energien sich ändert. Wenn die Signalfrequenz mit der Signalmodulation sich ändert, so wird eine Phasendifferenz zwischen den einfallenden und reflektierten Wellen der Leitung L hervorgerufen, so dass die resultierende Amplitude derselben sich ändert. Infolgedessen ergibt sich Amplitudenmodulation der Energie in der Leitung an verschiedenen Punkten derselben.
Indem man den Ausgang von der Leitung L an zwei verschiedenen Punkten derselben mittels der Leitungen 35, 37 abnimmt, die derart gelegen sind, dass an dem einen derselben die einfallenden und reflektierten Wellen eine Zunahme, an dem andern aber eine Abnahme der Resultierenden ergeben, 'so können zwei getrennte Wellen erhalten werden, deren Modulationseinhüllende 180 in der Phase auseinanderliegen. Diese zwei Wellen werden nun den Differentialdetektoren A und B durch die Leitungen 36 bzw. 37 zugeführt. Der Ausgang an der Anode 42 der Röhre A ist dann um 180'von dem an der Anode 4, 3 der Röhre B verschieden. Dies macht die Anwendung eines Gegentakttransformators T zur Verbindung der Ausgänge der Röhren A und B erforderlich.
Die demodulierten Signale können von dem strichliert gezeichneten Schalter des Kreises 47 abgenommen werden. Wenn der Empfänger zur Aufnahme von amplitudenmodulierten Signalen verwendet wird, so müssen die Ausgangselektroden 42 und 48 durch den Umschalter U parallel zueinander geschaltet werden, so dass die Amplitudenänderungen sich zueinander addieren, statt einander entgegenzuwirken.
Der Empfänger nach Fig. 2 hat nebst den dem Empfänger nach Fig. 1 eigentümlichen Vorteilen noch den Vorteil, dass die Differentialdetektoren eine infolge von Detektorwirkung nach dem quadratischen Gesetz auftretende Verzerrung aufheben und infolgedessen eine Verminderung von mit dem Signal auftretenden Geräusch in dem Ausgangskreis ergeben.
In Fig. 3a werden die Differentialdetektoren C"und D mittels eines Transformators Ta gleichphasig mit Signalenergie aus dem Ausgang von 2 gespeist und in entgegengesetzter Phase mittels des Transformators Tu, dessen Eingang mit dem Ausgang der Koppelröhre A verbunden ist, deren Eingang wieder mit einem Punkt der Übertragungsleitung L verbunden ist. Dies bewirkt, dass die den Detektoren 0" und D über die zwei verschiedenen Wege zugeführten resultierenden Amplitudenmodulationen 180 in der Phase verschieden sind. Mittels des mit den Anodenkreisen von C"und D verbundenen Gegentaktausgangstransformators T werden die gleichgerichteten Energien in geeigneter Phase vereinigt, wenn Frequenzmodulation empfangen wird.
Der in Fig. 3 a dargestellte Empfänger vereinigt die Vorteile des Empfängers nach Fig. 1 mit denen des Empfängers nach Fig. 2. Dieser Empfänger kann ohneweiters, lediglieh durch Verbindung der Ausgänge der Röhren a und D entweder in Gegentakt-oder in Parallelschaltung zum Empfang von frequenzmodulierten oder von amplitudenmodulierten Signalen verwendet werden.
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In der in Fig. 3 veranschaulichten Anordnung sind die Übertragungsleitung L und die Koppelröhren so eingestellt, dass bei nichtmoduliertem Träger die Energie vom Ausgang der Leitung L, die an die Primärwicklung 14 des Vereinigungstransformators Tg gelangt, genau die Energie aufhebt, die an die Wicklung 14 durch die Röhre B gelangt. Daher empfängt der Transformator T Energie von den Koppelröhren A und B nur, wenn das Signal moduliert ist. Diese Energie von Ti addiert sich zu der Energie, die durch den Transformator Ta an der Steuerelektrode einer der Röhren C", D auftritt, und
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Energie. Daher tritt eine Differentialwirkung an den'Eingangselektroden der Röhren C"und D ein und ebenso eine Differentialdetektorwirkung in den Ausgangskreisen der Röhren.
Die an der Anode der Röhre 0" auftretende Energie ist um 180 in der Phase von der an der Anode der Röhre D auftretenden verschieden, und es ergibt sich ein entsprechendes resultierendes Signal in dem Nutzkreis 47, da die Ausgangskreise der beiden Röhren in Gegentakt geschaltet sind. Durch blosses Umschalten der Ausgänge der Röhren 0"und D auf Parallelschaltung kann dieser Empfänger zum Empfang von amplitudenmodulierten Signalen verwendet werden. Er bietet wie der Empfänger der Fig. 3a alle die Vorteile der Empfänger nach den Fig. 1 und 2.
Wenn ungedämpfte Übertragungsleitungen L bei den Empfängern nach den Fig. 1, 2,3 oder 3a verwendet werden, so wird-von dem Umstand Gebrauch gemacht, dass bei der Bildung von einfallenden und reflektierten Wellen auf der Übertragungsleitung der Punkt des Maximums und des Minimums der Wellen sich längs der Leitung verschiebt, wenn die Eingangsfrequenz sich ändert. Daher wird, wenn die Frequenz sich mit der Signalmodulation ändert, der Anschluss sich nicht mehr in einem Minimumpunkt befinden, so dass Energie an den Vereinigungstransformator Ti (im Falle der Verwendung einer
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modulationswellen werden gleichgerichtet und in dem Transformator T, vereinigt.
In den meisten dieser Kreise sind in der Praxis noch andere Elemente erforderlich. So können z. B. Intensitätsregler, Koppelröhren, zusätzliche Verstärker u. dgl. an den geeigneten Stellen in den Empfänger eingeschaltet werden. Der Einfachheit wegen sind solche Elemente, deren Verwendung ja dem Fachmann geläufig ist, in der vorliegenden Darstellung weggelassen worden.
Jeder der oben beschriebenen Empfänger kann gemäss der Erfindung für den Empfang von phasenmodulierten Wellen verwendet werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Kreise für Frequenzmodulation, wie oben beschrieben, eingestellt werden und ein Korrekturfilter bei dem Sender oder bei dem Empfänger verwendet wird, dessen Ausgangsspannungen sich im umgekehrten Verhältnis zur Eingangsfrequenz ändern, so dass er eine Charakteristik, wie sie das Diagramm der Fig. 4 zeigt, aufweist, in dem als Abszissen die den Eingangsenden des Korrekturkreises aufgedrückten Frequenzen n und als Ordinaten die zugehörigen Ausgangsspannungen e aufgetragen sind.
Wenn phasenmodulierte Signale in einem für den Empfang von frequenzmodulierten Signalen eingerichteten Empfänger empfangen werden, so bewirkt der eigenartige Unterschied zwischen den in der Frequenz und den in der Phase modulierten Signalen, dass der Signalausgang des Empfängers für frequenzmodulierte Signale sich in der Amplitude so ändert, wie sich die Frequenz des Signals in dem Eingang des Empfängers ändert. Die Folge davon ist, dass der Hörfrequenzausgang dieses Empfängers verzerrt wird und einen Ausfall an niedrigen Frequenzen hat. Der Ausgang des Empfängers wird, statt für alle Frequenzen gleich zu sein, wie die gestrichelte Linie der Fig. 5 andeutet, proportional der dem Eingang des Empfängers aufgedrückten Signalfrequenz sein, wie die volle Linie der Fig. 5 zeigt.
Um diese Verzerrung auszugleichen, wird gemäss der Erfindung ein Filter-oder Korrekturkreis angewendet, in dessen Ausgang die Amplitude der Signalfrequenz verkehrtproportional der Frequenz der dem Eingang des Kreises aufgedrückten Signale ist, wie die Fig. 4 zeigt, um einen Frequenzmodulationsempfänger für den Empfang von phasenmodulierten Signalen geeignet zu machen.
Die Vereinigung der Wirkung eines Filter-oder Korrekturkreises mit einer der Fig. 4 entsprechenden Charakteristik mit der Wirkung, die ein Frequenzmodulationsempfänger infolge seiner ihm eigentümlichen Eigenschaften auf phasenmodulierte Signale ausübt, ergibt eine Gesamtcharakteristik, wie sie durch die strichlierte Gerade der Fig. 5 angedeutet ist, die eine getreue Wiedergabe der Signalwelle, die als Phasenmodulation dem Träger im Sender aufgedrückt worden ist, ergibt.
Wenn der Korrekturfilter beim Sender angewendet wird, so kann er in dem Modulationsfrequenzverstärker oder Relaiseingangskreis eingeschaltet werden. Wenn er in dem Empfänger verwendet wird, so kann er an einer dem Detektor folgenden Stelle eingeschaltet werden, wie in den Fig. 1, 2,3 und 3a gezeigt ist, in denen auf den Detektor eine Apparateinheit CC folgt, die einen Korrekturkreis enthält, dessen Charakteristik durch die in dem den Apparat darstellenden Viereck eingezeichnete Kurve ver- anschaulich ist.
Es können verschiedene Formen von Filter-oder Korrekturkreisen verwendet werden, die die durch sie gehenden Signalfrequenzen derart beeinflussen, dass die Amplitude derselben in dem Ausgang des Korrekturkreises verkehrtproportional der Frequenz der dem Eingang des Kreises aufgedruckten
Signale ist.
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In Fig. 6 werden die zu korrigierenden Signalfrequenzen der Primärwicklung eines Transformators 50 zugeführt und von dessen Sekundärwicklung auf die Eingangselektroden 52,54 einer Thermionenröhre 51 übertragen, um diese so zu betätigen, dass die durch sie übertragenen Signale die erforderliche
Verzerrung oder korrigierende Beeinflussung erhalten. Die Steuerelektrode 52 der Röhre 51 wird auf dem gewünschten Arbeitspotential mittels der Vorspannungsquelle 55 gehalten. Die Anode 56 der
Röhre 51 ist durch einen Widerstand 57 und Kapazität 01 in Parallelschaltung enthaltenden Kreis über eine Anodenpotentialquelle 59 mit der Kathode verbunden. Die niederen Frequenzen der Signalpotentiale werden durch die Kapazität Ci betont oder hervorgehoben.
Die Impedanz der Parallelschaltung von
Kapazität C, und Widerstand 57 ist hoch bei den niedrigeren Signalfrequenzen und gering bei den höheren Frequenzen. Der Verstärkungsfaktor der Röhre 51, der von der äusseren Impedanz ihres Anoden-
Kathodenkreises abhängt, ist hoch bei den niedrigeren Signalfrequenzen und gering bei den höheren.
Die an der Anode 56 auftretenden Signalfrequenzschwingungen werden von dieser durch einen Koppelkondensator 60 auf das Steuergitter 61 eines Thermionenverstärkers 62 übertragen. Die verzerrten bzw. korrigierten Signalfrequenzpotentiale werden in 62 verstärkt und der Primärwicklung 63 eines Transformators 64 zugeführt, von dessen Sekundärwicklung 65 aus sie dem Nutzkreis zugeführt werden können. Damit die Röhre 62 in dem gewünschten Punkt ihrer Charakteristik arbeite, wird an die Steuerelektrode 61 entsprechende Vorspannung von der Quelle 66 gelegt.
Wenn die Korrekturröhre 51 allein nicht hinreichende Korrektur der durch sie gehenden Signalfrequenzen bewirkt, kann eine zweite in gleicher Weise arbeitende Röhre in Kaskadenschaltung mit 51 angewendet werden, um die korrigierende Einwirkung auf das Signal entsprechend zu erhöhen.
In Fig. 7 werden die zu korrigierenden Signale auf die Eingangswieklung eines Transformators 50 aufgedrückt und von der Sekundärwicklung 65 eines Transformators 64 in derselben Art abgenommen bzw. verwertet wie bei der Anordnung der Fig. 6. In Fig. 7 ist jedoch kein Verstärker in Verbindung mit der Korrekturröhre 51 gezeichnet, obwohl es sich versteht, dass die korrigierten Signale, wenn erforderlich, weiter verstärkt werden können, indem man den Ausgang der Röhre 51 mit dem Eingang eines Thermionenverstärkers verbindet. Die Sekundärwicklung des Transformators 50 ist durch einen Potentiometerwiderstand 70 geschlossen, um die gewünschte Signalamplitude auf die Eingangselektrode 52 durch die Abzapfleitung 71 übertragen zu können.
Bei dieser Anordnung ist der Widerstand R2 von so hoher Impedanz für den Signalstrom im Vergleich zur Impedanz der Kapazität O2 für den Signalstrom, dass der durch R, und O2 gehende Strom hauptsächlich durch den Widerstand von R2 bestimmt ist. Dies bewirkt, dass der Strom durch C'a, R2 konstant bleibt, unabhängig von der Frequenz, so dass die an C auftretende Spannung verkehrtproportional der Frequenz des zugeführten Signals sein wird, infolge des Umstandes, dass die Impedanz des Kondensators O2 sich im umgekehrten Verhältnis zur Frequenz der ihm aufgedrückten Signale ändert.
Die an den Klemmen des Kondensators C2 auftretenden Potentiale werden den Eingangselektroden 52, 54 der Korrekturröhre 51 aufgedrückt. Diese Anordnung hat sich praktisch als besonders vorteilhaft erwiesen.
In der in Fig. 7 a dargestellten Anordnung wird das Signal in derselben Art korrigiert wie in der Anordnung nach Fig. 7. In Fig. 7 ist jedoch eine zweite Röhre 51'zu dem Zwecke hinzugefügt, das Ausmass der Verzerrung oder Korrekturwirkung verändern zu können. Wenn die Röhre 51'abgeschaltet wird, so wird volle Korrektur durch die Röhre 51 in derselben Weise erhalten wie in der Anordnung der Fig. 7. Wird die Röhre 51'angeschaltet, so werden Signalpotentiale, deren Amplitude durch die Einstellung der Anzapfleitung 71'bestimmt werden kann, von dem Parallelwiderstand 70'über den
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alle ihnen aufgedruckten Signalfrequenzen in der gleichen Weise, so dass keine Korrekturwirkung auf die an der Eingangselektrode 52'der Röhre 51'auftretenden Signale ausgeübt wird.
Daher werden die Schwingungen mit Signalfrequenz, die an der Anode 56'der Röhre 51'auftreten und von dieser auf den Transformator 64 übertragen werden, für alle Frequenzen die gleichen sein und in normaler Weise die Signalpotentiale wie sie dem Eingang des Korrekturkreises zugeführt werden, wiedergeben. Durch Verschiebung der Anzapfungen 71 und 71'längs der Widerstände 70 bzw. 70'kann das Verhältnis zwischen korrigierten und nicht korrigierten Signalen, die in den Ausgangskreis 63 gelangen, so eingestellt werden, dass sich die gewünschte Charakteristik für die Signalfrequenz in dem Ausgangskreis ergibt, die irgendwo zwischen voller Korrektur und gar keiner Korrektur der Signale gelegen sein kann.
Diese Art von Korrekturkreis ist vorteilhaft, wenn es erwünscht ist, dass der Sender ein kombiniert frequenz-und phasenmoduliertes Signal oder eine Kreuzung zwischen frequenz-und phasenmoduliertem Signal ausstrahlt. Ferner ist eine solche Anordnung besonders wünschenswert, wenn ein Korrekturkreis dieser Art in den Signalverstärkerkreisen des Senders und ein zweiter, auf den Detektor folgend, in dem Empfänger verwendet wird, der die Signale des Senders aufnimmt.
In der in Fig. 8 dargestellten Anordnung sind andere Mittel zur Begünstigung oder Hervorhebung der niedrigeren Frequenzen des Signals vorgesehen. Der Wert der Induktanz I in Reihe mit der Steuerelektrode ist so gewählt, dass die Impedanz für die Signalfrequenz hoch ist im Vergleich zu der des Widerstandes R5'Die Induktanz I ist dann der beherrschende Faktor des Kreises und bestimmt die Intensität des durch 1 und R, gehenden Stromes. Da die Induktanz I eine höhere Impedanz für die höheren
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Frequenzen als für die niedrigeren bietet, wird der durch sie fliessende Strom verkehrtproportional der Frequenz der zugeführten Signale sein.
Daher werden die Spannungen mit Signalfrequenz, die am Widerstand R5 auftreten und der Steuerelektrode 152 der Röhre 151 aufgedrückt werden, verkehrtproportional der Frequenz der Signale sein.
In den Fig. 9 und 9a ist eine Anordnung veranschaulicht, bei der vermittels eines neuen Kreises die Signale in einer Weise korrigiert werden, die eine Umkehrung von der ist, in welcher phasenmodulierte Signale in einem Frequenzmodulationsempfänger verzerrt werden. Die im vorstehenden besprochen Verzerrung der Signalwelle wird durch den Umstand geschaffen, dass phasenmodulierte Wellen in einem Empfänger für frequenzmodulierte Signale empfangen werden. Wenn aber Frequenzmodulation in einem Phasenmodulationsempfänger empfangen wird, so tritt eine Verzerrung auf, welche die Umkehrung der unerwünschten Verzerrung ist, die erhalten wird, wenn Phasenmodulation mit einem Frequenzmodulationsempfänger empfangen wird.
Offenbar werden also, wenn das phasenmodulierte Signal durch diese Empfängerkreise in Aufeinanderfolge geschickt wird, die Verzerrungseffekte, die die Umkehrungen voneinander sind, dahin zusammenwirken, ein resultierendes Signal zu ergeben, welches die getreue Wiedergabe des ursprünglichen Signals ist. Dies mag als ein sehr umwegiges Verfahren erscheinen, um Phasenmodulation zu empfangen. Es ist dies jedoch nicht und ist vielmehr unter gewissen Verhältnissen sogar eine zweckmässige Art, phasenmodulierte Signale zu empfangen.
Die von einer Antenne od. dgl. 1 aufgenommenen und etwa in einem Verstärker 2 verstärkten phasenmodulierten Signale werden zuerst mit einem Frequenzmodulationsempfänger FM empfangen, dann vermittels eines örtlichen Moduliermittels (Sender) MS zu Frequenzmodulation umgewandelt und hierauf mit einem Phasenmodulationsempfänger PA M aufgenommen, wie in Fig. 9 schematisch veranschaulicht ist.
Der Empfängersignalausgang von phasenmodulierten Signalen, die mit einem Frequenzmodulationsempfänger, der Korrekturmittel, wie in den Fig. 6,7, 7 und 8 dargestellt, enthält, empfangen werden, ist verschieden von dem, der sich bei einem Empfang dieser Signale unmittelbar mit einem Phasenmodulationsempfänger ergibt, hinsichtlich störender Beeinflussung, Fading und Abstimmcharakteritik.
Daher kann ein korrigierter Frequenzmodulationsempfänger (der phasenmodulierte Signale empfängt) unter Umständen einen bestimmten Kreis in geeigneter Weise speisen als ein Phasenmodulationsempfänger, der dieselben Signale unmittelbar empfängt. Das Phasenmodulationssystem, das den örtlichen Frequenzmodulationssender, als Korrekturkreis benutzt, gemäss der Erfindung enthält, ist weit einfacher, als wenn der Sender und Empfänger sich an weit voneinander entfernten Punkten befänden. Dies erweist ein Blick auf die Kreisanordnung der Fig. 9a, die einen Korrekturkreis dieser Art in seinen Einzelheiten zeigt.
Bei dieser Anordnung werden die zu korrigierenden Signalfrequenzen von dem Detektor eines auf ein phasenmoduliertes Signal abgestimmten Frequenzmodulationsempfängers den Eingangsklemmen eines Transformators 50 zugeführt, dessen Sekundärwicklung mit der Steuerelektrode 90 eines Sehwingungsgenerators 91 der Dynatrontype verbunden ist. Die Anode 92 ist mit einem Schwingungskreis 93 verbunden, in dem Schwingungen hoher Frequenz durch Hervorrufen eines negativen Widerstandseffektes erzeugt werden. Die in der Frequenz mit der Signalfrequenz sich ändernden hohen Frequenzen, die in diesem Oszillator entwickelt werden, werden von dem Kreis 93 auf eine Wicklung 94 und von dieser mit entgegengesetzter Phase auf die Steuerelektroden 95 und 96 des thermionischen Differentialdetektors 98, 100 eines Phasenmodulationsempfängers übertragen.
Die Anoden 101 und 102 des Differentialdetektors sind in Reihe durch Widerstände 110 und 111 verbunden. Potential für die Anoden liefert eine zwischen den Verbindungspunkt der Widerstände 110 und 111 und den der Kathoden der Röhren 98 und 100 geschalteten Stromquelle 103. Die verschiedenen Ströme, die infolge der in entgegengesetzter Phase den Steuergittern der Röhren 98 und 100 aufgedrückten Signalfrequenzen in den Widerständen 110 und 111 fliessen, werden von den Enden dieser den Eingangsklemmen eines Radiofilterkreises, der aus Induktanzen l'und Kapazitäten 04, wie die Figur zeigt, zusammengesetzt ist, zugeführt und fliessen nach Durchgang durch diesen über Widerstände Sg,
zu der Steuerelektrode 1015 und Kathode 106 eines zweiten Dynatron-Schwingungsgenerators 108. Die Enden der Widerstände Rr ;, R6 sind über Kondensatoren aS geerdet. Diese Widerstände und Kapazitäten regeln und bestimmen die Zeitkonstante des zwischen die Differentialwiderstände 110, 111 und die Eingangselektroden des Schwingungsgenerators 108 geschalteten Kreises, um die Empfindlichkeit und die Schnelligkeit der Regelwirkung der verschiedenen Ströme auf den Oszillator 108 zu regeln. Eine Gleichstromquelle 23 liefert Vorpannpotential für die Steuerelektrode 105 der Röhre 108. Die Differentialströme von den Widerständen 110 und 111 werden diesem Gleichstrompotential überlagert.
Der Ausgangskreis 112 des Dynatron-Oszillators und -Modulators 108 ist durch einen Verbindungskreis 113 mit einem Transformator 114 verbunden, dessen Sekundäre 115 in Reihe mit den Steuerelektroden 95 und 96 des Differentialdetektors verbunden ist, so dass die in 112 entwickelten und durch die Differentialströme
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werden. Die gleichgerichteten Signale, die an den Anoden des Differentialdetektors auftreten, werden über Koppelkondensatoren 116 und 117 den Enden von Reihenwiderständen 118, 119 und von diesen den Steuerelektroden eines Paares von Verstärkerröhren 120 und 121, deren Anoden durch die Primär-
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wicklung 63'eines Transformators 64'miteinander verbunden sind, zugeführt.
Dieser, die Differential- detektoren 98 und 100, den Frequenzregler 108 und die Repeater oder Übertrager bzw. Verstärker 120 und 121 enthaltende Phasenmodulationsempfänger erteilt den Signalen, die die Frequenz des ihnen aufgedrückten Trägers modulieren, eine Verzerrung, die der Verzerrung entgegengesetzt ist, die das phasenmodulierte Signal in dem Frequenzmodulationsempfänger erhält. Die zwei Verzerrungen wirken dahin zusammen, in dem Ausgang des Transformators 64'ein Signal zu ergeben, das getreu dem der ursprünglichen phasenmodulierten Welle aufgedruckten Signal entspricht.
Jeder der in den Fig. 6,7, 7 a, 8,9 und 9a dargestellten Korrekturkreise kann mit den Frequenz- modulationsempfängern nach den Fig. l, 2,3 und 3a verwendet werden, wie in diesen Figuren angedeutet ist. Die auf die Detektoren der Frequenzmodulationsempfänger folgenden Apparateinheiten CC können irgendeinen Korrekturkreis enthalten, wie z. B. einen der dargestellten Kreise mit einer Charakteristik, wie sie auf dem Apparat in der Zeichnung ersichtlich gemacht ist. Wenn die Frequenzmodulations- empfänger nach den früheren Figuren auf diese Weise ausgestaltet werden, so können mit ihnen phasen- modulierte Signale ohne Verzerrung empfangen werden.
In Fig. 10 ist ein Umversalempfänger dargestellt, der für den Empfang von frequenzmodulierten, von phasenmodulierten und von amplitudenmodulierten Signalen verwendet werden kann und der Mittel enthält, um auf eine neue Art den Empfänger auf die mittlere Trägerwelle abgestimmt zu halten.
Mit 1 ist ein Aufnahmesystem bezeichnet, das mit einem Hochfrequenzverstärker 2 verbunden ist, der von der Heterodynbauart sein und einen ersten Detektor FD enthalten kann. Die durch die Radiofrequenzsignale und die Schwingungen des örtlichen Oszillators LO erzeugte Zwischenfrequenz ergibt in dem Ausgangskreis des ersten Detektors FD eine Zwischenfrequenz, die auf den Zwischenfrequenz- verstärker IF übertragen wird.
Der Ausgangskreis des Zwischenfrequenzverstärkers ist mit einer Leitung L6 und mit den beweglichen Teilen eines doppelpoligen Umschalters verbunden, von dem zwei der Kontakte Lys mit dem Eingang eines
Kristallfilters CF verbunden sind.
Der Kristallfilter ergibt äusserste Selektivität infolge der piezoelektrischen Resonanz eines
Kristalls, indem das Kristall durch einen Satz von Elektroden erregt und die piezoelektrische Energie von einem andern Satz Elektroden aufgenommen wird ; sie ist genügend scharf, um die Seitenbänder der modulierten Welle vollständig zu beseitigen und die Trägerfrequenz durchzulassen.
Zweckmässig enthält der Kristallfilterkreis CF in einer Einheit, wie in Fig. 11 dargestellt ist, einen Transformator 200, dessen Primärwicklung mit der Leitung l9 und dessen Sekundärwicklung einerseits mittels einer durch einen Schild 213 gehenden Klemme 201 mit einer Metallplatte 205 und anderseits mit Erde verbunden ist und ausserdem mittels einer andern Klemme 202 mit einer zweiten Metallplatte 206. Die Metallplatten 205 und 206 liegen an einer Kristallplatte 209 an und sind durch diese mit Platten 207 und 208 gekoppelt.
Um zu gewährleisten, dass die Kopplung zwischen diesen Platten lediglich durch den Kristall erfolgt, sind Trennungswände 210 in dem Metallkasten 213 vorgesehen, die von den Wänden zwischen den Platten 205 und 207 bzw. 206 und 208 durch an beiden Seiten bis nahe an den Kristall reichen, der, wie aus der Figur ersichtlich, auf einer isolierenden Unterlage 211 liegt.
Die Metallplatte 207 ist über die Klemme 203 mit der Steuerelektrode 214 einer Thermionenröhre 212 verbunden, deren Eingangskreis durch Verbindung ihrer Kathode mit Erde vervollständigt wird, da auch die Platte 208 über die Klemme 204 geerdet ist. Alle Klemmen 201, 202,203 und 204 sind isoliert durch den Metallkasten 213 geführt. Die Potentiale für die Anode und das Schirmgitter der Röhre 212 werden von einer Quelle 215 geliefert. Vorspannpotential für die Steuerelektrode 214 liefert die Quelle 217 über den Widerstand 218. Die Sekundärwicklung des Transformators 216, dessen Primäre mit den Ausgangselektroden der Röhre 212 verbunden ist, ist an die Leitung L13 angeschlossen.
Bei dieser Anordnung ist eine Kopplung zwischen den Kreisen infolge des Kristallhalters ausgeschaltet ; die einzige Kopplung ist durch den Kristall bewirkt.
Der Kristallfilter kann auch die Form der in Fig. 12 gezeigten Anordnung haben. Diese Anordnung ist ähnlich der der Fig. 11 und bedarf nur des Hinweises, dass die unteren Platten 206 und 208 nicht geerdet sind.
Das andere Paar der Kontakte des doppelpoligen Umschalters ist durch Leitungen Lu mit dem Eingang einer künstlichen Übertragungsleitung oder eines abgestimmten Filterkreises TFC verbunden.
Dieser Kreis kann von der Art der in den früheren Fig. 1, 2,3 und 3 a gezeichneten Leitung L sein und kann, wenn auf ihn ein Korrekturfilter folgt wie in den erwähnten Figuren, zum Empfang von phasenmodulierten Wellen oder für sieh allein zum Empfang frequenzmodulierter Schwingungen verwendet werden. Der doppelpolige Umschalter ermöglicht es, dass der Zwisehenfrequenzverstärker entweder mit dem Kristallfilter CF oder mit der künstliehen Übertragungsleitung TFC verbunden wird, um entweder Phasen-und Amplituden-oder Frequenzmodulation zu empfangen. Der Ausgangskreis der Kristallfiltereinheit ist mit einem Paar Kontakten eines doppelpoligen Umschalters verbunden, an dessen anderes Paar die künstliche Übertragungsleitung angeschlossen ist. Die beweglichen oder Hebelteile des Schalters sind mit einem Begrenzer und Phasenverschieber 128 verbunden.
Auf diese Weise kann 128 entweder mit dem Kristallfilterkreis oder mit der Übertragungsleitung verbunden werden, je nach der
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Art, in'der die zu empfangende Trägerfrequenz moduliert ist. Der Amplitudenbegrenzer und Phasenverschieber 128 enthält Mittel, um das filtrierte Signal trotz Fading auf einer konstanten Höhe zu halten, und Mittel zur Verschiebung der Phase, um die Phase der Trägerfrequenz zu regeln.
Die in den ersten Detektor FD einzuführenden örtlichen Schwingungen, um eine Zwischenfrequenz zu erhalten, werden durch eine Einheit LO erzeugt, die eine Thermionenröhre enthält, deren Anode und Steuerelektrode in einem Kreis verbunden sind, um dauernd erhaltene Schwingungen hervorzurufen ; dieser Kreis enthält eine Induktanz 14, zu der eine veränderbare Kapazität im Nebenschluss liegt, und eine Potentialquelle. Die in dem Oszillator erzeugten Schwingungen haben eine Frequenz, die zum grösseren Teil von dem Wert der Induktion 14 und der zu ihr parallelen Abstimmkapazität abhängt.
Diese Schwingungen werden in den ersten Detektor durch eine aus der Zeichnung ersichtliche Kopplung eingeführt.
Die automatische Frequenzregeleinheit AFC enthält zwei thermionische Gleichrichtröhren 132 und 134, deren Steuerelektroden gleichphasig mit unfiltrierter Signalenergie durch die Transformatorsekundäre 136 versorgt werden, die mit einer Vorspannquelle zwischen die Steuerelektroden und die Kathoden der Röhren geschaltet ist. Die Primärwicklung 139 des Transformators ist durch die Leitungen L, mit dem Ausgang des Zwischenfrequenzverstärkers 1F verbunden. Die Steuerelektroden der Röhren 132 und 134 werden in entgegengesetzter Phase mit filtrierten und begrenzten Signalen gespeist, die der Sekundärwicklung 142 des Transformators T, von dessen Primärwicklung aufgedrückt werden, die mit dem Ausgangskreis des Amplitudenbegrenzers und Phasenverschiebers durch die Leitungl44 verbunden ist.
Die Anoden der Röhren 132 und 134 sind durch Widerstände Ri und R2 miteinander verbunden, sie erhalten ihr Potential von einer zwischen den Verbindungspunkt der Widerstände i und
EMI8.1
die Röhre 153. Ein parallel zur Eingangsimpedanz der Röhre 153 liegender Kondensator 154 regelt die Zeitkonstante des aus den Widerständen Bi, R2, der GIeichstrom- Vorspann quelle 155 und den Widerständen 156 und 157 gebildeten Kreises. Eine mit der Induktanz 14 des Oszillatorkreises gekoppelte Induktanz 160 ist zwischen die Anode 161 und die Kathode 152 der Modulatorröhre 153 geschaltet.
Auf diese Weise wird, wie im folgenden noch des näheren ausgeführt werden wird, die Frequenz der in LO erzeugten Schwingungen, die zum grösseren Teil durch die Werte der Induktion 14 und der zu ihr parallel liegenden Kapazität bestimmt ist, zu einem kleineren Teil auch durch die Natur des in der mit der Induktion 14 gekoppelten Induktion 160 fliessenden Stromes bestimmt. Mit andern Worten, Änderungen im Anodenstrom der Röhre 153 bewirken durch die Induktion 160 eine Modulation der durch LO erzeugten Schwingungen.
Von 128 werden die Signale einer zweiten Phasenverschieber-oder Reglereinheit 162 und von dieser einer Einheit 163 zugeführt, durch die die modulierten Trägerfrequenzen in Hörfrequenz umgewandelt werden. Die Einheit 163 enthält ein Paar Thermionendetektoren 164 und 165, deren Steuerelektroden mit Induktanzen verbunden sind, die die Sekundärwicklungen von Transformatoren Ta und T bilden. Die Primärwicklung von Ta-167-ist mittels einer Anzapfung 168 parallel zu einem Teil eines Potentiometers 169 und die Primärwicklung von T-170- mittels einer Anzapfung 171 parallel zu einem Teil eines Potentiometers 172 gelegt, welche Potentiometer in Parallelschaltung mit dem Ausgangskreis von 162 verbunden sind.
Filtrierte Energie von 162 wird in entgegengesetzter Phase den Steuerelektroden der Röhren 164 bzw. 165 aufgerückt. Die Leitung L, ; führt vom Zwischenfrequenzverstärker über die Leitung L7 zur Primären 175 eines Transformators, dessen Sekundäre 177 über eine Vorspannbatterie zwischen die Steuergitter und die Kathoden der Röhren 164 und 165 geschaltet ist. Auf diese Weise wird unfiltrierte Energie aus dem Ausgang des Zwischenfrequenzverstärkers gleichphasig den Steuerelektroden der Gleichrichtröhren 164, 165 aufgedrückt. Die Potentiometer 169, 172 regeln die Amplitude des filtrierten und begrenzten Trägers, der den Detektoren 164 und 165 zugeführt wird. Die Phase dieses Trägers wird durch 162 geregelt.
Die gleichgerichteten oder demodulierten Signale, den Röhren 164 und 165 aufgedrückt, erzeugen an den Anoden der Röhren Hörfrequenzsehwingungen. Die Anode der Röhre 164 ist durch eine Primärwicklung 183 eines Vereinigungstransformators 180 und eine Potentialquclle mit der Kathode der Röhre verbunden, während die Anode der Röhre 165 über die Primäre 185 des Transformators 180 und die Quelle mit der Kathode verbunden ist. Mittels eines doppelpoligen Umkehrsehalters 186 können durch die Primärwicklung 185 die Anoden der Röhren 164 und 165 entweder in Gegentakt oder parallel geschaltet werden. Die Sekundärwicklung des Transformators 180 ist mit irgendeinem Verwertungkreis, wie z. B. einem Kopfhörer od. dgl. verbunden.
In dem Empfänger wird ein Teil der durch den Kristallkreis filtrierten'Energie dazu verwendet, ein'beständiges Wiederabstimmen des Hochfrequenzoszillators zu bewirken und Synchronismus bei- zubehalten. Wie gezeigt, wird der filtrierte und begrenzte Träger den automatischen'Frequenzregel- detektoren in entgegengesetzter Phase durch den Transformator T2 zugeführt. Vektoriell sind diese
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zwei Spannungen der zwei Detektoren durch F und F'in den Fig. 13 und 14 dargestellt. Das unfiltrierte Signal wird den Detektoren gleichphasig durch den Transformator T3 zugeführt, wie die Vektoren S und S'in den Fig. 13 und 14 andeuten, Diese Phasenbeziehungen zwischen filtrierten und unfiltrierten Signalen werden durch den Phasenverschieber 128 erhalten.
Die resultierenden Spannungen der zwei Dektoren entsprechen den Vektoren FS und FS'. Diese Verhältnisse ergeben sich, wenn das Signal (in dem Zwischenfrequenzverstärker) auf den Gipfel des Kristallfilters abgestimmt ist.
Wenn die Frequenz des Signals oder des Hochfrequenzoszillators sich ändert, so ändert sich der Ausgang des Kristallfilters sehr rasch mit der Frequenz, nicht nur in der Amplitude, sondern auch in der Phase. Die Amplitudenänderungen des Kristallfilterausganges mit der Frequenz werden in dem in 128 enthaltenen Begrenzer beseitigt, aber die Phasenänderungen bleiben ; daher ergeben sich bei einer etwas verschiedenen Frequenz die in den Fig. 15 und 16 dargestellten Verhältnisse. Der filtrierte Ausgang dreht sich in der Phase so, dass die Ampliduten der resultierenden Spannungen nicht mehr gleich sind, sondern sieh in entgegengesetzten Richtungen ändern.
Eine Änderung der Frequenz in der entgegengesetzten Richtung kehrt die Phasenänderung des Kristallfilterausgangs um, so dass Differentialspannungen den zwei Detektoren 132 und 134 geboten werden, die Differentialströme durch die Widerstände Rl und R2 ergeben. Der Spannungsabfall längs dieser zwei Widerstände hat eine Grösse, die davon abhängt, wie weit das Signal gegen den Filter ausser Resonanz ist, und eine Richtung, die davon abhängt, auf welcher Seite des Filtergipfels das Signal liegt.
Diese Differentialspannung längs der Widerstände Ri und R2 dient als Vorspannung für die Steuerelektrode der Modulatorröhre 153 und wirkt so dahin, die Anoden-Kathodenimpedanz der Modulatorröhre zu ändern. Dies ändert wieder die Frequenz des Oszillatorkreises durch die Koppelspule 160. So wird also, sobald das Signal aus dem Kristallfilter herauszufallen beginnt, die Frequenz des Hochfrequenzoszillators in hinreichendem Masse geändert, um die Frequenz der Zwischenfrequenzwelle auf die Frequenz des Filters zu bringen. Auf diese Weise ist eine automatische Frequenzregelung bewirkt, die das Signal beständig in Übereinstimmung mit dem Kristallfilter hält.
Damit die Regelung auch über ein vollständiges oder teilweises Schwinden des Signals vorhalte, wird die Zeitkonstante des aus Kondensator 154, Widerständen 156, 157, Ri und R2 bestehenden Kreises so eingestellt, dass der Kondensator genügend lang geladen bleibt, um die Vorspannung infolge des Abfalles längs RI, R2 an der Modulatorröhre 153 nahe genug auf dem geeigneten Punkt zu halten, bis das Signal wiederkommt.
Für phasen-und amplitudenmodulierte Signale können die Spannungsabfälle längs der Widerstände und R2 für den Hörausgang verwendet werden ; um aber den Empfänger elastischer und universeller zu machen und die Gleichrichtung von Amplitudenmodulation zu verbessern, wird ein besonderer Satz von Detektoren 163 verwendet. Durch diese besondere Gleichrichtung kann die Amplitude und Phase des Trägers nach Belieben für die geeignete Verbindung mit dem unfiltrierten Signal geregelt werden.
Um den Empfänger für den Empfang von Frequenzmodulation zu verwenden, wird der Kristallfilter CF ausgeschaltet und dafür die künstliche Leitung od. dgl. TFC eingeschaltet. Der Zweck dieser Leitung oder dieses Kreises ist es, wie oben bezüglich der Leitung L ausgeführt worden ist, in einer frequenzmodulierten Welle eine Phasenänderung proportional zur Frequenz der Welle zu erzeugen. Die elektrische Länge der Leitung bleibt mit der Frequenz konstant, die Phase ihres Ausganges ändert sich mit der Frequenz. Der Ausgang wird dann mit dem unfiltrierten Signal vereinigt, und eine Änderung der Frequenz bewirkt eine Änderung in der Phase der Vereinigung der beiden Spannungen und ändert infolgedessen die resultierende Amplitude.
Diese Änderung der Amplitude kann, wie erwähnt, in den automatischen Frequenzregeldetektoren 7. 32 und 134 verwendet werden, um den Empfänger in Abstimmung zu halten, und in den Hörfrequenzdetektoren 164 und 165, um die Modulation gleichzurichten.
Wenn frequenzmodulierte Wellen empfangen werden, so kann gezeigt werden, dass der Anodenstrom eines Detektors (1.'32, 134) zunimmt, wenn die Frequenz geändert wird und der andere abnimmt. Der Differentialstrom ist gleich der Einheit für Nullmodulation und nimmt bei Modulation ab. Daher nimmt die durch diese Differentialströme betätigte Frequenzregelung an Empfindlichkeit mit wachsender Modulation ab. Es wird jedoch die Grenze der Modulation erreicht werden, bevor die Frequenzregelung ihre Fähigkeit zu regeln verliert.
Wenn der Empfänger für Phasenmodulation eingestellt ist, so ist der verwendete Filter empfindlich genug, um die Modulation vollständig zu beseitigen, so dass ein synchronisierter Träger verfügbar ist. Dieser Träger wird mit der unfiltrierten Trägerwelle mit einer 900 Phasenverschiebung vereinigt. Die Gleichstromausgänge der Röhren 132 und 134 werden für die Frequenzregelung benutzt, und der Hörfrequenzausgang entspricht der empfangenen Modulation.
Es lässt sieh zeigen, dass dieselbe Art von Regelströmen erhalten wird wie in dem Fall von Frequenzmodulation.
Der Empfang von Amplitudenmodulation ist dem von Phasenmodulation insofern gleich, als der Kristallfilter die Modulation beseitigt, um einen synchronisierten Träger verfügbar zu machen. Bei
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zu korrigieren, kann von einem Korrekturkreis von der in Fig. 17 dargestellten Art Gebrauch gemacht werden, in dem die Signalfrequenzen nach Gleichrichtung, d. h. nachdem sie durch die Gleichrichter 164
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elektroden einer Thermionenröhre 300 übertragen werden. Die Anode der Röhre ist über eine Induktanz 302. und eine Potentialquelle mit der Kathode der Röhre verbunden. In manchen Fällen kann parallel zur Induktanz 302 ein sehr hoher (strichliert angedeuteter) Widerstand 304 gelegt werden. Die Anode ist ferner über eine Kapazität mit der Steuerelektrode einer zweiten Thermionenröhre 306 verbunden.
Die Anode dieser Röhre kann mit irgendeiner Anzeigevorrichtung verbunden werden. Die Induktanz 302 und gegebenenfalls der Widerstand 304 haben solche Werte, dass die Hochfrequenzsignale durch die Induktanz begünstigt bzw. hervorgehoben werden. Die Impedanz dieser Induktanz ist hoch bei den höheren und niedrig bei den niedrigeren Signalfrequenzen. Daher wird die Verstärkung der Röhre, die von der Anodenkreisimpedanz abhängt hoch bei den höheren und niedrig bei den niedrigeren Signalfrequenzen sein. Auf diese Weise wird erreicht, dass die an den Enden des Kreises 302 auftretenden Potentiale sich im selben Verhältnis wie die Frequenzen der den Eingangselektroden der Röhre aufgedrücken Signale ändern, wie Fig. 5 zeigt.
Dieser Korrekturkreis kann in der mit der Sekundären des Transformators 180 verbundenen Einheit 308 der Fig, 10 enthalten sein, und dann kann der Empfänger der Fig. 10 mit OF im Kreis zum Empfang frequenzmodulierter Wellen verwendet werden. Der Korrekturkreis 308 kann auch mit der Sekundären des Transformators verbunden werden, dessen Primärwicklungen mit den Röhren 191, 192 verbunden sind, in den Fällen, in denen die Signale sowohl als auch die Regelströme für die Frequenzregelvorriehtung von den betreffenden Detektoren abgeleitet werden. Natürlich können, wie schon erwähnt, die Detektoren 164 und 165 beiden Zwecken dienen.
Die beschriebenen Empfänger sind besonders verwendbar für den sogenannten Diversity-Empfang.
Es versteht sich ferner, dass die Empfänger gemäss der Erfindung mit oder ohne die Korrekturkreise und die Frequenzregelung besonders verwendbar sind für Diversity-Empfängersysteme, in denen automatische Intensitätsregelung für die Hochfrequenzverstärker vorgesehen ist. Ein solches System kann dann die Form der in Fig. 18 a schematisch veranschaulichten Anordnung haben.
Bei dieser An-
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ordnung ist eine Gleichstromkomponente von dem Ausgang der Demodulations-oder Gleichricht- röhre in der Einheit 2 abgeleitet und zu den Hochfrequenzverstärkerröhren der Einheiten Zi, Ii und Zl zurückgeleitet, in denen sie dazu verwendet wird, das Vorspannpotential der Röhren in denselben und dadurch den Verstärkungsfaktor dieser Röhren zu bestimmen. Die Anordnung ist so getroffen, dass das gewünschte Verhältnis zwischen empfangener Signalstärke und Vorspannpotential erhalten bleibt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Empfänger bzw. Schaltung für den Empfang (die Demodulation) elektrischer Schwingungen, deren Wellenlänge oder Amplitude ihnen aufgedrückten Signalen oder Zeichen entsprechend geändert (moduliert) worden ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Aufnehmen der modulierten
Schwingungen ; einen Kreis zum Verstärken derselben ; zwei (oder mehr) mit diesem Kreis verbundene
Wege (Kanäle), von denen einer Reaktanzen enthält, deren Impedanzen sich den Änderungen in der Wellenlänge der elektrischen Schwingungen entsprechend ändern, und die (beide) in ihrem Ausgang Energie führen, die Trägerenergie und Energie von beiden Seitenbändern der durch das Signal veränderten (modulierten) Schwingungen enthält ;
und eine Einrichtung zur Vereinigung dieser Energien mit verschobener Phasenbeziehung, um eine resultierende Energie zu erhalten, deren Amplitude den Signalpotentialen, unabhängig von der Art, in der die Schwingungen moduliert werden, entspricht.