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Störbefreiungsschaltung für Radioempfänger.
Abgesehen von einigen Störbefreiungsmethoden, die auf den zwischen den Störungen und Zeichen bestehenden räumlichen Richtungsunterschieden beruhen, und jenen statistischen Methoden, die zeitliche Phasendifferenzen zwischen den Stör-und Empfangsschwingungen zur Störbefreiung ausnutzen, bildet die Trennung der Stör-und Empfangszeichen mit nachfolgender Störuntsrdrückung durch verschiedene Methoden der Gegenschaltung die Grundlage fast der gesamten Störbefreiungstechnik. Bei den bekannten Verfahren wird die Trennung der Stör-und Empfangsschwingungen entweder durch verschiedenartige Erregung der Resonanzkreis oder durch Ausnutzung der Unterschiede, die die Störund Empfangswellen hinsichtlich der Schwingungsform aufweisen, erreicht.
Die vorliegende Erfindung nutzt für die Störbefreiung jene eigentümlichen Unterschiede der
Schwingungsform aus, die bei der Detektion (Gleichrichtung) auftreten. Versuche haben nämlich zu folgendem Ergebnis geführt : Liefert die Detektion eines das Empfangszeichen und die Störungen enthaltenden Schwingungsgemisches ein niederfrequentes Schwingungsgebilde, welches die Modulation des Signals kombiniert mit jener der Störzeichen aufweist, so ergibt die Detektion desselben Schwingunggemisches, wenn dieses von der Signalträgerschwingung befreit ist, unter gewissen Bedingungen nur die Störmodulation.
Auf diesem Versuchsergebnis beruht die Schaltung nach der Erfindung, gemäss welcher das störungsbehaftete modulierte Schwingungsgemisch auf zwei verschiedenen Empfangswegen weitergeleitet wird, von denen einer im Gemisch die Signalträgerschwingung mit ihrer Grundmodulation unter- drückt, während der andere das Gemisch unverändert lässt, und die über die beiden Wege nach Detektion gelieferten Modulationsschwingungen zueinander phasenverkehrt zur Interferenz gebracht werden, so dass nur das Empfangssignal, von allen Störungen befreit, übrigbleibt.
Dies soll im folgenden etwas näher erläutert werden :
Eine modulierte Schwingung beliebiger Form besteht gewöhnlich aus einer Trägerschwingung mit ihren Seitenbändern, vermischt mit Störungsschwingungen (Fremdzeichen, periodischen Stössen, periodischen Stössen, die von der Wirkung der Störerscheinungen auf die Empfangsschwingungskreise herstammen, usw.).
Dieses Gemisch soll, wie nachfolgend erläutert, auf zwei verschiedenen Wegen ("Kanälen") empfangen werden.
Auf dem ersten Weg soll der Empfang (Gleichrichtung) in gewöhnlicher Weise erfolgen, so dass den Klemmen eines Niederfrequenzkreises die Modulation S des Signals (Empfangszeichen), die Modulationsharmonischen Sk (Oberschwingungen der Modulation) desselben Signals, die von störenden Fremdzeichen herrührende Modulation F und alle übrigen Störmodulationen P entnommen werden.
Dieser Empfang umfasst also die Summe S + Sh + F + P.
Auf dem zweiten Weg soll durch ein beliebiges Verfahren-ein solches ist immer möglich-die modulationsfreie Trägerschwingung des zu empfangenden Signals zunächst "isoliert", d. h. vom Schwingungsgemisch getrennt oder losgelöst werden und dann nach entsprechender Einstellung ihrer Phase und Amplitude genau in Gegenschaltung zu der im Schwingungsgemisch enthaltenen Trägerschwingung des Signals gebracht werden. Da dadurch die Trägerwelle vernichtet wird, werden auf dem zweiten Empfangsweg die Grundschwingungsglieder S des Signalempfanges (Gleichrichtung) nicht empfangen
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(gleichgerichtet), und es werden nur die harmonischen Glieder und die Modulationen F und P der Fremdzeichen und anderen Störungen weiterbestehen.
Da, die Fälle, wo die Signalträgerschwingung hinsichtlich der Frequenz, Phase und Amplitude mit den Fremdzeichen- und Störschwingungen übereinstimmt, äusserst unwahrscheinlich sind, wird also der zweite Empfangsweg nur die Modulationssumme Sh + F + P übriglassen.
Bringt man nun mittels einer geeigneten Gegenschaltung bei entsprechender Phasen-und Amplitudeneinstellung die von den beiden Empfangswegen gelieferten Modulationen zueinander zur Interferenz, so bleiben im Wesen nur die Grundschwingungsgheder S der Zeichenmodulation übrig.
Die schematische Zeichnung erläutert an einem Beispiel eine Ausführung der Erfindung. Das gewünschte Signal, die Fremdzeichen und Störschwingungen werden von der Antenne A aufgenommen und sodann in einer Vorrichtung B in geeigneter Weise verstärkt ; diese Vorrichtung B kann ein be, liebiger Frequenzwandler oder ein gewöhnlicher Verstärker sein, der mit Hilfe streng periodischer (die Störschwingungen nicht verzerrender) Umwandlungen oder mit Hilfe von Resonatoren arbeitet.
Die am Ausgang dieser Vorrichtung auftretende Hoch-oder Mittelfrequenz wird auf zwei verschiedenen Empfangswegen weitergeleitet, u. zw. auf dem einen Weg zu einer gewöhnlichen Empfangsvorrichtung (Gleichrichter) D'und auf dem andern Weg zu einer Empfangsvorrichtung (Gleichrichter) D2, in welcher die Vernichtung der Trägerschwingung des Signals stattfindet. Zu diesem Zweck wird die Hoch-oder Mittelfrequenz einer Vorrichtung 0 zugeführt, die zur Isolierung"der Trägerschwingung dient ; diese Vorrichtung C kann z.
B. ein hochselektive Filter sein oder ein Quarz, der auf die Hochfrequenz des Zeichens abgestimmt ist und nur das sehr schmale Band, das die Trägerwelle enthält, durchlässt ; als Vorrichtung C kann auch eine amplitudenbegrenzende Schaltung verwendet werden, welche sich zur vollständigen Modulationsunterdrückung eignet und nur eine Schwingung weiterbestehen lässt, welche
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Aufgabe, die Trägerschwingung im Augenblick des Empfanges (Gleichrichtung) zu unterdrücken. Dieses Verfahren besteht darin, dass alle empfangenen Modulationen S, F, P usw. auf eine Ortsschwingung fester Frequenz übertragen werden, so dass Schwingungen dieser Ortsfrequenz die Rolle der Trägerschwingung übernehmen.
Infolgedessen kann die Vernichtung der Trägerschwingung des Zeichens beim Empfang dadurch vollzogen werden, dass man einen Teil der Ortsschwingung, welcher, wie sich von selbst ergibt, mit der als Signalträger wirkenden Ortsschwingung synchron ist, zu letzterer in Gegenschaltung bringt.
Auf diese oder andere Weise ermöglicht die Vorrichtung die Vernichtung der Signalträgerschwingung im Empfänger (Gleichrichter) D2. Es werden sodann die von D'und D2 gelieferten Modulationen beispielsweise mittels der beiden in Differentialschaltung angeordneten Transformatoren T'und T2 oder auf beliebig andere Weise in Gegenwirkung gebracht. Auf diese Weise wird schliesslich das reine Zeichen erhalten, vollständig befreit von allen Störungen, Fremdzeichen od. dgl.
Die erfindungsgemässe Anordnung benutzt zwar verschiedene an sich bekannte Schaltungelemente und-teile, aber in eigentümlicher, neuer Kombination zur Erreichung eines besonderen Zweckes und besonderer Vorteile.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Störbefreiungsschaltung für RÅadioempfänger, dadurch gekennzeichnet, dass das störungsbehaftete modulierte Sehwingungsgemisch auf zwei verschiedenen Empfangswegen weitergeleitet wird, von denen einer im Gemisch die Signalträgerschwingung mit ihrer Grundmodulation unterdrückt, während der andere das Gemisch unverändert lässt, und dass die über die beiden-Wege' (nach Detektion) gelieferten Modulationsschwingungen zueinander phasenverkehrt zur Interferenz gebracht werden, so dass nur das Empfangssignal, von allen Störungen befreit, übrigbleibt.