<Desc/Clms Page number 1>
Hochfrequenzübertragungssystem
Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenzübertragungssystem, insbesondere für mobile Funksprechgeräte.
Es ist bekannt, im Eingangskreis eines Empfängers einen abstimmbaren Resonanzkreis in Form einer
Koaxialleitung zu verwenden.
Bei einem Hochfrequenzübertragungssystem hatte bisher der Ausgangskreis des Senders eine vom
Empfängereingangskreis abweichende Ausbildung, da der Anpassungswert für eine Empfängereingangsschaltung ein anderer ist als der Anpassungswert für eine Senderausgangsschaltung. Beide Schaltungen werden nämlich an die unterschiedlichen Wellenwiderstände der jeweiligen Speiseleitungen angepasst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass man durch besondere Ausbildung des Senderausgangskreises und des Empfängereingangskreises die Leistung eines Senders und die Empfindlichkeit eines Empfängers und somit den gesamten Wirkungsgrad der Übertragung wesentlich verbessern kann. Hiefür wird bei einem Hochfrequenzübertragungssystem mit einem abstimmbaren Resonanzkreis in Form einer Koaxialleitung im Eingangskreis des Empfängers erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass im Ausgangskreis des Senders ein gleicher Koaxialleitungs-Resonanzkreis vorgesehen ist.
Trotz der unterschiedlichen Anpassungswerte der Empfängereingangsschaltung und der Senderausgangsschaltung bevorzugt die Erfindung gleiche Resonanzkreise in Form von Koaxialleitungen im Eingangskreis des Empfängers und im Ausgangskreis des Senders, weil sich durch diese Massnahme eine besonders geringe Dämpfung bei der jeweiligen Sende- und Empfangsfrequenz ergibt. Wesentlich ist hiebei, dass in beiden Kreisen jeweils die Frequenzresonanz in gleicher Weise erfüllt ist, da dadurch die geringen Verluste des Systems erreicht werden.
Allerdings würden die guten Übertragungsbedingungen bei nur einer Frequenz die Anwendungsmöglichkeiten des Systems stark einschränken. Durch die Ausbildung der Koaxialleitungen als abstimmbare Resonanzkreise ist es möglich, die Resonanzfrequenz zu ändern und somit das System für ein breiteres Frequenzband auszunutzen. Die Resonanzkreise können über beliebige Übertragungsleitungen mit den Antennen verbunden sein.
Insbesondere bei tragbaren Funksprechgeräten können die Übertragungsleitungen aber auch weggelassen werden, weshalb des weiteren vorgeschlagen wird, dass die als abstimmbare Resonanzkreise ausgebildeten Koaxialleitungen zugleich die Antennen mit dem Senderausgangskreis bzw. dem Empfängereingangskreis verbinden.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Resonanzkreise unsymmetrisch ausgebildet und induktiv an die Senderausgangsstufe bzw. die Empfängereingangsstufe angekoppelt.
Die Abstimmung der Resonanzkreise kann dabei in an sich bekannter Weise durch einen Längstrimmerkondensator und einen Quertrimmerkondensator erfolgen. Es ist aber auch möglich, mehrere Trimmerkondensatoren in Reihe und/oder parallel zu verwenden, wenn z. B. ein besserer Rauschwert erreicht werden soll.
<Desc/Clms Page number 2>
Das Übertragungssystem nach der Erfindung hat sich vor allem für einen Frequenzbereich von 100 bis 1 000 MHz als zweckmässig erwiesen. Für diesen Frequenzbereich wird eine Koaxialleitung mit einem
Wellenwiderstand von 52 Ohm verwendet. Der Längstrimmerkondensator hat dabei eine Kapazität von 20 pF und der Quertrimmerkondensator eine Kapazität von 10 pF.
Bei einer andern Ausführungsform der Erfindung sind die Resonanzkreise bezüglich ihrer Anregung symmetrisch ausgebildet und direkt mit der Senderausgangsstufe bzw. Empfängereingangsstufe verbunden.
Hiedurch ergibt sich der Vorteil, dass energieverbrauchende Kopplungsinduktivitäten vermieden werden.
Des weiteren weist die symmetrische Ausbildung des Resonanzkreises nur minimale Blindwiderstände auf.
Bei Verwendung einer symmetrischen Antenne sind darüber hinaus keine zusätzlichen Gegengewichte er- forderlich. Die Resonanzkreise sind vorzugsweise koaxiale Doppelleitungen. Dabei kann in einem Quer- zweig und in den beiden Längszweigen jeweils ein Trimmerkondensator vorgesehen sein.
Insbesondere kann der symmetrische Resonanzkreis in den beiden Längszweigen mit je einem Abgriff für eine Stehwellenmessbrücke versehen sein. Hiemit kann in einfacher Weise die optimale Antennenan- passung gemessen werden.
Die Ausgangsstufe des Senders und die Eingangsstufe des Empfängers können mit Koaxialdoppelschei- ben-Trioden,-Tetroden oder-Pentoden ausgestattet sein. Hiedurch ergibt sich ein geringer mechanischer
Aufwand, da die gesamte Stufe in einer Einheit zusammengefasst werden kann.
Im Frequenzbereich von 100 bis 1 000 MHz ist es vorteilhaft, einen Eingangsverstärker für den Empfän- ger mit einer Hochvakuumtriode (Nuvistor) zu verwenden.
Zwar ist ein Eingangsverstärker bekannt, bei dem die von der Antenne kommende Koaxialleitung mit einer Hochvakuumtriode (Nuvistor) in üblicher Kathodenbasisschaltung verbunden ist, wobei der Nuvistor mit einem Transistor in Kaskade geschaltet ist. Die Verwendung eines Transistors und der sonstige Aufbau der bekannten Schaltung setzen jedoch der Anwendung dieser Schaltung bezüglich der Frequenz eine nicht allzu hoch liegende Grenze.
Demgegenüber ist der Eingangsverstärker für höhere Frequenzen, insbesondere für 100 bis 1 000 MHz, erfindungsgemäss so ausgebildet, dass die Hochvakuumtriode in Gitterbasisschaltung angeordnet ist und dass deren Kathode mit der Koaxialleitung gekoppelt ist. Der besondere Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass das mit Masse verbundene Gitter ein Entkoppeln des Eingangs- und des Ausgangskreises ermöglicht.
Des weiteren besteht bei der Gitterbasisschaltung zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung Phasengleichheit.
Vor allem verhält sich die erfindungsgemässe Schaltung bei höheren Frequenzen, insbesondere ab 200 MHz, hinsichtlich des Eingangswiderstandes wesentlich günstiger als bekannte Schaltungen. Daher wird es mit der erfindungsgemässen Schaltung möglich, den Eingangsverstärker bis zu einer Frequenz von 1000 MHz mit gutem Wirkungsgrad zu betreiben.
Die Verwendung einer Hochvakuumtriode (Nuvistor) ist deshalb vorteilhaft, weil diese in der Lage ist, die geringen Eingangsspannungen zu verstärken und dabei hoch ausreichend über dem Rauschpegel zu bleiben. Besonders zweckmässig ist die Verwendung einer Metallkeramikröhre des Typs 7586.
Durch die Erfindung wird es möglich, ein mobiles Funksprechgerät zu erstellen, das die an ein solches Gerät gestellten Forderungen bestmöglichst erfüllt. Das Arbeiten im Bereich hoher Frequenzen bis 1 GHz ist wünschenswert, da die Bereiche mit tieferen Frequenzen anderweitig schon stark ausgenutzt sind. Durch die erreichte hohe Sendeleistung und Empfangsempfindlichkeit ist es möglich, den Sender lediglich mit drei Röhren auszustatten, wodurch der Gesamtaufwand und damit das Gewicht des Gerätes gering werden, was insbesondere für tragbare Geräte bedeutungsvoll ist. Die Ausnutzbarkeit eines Frequenzbandes von einer Grössenordnung ist des weiteren vorteilhaft, da es damit möglich wird, das Gerät schnell auf eine Vielzahl anderer Frequenzen umzustellen.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt, u. zw. zeigen Fig. l ein Schaltbild einer Ausführungsform des Senderausgangskreises (linker Teil) und des Empfängereingangskreises (rechter Teil) und Fig. 2 ein Schaltbild einer abgewandelten Ausführungsform eines Senderausgangskreises und eines Empfängereingangskreises.
Nach Fig. l enthält die Endstufe des Senders die beiden Röhren 1 und 2, die vorzugsweise vom Typ QQE02/5 bzw. QQE04/5 sind, in Gegentaktschaltung. Den Röhren folgt ein Ausgangsschwingkreis 3.
Mit diesem ist induktiv die Koaxialleitung 4 gekoppelt, die erfindungsgemäss als abstimmbarer Resonanzkreis ausgebildet ist. Als zweckmässig hat sich eine Koaxialleitung erwiesen, da eine Dämpfung von 6, 7 db/lOOm aufweist und einen Aussendurchmesser von etwa 10, 3 mm hat. Der Ausgang 5 der Koaxialleitung ist mit der Sendeantenne verbunden. Die Koaxialleitung weist einen Längstrimmerkondensator 6 und einen Quertrimmerkondensator 7 auf, durch welche die Resonanzfrequenz der Ko-
<Desc/Clms Page number 3>
axialleitung im breiten Bereich geändert werden kann.
Im Empfänger ist die Antenne mit dem Eingang 11 der Koaxialleitung 12 verbunden, welche ebenfalls erfindungsgemäss als abstimmbarer Resonanzkreis ausgebildet ist. Zum Abstimmen weist die
Koaxialleitung einen Längstrimmerkondensator 13 und einen Quertrimmerkondensator 14 auf. Die Koaxialleitung ist induktiv an den Eingangskreis 15,16 gekoppelt, dem als Eingangsverstärker eine
Hochvakuumtriode 17, u. zw. ein Nuvistor des Typs 7586, in Gitterbasisschaltung folgt. Während die Kathode der Triode 17 mit dem Schwingkreis 15,16 verbunden ist, liegt das Gitter der Triode direkt an Masse. Die Anode der Triode 17 ist mit dem Schwingkreis 18,19 verbunden, über den die verstärkten Signale an die folgenden Stufen des Empfängers gegeben werden.
Nach Fig. 2 werden die Hochfrequenzschwingungen den in Gegentakt geschalteten Röhren 21 und 22 der Ausgangsstufe an den Klemmen 20'und 20" zugeführt und gelangen nach Verstärkung zum Aus- gangsschwingkreis 23. Mit diesem ist die als Resonanzkreis ausgebildete symmetrische koaxiale Dop- pelleitung 24 verbunden. Der Ausgang 25 der Koaxialleitung ist mit der Sendeantenne verbunden.
Der Resonanzkreis weist einen Querzweig mit einem Ttimmerkondensator 26 auf, während in den bei- den Längszweigen Trimmerkondensatoren 27 und 28 vorgesehen sind.
Wenn die Induktivitäten der Leitungen 29 und 30 in den Längszweigen mit den Kondensato- ren 26,27 und 28 auf die Betriebsfrequenz abgestimmt sind, ergibt sich auf Grund der allseitig ab- geschirmten Anordnung der Koaxialleitung keine Oberwellenausstrahlung. Die allseitige Abschirmung der Ausgangsstufe wird erreicht, indem der Mantel 35 der Koaxialleitung 24 bis über den Ausgangs- schwingkreis 23 und die Röhren 21 und 22 gezogen wird. Über Kondensatoren 31 und 32 sind an die Längszweige des Resonanzkreises Messpunkte 33 und 34 angekoppelt, an denen eine Stehwellen- messbrücke angelegt werden kann.
Die Zuführung der Anodenspannung soll im Strommaximum bzw. Spannungsminimum erfolgen. Wird eine \/4-Leitung verwendet, so erfolgt die Zuführung an den Punkten A und B, wie in den Zeich- nungen dargestellt, während bei einer \/2-Leitung die Zuführung der Anodenspannung an den Punk- ten C und D vorgenommen würde.
Die dargestellte Schaltung verbindet in einer Einheit den Endstufenschwingkreis, Ober- und Neben- wellenfilter, eine Stehwellenmessleitung und ein Symmetrierglied.
Die Eingangsstufe des Empfängers weist die Klemmen 41 für die Empfangsantenne auf, der die als
Resonanzkreis ausgebildete symmetrische koaxiale Doppelleitung 42 mit Quertrimmerkondensator 43 und Längstrimmerkondensatoren 44 und 45 folgt. Dem Eingangsschwingkreis 46 folgen die in Ge- gentakt geschalteten und in Gitterbasisschaltung angeordneten Röhren 47 und 48, von denen die ver- stärkten Hochfrequenzeingangsschwingungen an den Klemmen 49 abgenommen werden.
Da die als abstimmbare Resonanzkreise ausgebildeten Koaxialleitungen im Sender und im Empfänger gleich sind, können die Endstufe des Senders und die Eingangsstufe des Empfängers identisch ausgebildet sein. So kann z. B. bei einem Funksprechgerät, das den Sender und den Empfänger in einem Gerät ver- einigt, die auf der linken Seite der Fig. 1 und 2 dargestellte Schaltung der Ausgangsstufe des Senders auf den Verstärkereingang des Empfängers umgeschaltet werden und gleichzeitig als Empfängereingangsstu- fe arbeiten, wobei natürlich die Empfangsfrequenz und die Senderfrequenz gleich sind.
PATENTANSPRÜCHE ;
1. Hochfrequenzübertragungssystem, insbesondere für mobile Funksprechgeräte, mit einem abstimm- baren Resonanzkreis in Form einer Koaxialleitung im Eingangskreis des Empfängers, dadurch ge- kennzeichnet, dass im Ausgangskreis des Senders ein gleicher Koaxialleitungs-Resonanzkreis vor- gesehen ist.
EMI3.1