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Verfahren zur Modulierung von tönend modulierten Sendern.
Es besteht verschiedentlich die Aufgabe, z. B. bei tönend modulierten Sendern, welche Funkbaken speisen, den Modulationsgrad konstant zu halten. Es sei zunächst die z. B. bei Funkbaken bestehende Aufgabe kurz erläutert. Es ist bekannt, bei einer Ultrakurzwellenfunkbake einen Dipol dauernd vom Sender aus zu speisen und zwei Reflektordipole abwechselnd im Punkt-und Strichi rhythmus zu tasten. Diese Bakenanordnung kann bei geeigneter Aufstellung nicht nur zur seitlichen Richtungsbestimmung, sondern auch zum Landen nach dem Gleitwegverfahren benutzt werden. Die Durchführung des Gleitwegverfahrens, das bekanntlich mit einer Intensitätsanzeige arbeitet, denn das Niedergehen erfolgt auf einer Kurve konstanter Feldstärke, setzt aber voraus, dass die Lautstärke sendeseitig nicht schwankt.
Da die Lautstärke in erster Linie abhängig ist von dem Modulationsgrad, besteht hier die Aufgabe, den Modulationsgrad konstant zu halten. Um ausserdem eine grosse Reichweite bei möglichst guter Ausnutzung des Senders zu erzielen, wird der Sender sehr stark durchmoduliert, im praktischen Fall bis über 90%.
Es ist verhältnismässig einfach, die Modulationsfrequenz, die zur Kennzeichnung der Bake verwendet wird, beispielsweise 1000 Hertz, konstant zu halten. Es ist aber weniger leicht, die Trägerfrequenzamplitude konstant zu halten. Nimmt nun beispielsweise die Trägerfrequenzamplitude ab und behält die Modulationsfrequenz ihre konstante Amplitude bei, so tritt eine Übermodulation ein, da, wie schon ausgeführt, sehr stark durchmoduliert wird. Wenn auch nicht immer eine volle Übersteuerung des Senders eintritt, so treten zum mindesten aber Oberschwingungen auf (Klirrfaktor), die den Navigationsbetrieb sehr empfindlich stören können. Bei den Funkbaken werden bekanntlich ausser der Hauptbake noch sogenannte Vorsignale angewendet, die beispielsweise auf gleicher Welle laufen, aber mit verschiedenen Kenntönen arbeiten.
Diese Vorsignale dienen dazu, den Ansatzpunkt zur Landung, die Platzgrenze usw. zu kennzeichnen. Entstehen nun Oberwellen durch Übermodulation des Bakensenders, so besteht die Gefahr, dass diese Anzeigeeinrichtungen für die andern Signale, wie z. B. die Vorsignale, zum Ansprechen gebracht werden, was natürlich vermieden werden muss.
Die Erfindung löst die Aufgabe, den Modulationsgrad konstant zu halten, dadurch, dass die Trägerwelle durch Steuern der Vorspannung einer vor der Modulationsstufe liegenden Stufe oder der Modulationsstufe in Abhängigkeit von der Trägerwelle selbst konstant gehalten wird. Es sind Anord-
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auch schon vorgeschlagen worden, die Trägerfrequenz von der Modulationsfrequenz abhängig zu machen, jedoch wurde bei diesen bekannten Anordnungen die Trägerfrequenz in Abhängigkeit von der Modulationsfrequenz geändert, derart, dass mit schwankender Trägerfrequenz gearbeitet wurde. Die Erfindung hat sich demgegenüber gerade die Aufgabe gestellt, den Modulationsgrad konstant zu halten und die Trägerwelle so zu beeinflussen, dass diese Konstanthaltung erzielt wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es sind die ersten drei Stufen I, II, III eines mehrstufigen Senders gezeigt.
Die erste Stufe arbeitet mit Quarzsteuerung ; in der zweiten Stufe erfolgt die Steuerung auf konstanten Modulationsgrad, während im Gitterkreis der dritten Stufe die Modulierung erfolgt. Die
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Modulationsfrequenz wird über den Transformator T den Gegentaktröhren Rn nach dem Verfahren der Gitterspannungsmodulation aufgedrückt. Im Anodenkreise ist eine Induktivität LI angekoppelt, die im Gitterkreise der nächsten Stufe liegt. Ferner ist über die Induktivität L2 ein Gleichrichter G angekoppelt, der im dargestellten Beispiel aus einer Röhre besteht, deren Gitter mit der Anode verbunden ist. Die gleichgerichtete Spannung wird über einen Kondensator Cg und eine Drossel Dg zur Steuerung der Gittervorspannung der zweiten Stufe benutzt. Die Steuerung erfolgt mit Hilfe der Widerstände V und W.
In Serie mit V liegt eine Drossel DII. Bei GV wird eine konstante negative Vorspannung erteilt. Die übrigen in der Abbildung dargestellten Schaltelemente sind die bekannten.
Sie haben an sich mit der Erfindung nichts zu tun.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist die folgende : Die über T zugeführte Modulationsfrequenz ist praktisch konstant. Die bereits modulierte Trägerfrequenz wird im Ausgangskreise der dritten Stufe durch den Gleichrichter G gleichgerichtet. Die entstehende Gleichspannung ist ein Mass für die Grösse des Trägers, denn der Mittelwert einer modulierten Schwingung ändert sich bekanntlich nicht, sofern der Sender im übrigen konstant ist. Die Spannungsverhältnisse sind nun so gewählt, dass die Gittervorspannung der Stufe 11 durch die-Gleichspannung stetig so gesteuert wird, dass der von der Stufe Il verstärkte Träger stets dieselbe Grösse hat.
Die Steuerung kann im Gegensatz zu der dargestellten Schaltung auch in derselben Stufe wie die Modulation erfolgen ; sie kann auch, sofern mehr Vorstufen vorhanden sind, in einer weiter davorliegenden Stufe erfolgen. Bedingung ist nur, dass die Steuerung durchgeführt wird in einer Stufe, in der die Grösse des Trägers allein beeinflusst werden kann, da sonst die erwähnten Übersteuerungserscheinungen nicht vermieden werden können.
Statt des hier verwendeten RöhrengleieInichters können Gleichrichter anderer Art, wie etwa Oxydgleichrichter, Verwendung finden. Überdies kann die Steuerung in einer andern in der Hochfrequenztechnik üblichen Weise erfolgen.
Die Erfindung schlägt ferner vor, einen Teil der unmodulierten Trägerfrequenz gleichzurichten und die s (y entstehende Gleichspannung zum Steuern der Vorspannung einer der Vorstufen des Senders zu benutzen. Für dieses Verfahren wird vorzugsweise ein Röhrengleichrichter verwendet, dessen Steuergitter auf dem Hochfrequenzpotential der Anode liegt, während dem Steuergitter gleichzeitig eine Gleichstromvorspannung erteilt wird.
Dies ist im folgenden mit Bezug auf Fig. 2 erläutert. Dabei ist auch angegeben, welche Vorteile sich durch das Gleichrichten der unmodulierten Trägerfrequenz ergeben.
In Fig. 2 sind vier Stufen eines mehrstufigen Senders gezeigt. Die Stufe 1 arbeitet mit Quarzsteuerung. In der Stufe 11 erfolgt ein. c' Steuerung, die auf konstanten Modulationsgrad hinwirkt, während im Gitterkreise der Stufe IV die Modulation erfolgt. Im Ausgangskreise der Stufe In wird die Steuergleichspannung durch den Gleichrichter G abgenommen. Die Modulationsfrequenz wird über
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aufgedrückt. Der Gleichrichter G ist über einen Kondensator 0 angekoppelt. Die von ihm über die Drossel Dl an dem Widerstand W erzeugte Gleichspannung wird z. B. über einen Widerstand V und eine Drossel Da dem Gitter der Röhre der Stufe il zugeführt.
Das Gitter des Gleichrichterrohres ist durch den Kondensator K auf dasselbe Hoehfrequenzpotential gebracht wie die Anode, also für die Hochfrequenz kurzgeschlossen. Über die Drossel D2 wird dem Gitter des Gleichrichters ein konstantes Gleiehspannungspotential erteilt. Würde man das Gitter, wie es sonst üblich ist, direkt mit der Anode verbinden, so wären die für das einwandfreie Arbeiten des Senders einzustellende Gittervorspannung der Stufe 11 und die Einstellung des GIeichrichterpunktes nicht unabhängig voneinander.
Dies wird dadurch vermieden, dass das Gitter des Gleichrichters durch den Kondensator K auf das Hochfrequenzpotential der Anode gebracht wird, dabei aber über die Drossel D, durch Gleichspannung eine beliebige
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gerichteten Träger erst von einem bestimmten Wert ab erfolgt, d. h. eben dieser Wert konstant gehalten wird. Über den Widerstand W wird-wie dargestellt-noch eine konstante Gleichspannung dem Gitter der Stufe 11 zugeführt.
Die im Gitter des Gleichrichters liegende Vorspannung kann gegebenenfalls auch dauernd gesteuert werden, z. B. durch den ModuIationston oder auch in Abhängigkeit von der Netzspannung. Im ersten Falle müsste man den Modulationston gleichrichten und die so entstehende Gleichspannung verwenden zum Steuern des Gitters.
Bezüglich der Anordnung nach Fig. 1 ist zur Konstanthaltung des Modulationsgrades vorausgesetzt, dass der Modulationston an sich in-seiner Amplitude konstant ist. Dies ist in vielen Fällen durch einfache Mittel erzielbar. Ist dies jedoch nicht der Fall, so kann man im Interesse einer konstanten Lautstärke im Empfänger, wie angegeben, den Modulationston gleichrichten und so die Vorspannung des Gleichrichters steuern. Es ist dann zwar nicht mehr die Feldstärke des Senders konstant, aber wenigstens der Modulationsgrad, so dass Lautstärkeschwankungen, wenn der Empfänger auf eine bestimmte Empfindlichkeit eingestellt ist, nicht mehr entstehen. In dieser Weise kann auch dann verfahren werden, wenn Netzspannungsschwankungen auftreten. Es wird dann der Gleichrichter in Abhängigkeit von der Netzspannung gesteuert.