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Schaltungsanordnung für Empfangsgeräte der elektrischen Fernmeldetechllik.
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Empfangsgeräte der elektrischen Fernmeldetechnik, in welchen zwei aufeinanderfolgende Überlagerungen (Transponierungen) stattfinden, wobei vorzugsweise durch die erste Überlagerung mit einer Oszillatorfrequenz f01 eine Transponierung hochfrequenter empfangssignale f1 in mittelfrequente Zwischenfrequenzsignale f2 erfolgt, welche durch die zweite Überlagerung mit einer Oszillatorfrequenz f02 in Zwischenfrequenzsignale niedrigerer Frequenz 13 transponiert werden (Fig. 1). Wählt man z.
B. die Oszillatorfrequenzen jeweils höher als die zu transponierenden Frequenzen 11 und 12, so gelten die Beziehungen :
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Dabei wird die Oazillatorfrequenz 101 der ersten Uberlagerungsstufe der jeweils zu empfangenden
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gross (gleich 12) ist, so dass nicht nur gewisse Schwierigkeiten bei der Mischung, insbesondere wenn diese in einem gemeinsamen Oszillatormischrohr erfolgt, vermieden, sondern auch die Spiegelfrequenzen stärker unterdrückt werden können, während anderseits durch die zweite Überlagerung aus der noch verhältnismässig hohen Frequenz 12 eine niedrige Zwischenfrequenz 13 gebildet wird, die sich zur weiteren Verstärkung und Selektion besser eignet.
Die bisher bekannten Schaltungen mit zwei aufeinanderfolgenden Überlagerungsstufen zeigen jedoch verschiedene Nachteile, welche es bewirkten, dass solche Schaltungen nur wenig in die Praxis gekommen sind. So gaben die in jeder Überlagerungsstufe gebildeten unerwünschten Kombinationsfrequenzen und Oberwellen durch Eindringen in den ändern Überlagerer Anlass zu zahlreichen Störungen und Mehrfachspiegelbildern.
Wollte man aber diesen Übelstand durch Einschaltung trennscharfer Selektionsglieder zwischen die beiden Überlagerer sowie zwischen den zweiten Überlagerer und den Demodulator bekämpfen, so ergab sich die Notwendigkeit, die Oszillatorfrequenzen, insbesondere an der zweiten Mischstufe, sehr präzise einzuhalten. Verschiebt sich nämlich eine der Oszillatorfrequenzen, so ändert sich nach vorstehenden Gleichungen auch der Wert der im entsprechenden Überlagerer gebildeten Zwischenfrequenz. Schwankt 7.
B. f01, so wird sich bei gleichbleibender Eingangsfrequenz 11 der Wert von 12 ändern ; diese Änderung lässt sich jedoch infolge der Veränderlichkeit von 101 durch Nachstimmen des ersten Oszillators korrigieren, wobei es praktisch nicht viel ausmacht, wenn die Abstimmittel für die Oszillatorfrequenz 101 mit denen der Eingangskreise gekuppelt sind. Ändert sich aber die Frequenz 102'so wird sich bei gleichbleibendem 12 der Wert von 13 ändern und zwischen den Überlagerer Ü2 und den Demodulator D geschaltete trennscharfe Kopplungsglieder K2 werden Schwingungen dieser geänderten Frequenz nicht mehr oder nur stark geschwächt durchlassen.
Man kann zwar, auch ohne bei gekuppelten Abstimmitteln die Eingangskreise unzulässig zu verstimmen, die Oszillatorfrequenz 101 so nachregeln, dass eine geänderte Zwischen-
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(infolge Speisespannungs-oder Temperaturänderungen u. dgl. ) zu so starken Änderungen der Zwischen- frequenzen führen, dass ein stabiles Arbeiten ohne Anwendung teurer frequenzstabilisierender Mittel unmöglich gemacht wird.
Erfindungsgemäss werden nun diese Übelstände dadurch vermieden, dass eines der Übertragungsglieder zwischen erstem und zweitem Überlagerer einerseits und zweitem Überlagerer und Demodulator anderseits einen derartigen Frequenzgang besitzen, dass die von den Überlagerern gelieferten unerwünschten Frequenzen jeweils hinreichend stark unterdrückt werden, während für die Übertragung der gewünschten, als Zwischenfrequenz bezeichneten Kombinationsschwingungen in einem oder auch in beiden Übertragungsgliedern ein Frequenzband solcher Breite zur Verfügung steht, dass auch bei den stärksten zu erwartenden Frequenzschwankungen des Oszillators für die feste Frequenz und den dadurch bedingten Änderungen der Zwischenfrequenzen noch keine wesentlichen Änderungen des Übertragungsmasses eintreten.
Im Sinne der Erfindung stellen die Kopplungsglieder K1 und zwei Frequenzblenden verschiedener Breite dar, von denen die breitere nur die Aufgabe hat, Störungen fernzuhalten, während die engere selektivitätsbestimmend ist und mit ihrem Bereich stets, d. h. bei allen betriebsmässig zu erwartenden Schwankungen innerhalb des Spielraumes der breiteren Blende trifft. Würde dies nicht der Fall sein, so würde sich bei teilweiser Überschneidung zunächst eine Schmälerung der durchgelassenen Bandbreite, bei noch weiterer Verschiebung aber eine Herabsetzung der Empfindlichkeit, in jedem Falle also eine wesentliche Beeinträchtigung der Wirkung des Empfangsgerätes ergeben.
Zur Ausführung der Erfindung bestehen im wesentlichen zwei Möglichkeiten. a) Man kann das Kopplungsglied K1 trennscharf ausführen und dem Kopplungsglied zwischen dem zweiten Überlagerer Üz und dem Demodulator D einen solchen Frequenzgang verleihen, dass einerseits alle vom Überlagerer gelieferten unerwünschten Schwingungen hinlänglich stark unterdrückt werden und anderseits zur Übertragung der gewünschten zweiten Zwischenfrequenz 13 ein Frequenzband zur Verfügung steht, dessen Breite so bemessen ist, dass auch bei den stärksten zu erwartenden Schwankungen der Oszillatorfrequenz und damit der Frequenz 13 noch keine wesentliche Änderung des Übertragungsmasses eintritt. b)
Die zweite Möglichkeit besteht darin, das Kopplungsglied trennscharf auszuführen und den Frequenzgang des Kopplungsgliedes K1 zwischen erster und zweiter Überlagerungsstufe derart zu wählen, dass alle vom Überlagerer Ü1 gelieferten unerwünschten Schwingungen, unter denen sich vor allem auch die Fernfrequenz 11 und die Oszillatorfrequenz 101 samt ihren Oberwellen befinden, stark unterdrückt werden und gleichzeitig für die Übertragung der an den Überlagerer zu leitenden Frequenz z ein Frequenzband solcher Breite zur Verfügung steht, dass es möglich wird,
durch Ver- ändern von 101 und damit von z bei allen zu erwartenden Schwankungen von/ (" durch entsprechende Wahl von ; ; ein und denselben Wert der zweiten Zwischenfrequenz 13 zu erhalten, ohne durch diese Änderungen von wesentliche Abweichungen des Übertragsungsmasses im Kopplungsglied K1 zu bewirken.
In den meisten Fällen ist die unter b genannte Möglichkeit die weitaus vorteilhaftere, weil die Innehaltung einer gegebenen Bandbreite bei niedrigerer Frequenz leichter und ökonomischer durchführbar ist als bei höherer Frequenz. Da das Kopplungsglied K1 auf der Frequenz arbeitet, das Kopplungsglied aber auf der wesentlich niedrigeren Frequenz 13 und da im Falle a das selektivitätsbestimmende Kopplungsglied die gleiche Bandbreite haben muss als im Falle b so ergibt sich, dass an die Dämpfungsfreiheit des selektivitätsbestimmenden Kopplungsgliedes im Falle a wesentlich höhere Anforderungen gestellt werden.
Mit andern Worten, es wird im Falle a ein extrem trennscharfes, nur mit äussersten Mitteln realisierbares Kopplungsglied K1 und ein übernormal gedämpftes Kopplungsglied benötigt, während im Falle b beide Kopplungsglieder leicht erreichbare Gütewerte aufweisen.
Eine beispielsweise Ausführungsform jenes Kopplungsgliedes, welches nicht selektivitätsbestimmend sein soll (also des Gliedes im Falle a und des Gliedes K1 im Falle b), zeigt Fig. 2 in Form eines über die Induktivitäten 1, 2 durch einen, beiden Kreisen gemeinsamen Kondensator, kapazitiv gekoppelten Bandfilter, dessen Resonanzbreite so gewählt ist, dass auf beiden Seiten der Nutzbandbreite noch ein zusätzliches Frequenzband durchgelassen wird, so dass im Falle des Auftretens betriebsmässiger Schwankungen der festen Überlagerungsfrequenz keine Beschneidung der Nutzfrequenzen eintritt. Der Kopplungskondensator ist in an sich bekannter Weise so bemessen, dass etwa kritische oder leicht unterkritisch Kopplung resultiert.
Für von dem Überlagerer gelieferte störende Frequenzen, die im wesentlichen weit höher liegen als die durchzulassende Frequenz, ist das Filter nach Fig. 2 undurchlässig, denn es wirkt für diese Störfrequenzen als zweigliedrige Drosselkette. Um diesen Effekt nicht zu beeinträchtigen, ist es erforderlich, dass die Kopplung der beiden Filterhälften eine praktisch ausschliesslich kapazitive ist, dass also der oft unvermeidliche Anteil an gegenseitiger Induktion zwischen den Spulen 1 und 2 so gering ist, dass die Kopplung durch den gemeinsamen Kondensator 3 bei weitem überwiegt, so dass die Kopplung ihrer Wirkung nach rein kapazitiv ist.
Wollte man denselben Grad von Aussiebung der Störfrequenzen mit einem Bandfilter erreichen, das für höhere Frequenzen nicht als Drosselkette wirkt, so würde dessen Resonanzkurve so scharf ausfallen, dass keine Schwankungen der zu übertragenden Frequenzen mehr zulässig wären.
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Um das durch Kopplungen innerhalb des Empfangsgerätes verursachte Eindringen von im zweiten Überlagerer erzeugten Schwingungen (besonders von Oszillatoroberschwingungen, die in das Gebiet der Fernfrequenzen 11 fallen) in den ersten Überlagerer zu verhindern, ist die gegenseitige räumliche Anordnung der beiden Mischstufen ti und Ü, günstig zu wählen und sind geeignete Schirmungen vorzunehmen ; als besonders vorteilhaft hat sich hiefür auch erwiesen, im zweiten Überlagerer nicht die Grundschwingungen des Oszillators, sondern eine seiner Oberschwingungen zur Mischung zu verwenden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung für Empfangsgeräte der elektrischen Fernmeldetechnik mit zwei auf- einanderfolgenden Überlagerungsstufen, von welchen die eine mit fester und die andere mit veränderlicher Frequenz arbeitet, wobei zwischen der ersten und zweiten Überlagerungsstufe einerseits und zwischen der zweiten Überlagerungsstufe und dem Demodulator anderseits Kopplungsglieder mit frequenzabhängigem Wellenwiderstand angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass nur eines der Kopplungsglieder die Selektivität des Gerätes bestimmt, während der Frequenzgang des Wellenwiderstandes des andern Kopplungsgliedes so bemessen ist, dass für die Übertragung der gewünschten Kombinationsschwingung (Zwischenfrequenz) eine solche Durchlassbreite zur Verfügung steht,
dass trotz der betriebsmässigen Frequenzschwankungen des nicht abstimmbaren Oszillators das Frequenzband des selektivitätsbestimmenden Kopplungsgliedes stets innerhalb des Durchlassbereiches des andern Kopplungsgliedes trifft.