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Einrichtung zum Senden von telegraphischen Signalen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur drahtlosen Zeichengebung und insbesondere ein Hilfsmittel zur Übermittlung von drahtlosen Signalen unter Zuhilfenahme kontinuierlicher Hochfrequenzströme.
Es sind Sendesysteme bekannt, bei welchen die Zeichengebung durch Änderung der Amplitude eines dem Sender zugeführten kontinuierlichen Hochfrequenzstromes erfolgt. Es hat sich gezeigt, dass man deiart umgeformte Ströme in drei Komponenten zerlegen kann ; eine von der Grundfrequenz, eine von der Grundfrequenz mehr der Frequenz der aufgedrückten Amplitudenänderungen der Grundfrequenz und eine dritte von der Grundfrequenz weniger der Frequenz der Amplitudenänderungen.
Um eine äusserst wirksame Zcichenübertragung auf diese Weise zu erhalten, wird erfindunggemäss das Sendersystem derart abgestimmt, dass es statt mit der Grundfrequenz mit einer der anderen Frequenzen, in welche die resultierende Welle zerlegt werden kann, in Resonanz ist, vorzugsweise mit jener Komponente, . deren Frequenz gleich ist der Grundfrequenz mehr der Schwingungsfrequenz der Amplitudenänderung. Werden gleichzeitig mehrere Schwingungen verschiedener Frequenz erzeugt, so ist die Antenne vorteilhaft auf eine Frequenz abzustimmen gleich der Grundfrequenz mehr der höchsten der verwendeten Frequenzen.
Falls die Amplitudenänderungen durch Sprechströme hervorgerufen werden, ist die Antenne vorteilhaft auf eine Frequenz abzustimmen, gleich der Grundfrequenz mehr der charakteristischen Sprechfrequenz, welche zwischen 800 und 1000 Zyklen pro Sekunde angenommen werden kann.
Ein derartiges Sendersystem hat den Nachteil, dass die Grundwelle nicht mit der der Antenne übereinstimmt, und falls als Stromquelle ein Wechselstromgenerator dient, so hat die Belastung des letzteren eine starke wattlose Komponente.
Dieser Nachteil wird erfindungsgemäss durch Abstimmung des Stromkreises der Wechselstrommaschine auf die Grundfrequenz behoben.
In Fig. 1 ist schematisch eine Schaltungsweise gezeigt, die bei der Ausführung der Erfindung angewendet werden kann, und in Fig. 2 sind die Beziehungen zwischen Generatorstrom und Antennenstrom dargelegt, wenn das System gemäss der Erfindung arbeitet.
Der Hochfrequenzgenerator 2,' (Fig. 1) ist mit den Punkten 3 und 4 des Antennen- kreises verbunden. Im Nebenschluss zu den Generatorklemmen liegt eine magnetische Koppelung 5, bestehend aus einem Kern 6 aus magnetischem Material und zwei Wicklungen 7 und 8, die so angeordnet sind, dass der vom Generator gelieferte Hochfrequenzstrom parallel durch die zwei Wicklungen 7 und 8 fliesst und dass der durch diesen Strom hervorgerufene magnetische Fluss durch die beiden Teile 9 und 10 des Kernes 6 in entgegengesetzten Richtungen fliesst.
Der Kern 6 erhält noch eine Gleichstrommagnetisierung dadurch, dass den Wicklungen ?' und 8 von einer Gleichstrommaschine 11 an den Punkten 12 und 13 Gleichstrom zugeführt wird, dessen Stärke mittels des veränderlichen Widerstandes 14 geregelt werden kann. Dadurch wird die Magnetisierung des Kernes auf einen Wert gebracht, bei welchem die Einrichtung am wirksamsten arbeitet. Dieser Strom fliesst durch die beiden Wicklungen in Reihe. Die Punkte 12 und 13 haben bezüglich der Hochfrequenz-Stromquelle 2 gleiches Potential, so
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dass der Hochfrequenzstrom nicht durch die Wicklungen 7 und 8 zum Gleichstromkreis fliessen kann. Die Kondensatoren 15 und 16, die mit jeder der Wicklungen 7 und 8 in Reihe geschaltet sind, verhindern einen Kurzschluss des Gleichstromes.
Um mit Hilfe der beschriebenen Anordnung im Antennenstrome Schwingungen hervorzurufen, ist es nur nötig, den Magnetisierungsstrom in den Wicklungen 7 und 8 zu verändern. In der Zeichnung ist dargestellt, wie-man gleichzeitig Schwingungen dreier verschiedener Frequenzen zur Übermittlung dreier verschiedener Depeschen hervorrufen kann. Die Wechselstromgeneratoren 17, 18 und ; L9 erzeugen Strome von drei verschiedenen. Frequenzen, die niederer sind, als die des Wechselstromgeneratoren 8 und die alle innerhalb der Grenz-Hörbarkeit liegen mögen, z. B. Generator 17 kann 800, Generator 18 700 und Generator 19 600 Perioden geben.
Die Klemmen 20, 21 22 dieser Wechselstromgeneratoren sind unmittelbar mit dem Stromkreise verbunden, der den Wicklungen 7 und 8 Gleichstrom liefert und die Klemmen 23, 24- und 25, sind durch die Taster 26, 27 und 28 mit diesem Stromkreise verbunden. Wenn die Generatoren die erwähnten Frequenzen besitzen, wird den Wicklungen 7 und 8 beim Schliessen des Tasters 26 ein 800 periodiger Strom zugeführt und eine dureh Taster 26 übermittelte Depesche wird mittels Schwingungen von 800 Frequenzen übertragen. Demgemäss kann gleichzeitig eine zweite Depesche durch Schalter 27 mittels Schwingungen von 700 Frequenzen und eine dritte Depesche durch Schalter 28 mittels Schwingungen von 600 Frequenzen übermittelt werden.
Die Wirkung der Vorrichtung 5 kann durch Einschaltung eines Kondensators 29 verbessert werden, der zu den Wicklungen 7 und 8 in Reihe geschaltet und so eingerichtet ist, dass der Stromkreis, in den er eingeschaltet ist, in Resonanz kommt, wenn der Antennenstrom ein-Minimum wird.--
Es ist eingangs darauf verwiesen worden, dass eine Welle mit Grundfrequenz und Schwingungen ihrer Amplitude in drei Komponenten zerlegt werden kann und dass, wenn irgend zwei dieser Komponenten übermittelt werden, sie an der Empfangsstation zusammengesetzt werden können, um eine Welle von Grundfrequenz mit Schwingungen der Amplituden von der Frequenz der Empfangstation zu geben.
Wenn jedoch die Antenne auf Grundfrequenz abgestimmt ist, wird die dieser Frequenz entsprechende Komponente mit maximaler Amplitude übermittelt werden und die Amplitude der anderen Komponenten wird so klein sein, dass die an der Empfangsstation durch Zusammensetzung der Komponenten hervorgerufenen Schwingungen im Vergleich zum gesamten Empfangsstrom von zu geringer Stärke sein werden. Dieser Nachteil kann durch Regelung der Eigenschwingung des Antennenkreises mittels der üblichen veränderlichen Induktanz 30 behoben werden, derart, dass sie für eine Frequenz gleich der höchsten Frequenzkomponente der Schwingungen in Resonanz ist, z. B. im beschriebenen Falle bezüglich Fig. 1 möge der Antennenstromkreis auf eine Frequenz gleich der Grundfrequenz mehr 800 abgestimmt sein.
Dann wird, falls die gestrichelte Kurve in Fig. 2 die Resonanzkurve der Antenne darstellt, die Komponente mit der Frequenz gleich der Grundfrequenz mehr 800 auf Punkt A fallen, die Komponente mit der Frequenz gleich Grundfrequenz mehr 700 auf Punkt die Komponente mit der Frequenz gleich der Grundfrequenz mehr 600 auf Punkt C und die Komponente mit der Grundfrequenz auf Punkt D.
Falls die Schwingungen durch Sprechströme hervorgerufen werden, ist es wünschenswert den Antennenkreis auf eine Frequenz gleich der der Grundwelle mehr ca. 1000 Perioden abzustimmen, da die meisten höheren Tonlagen der Stimme eine Frequenz von 800-1000 Pe- rioden haben. Die Sprachverzerrung in Telephonleitungen wird durch Abstimmung der Leitungen auf diese Frequenz aufgehoben, so dass die Verstärkung der höheren Harmonischen durch die Resonanz, die allfällige Auslöschung der Harmonischen kompensiert. Durch Abstimmen der Antenne auf eine um 1000 Perioden grössere Frequenz als die der verwendeten Grundwelle
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lagen der Stimme gleichkommt.
Es ist jedoch klar, dass, wenn die Antenne auf eine höhere Frequenz als die der Grundwelle abgestimmt ist, der Wechselstromgenerator nur eine geringere Leistung abgeben kann, als wenn die Antenne mit der Grundfrequenz in Resonanz wäre. Die Antennenbelastung eines Generators ist wesensgleich einer kapazitiven Belastung und der Generator wird mit geringem Leistungsfaktor arbeiten. Ein einfacher Weg, diesen Nachteil zu beheben, wäre die Kapazität der Antenne mittels einer Induktanz zu neutralisieren. Nimmt man dies in der üblichen Weise vor, so würde das gewünschte Ergebnis nicht erreicht werden, da die Abstimmung der Antenne so verändert würde, dass sie mit der Generatorfrequenz in Resonanz käme. Es wurde nun gefunden, dass die gewünschte Verbesserung durch Abstimmen des Generatorstromkreises erreicht werden kann.
Der Generator wird das Maximum leisten, wenn die induktive Reaktanz seines Stromkreises durch eine gleichwertige Kapazität ausgeglichen wird. Im vorliegenden Falle kann dies mittels des veränderlichen Kondensators 31 im Generatorstromkreise erreicht werden, der die innere Induktanz des Generators auszugleichen hat. Über die Klemme des
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abgestimmten Generatorstromkreises wird eine Induktanz 38 geschaltet, die derart bemessen wird, dass sie die wattlose Komponente des Antennenstromes ausgleicht, die den Charakter einer Kondensatorbelastung besitzt. Diese Induktanz 32 wird so gewählt, dass die resultierende Resonanzspannung der Antenne an den Generatorklemmen gleich ist der Spannung, die der Generator beim Leistungsfaktor gleich 1 liefern kann.
Ist diese Einstellung genau durchgeführt, so wird der Generator dem oszillierenden Antennenstromkreise Strom mit dem Leistungsfaktor gleich 1 liefern, trotzdem die Antenne nicht mit dem Generator in Resonanz ist. Die so angeordnete Nebenschlussinduktanz wird die Antennenabstimmung tatsächlich nicht beeinflussen sondern die kapazitive Leistung des Generators ausgleichen und ihn befähigen, Energie mit dem Leistungsfaktor 1 zu liefern. Die Wirkung dieser Anordnung zeigt Fig. 2, aus der ersichtlich ist, dass der Generator seinen maximalen Strom liefert, wenn der Antennnenstrom ein Maximum erreicht, obwohl die Antenne nicht mit der Generatorfrequenz in Resonanz ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Senden von drahtlosen Signalen unter Verwendung einer die Antenne speisenden Hochfrequenzquelle, wobei dem Hochfrequenzstrom die auszusendenden niederfrequenten Signalströme überlagert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne auf eine Frequenz abgestimmt ist, die gleich ist der der Stromquelle vermehrt um die Frequenz der Sendewellen und dass Mittel vorgesehen sind, um den von der Hochfrequenzstromquelle gelieferten Strom im wesentlichen phasengleich mit der Spannung zu machen.