AT91103B

AT91103B - Anordnung zur Telephonie mittels Hochfrequenzschwingungen.

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Publication number: AT91103B
Authority: AT
Original assignee: Telephonwerke Ges Mit Beschrae
Priority date: 1921-08-30
Filing date: 1921-08-30
Publication date: 1923-02-10

Description

Anordnung zur Telephonie mittels Hochfrequenzschwingungen.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Telephonie mittels Hochfrequenzschwingungen, wobei die Übertragung drahtlos oder-u. zw. vorzugsweise-über Leitungen erfolgt.

Die bisher bekannten Verfahren zur Telephonie mittels hochfrequenter Schwingungen beruhen auf dem Prinzip, dass ein besonderer Hochfrequenzgenerator (beispielsweise ungedämpfte) Schwingungen erzeugt, deren Amplituden durch die Sprechströme verändert werden, wobei die Randkurve der Hoc. h- frequenzwellen als Sprache im Empfangshörer aufgenommen wird.

Die Erfindung besehreitet einen anderen Weg. Gemäss ihr werden die niederfrequenten Sprechströme, gegebenenfalls nach vorheriger Verstärkung, selbst dazu benutzt, die Hoehfrequenzschwingungen zu erzeugen, deren Amplitudenwerte die Sprachkurve als Einhüllende haben, u. zw. werden zu diesem Zweck die vom Mikrophon bzw. Mikrophonübertrager gelieferten Ströme-gegebenenfalls nach Ver- stärkung-durch einen von einer unabhängigen Kraftquelle betriebenen Unterbrecher, der mit mehr als Tonfrequenz arbeitet, in Impulse zerteilt und in dieser Form einem Schwingungskreis zugeführt, der dadurch angestossen wird und dabei mit seiner eigenen Frequenz schwingt.

Jeder Stromsehliessung am Unterbrecher entspricht also ein abldingender Hochfrequenzwellenzug, der vom Schwingungskreis geliefert wird. Die Maximalamplitudenwerte dieser Wellenzüge (die Anfangsamplituden) entsprechen ihrer Reihe nach der jeweils vom Unterbrecher zugeführten Sprechstromenergie, so dass durch die Amplitudenrandkurve im entfernten Hörer durch Vermittlung eines Gleichrichters oder eines integrierenden Empfängers (Detektors), unter Verwendung an sich bekannter Schaltungen, Sprachschwingungen erzeugt werden.

Dadurch dass der die Auflösung der Sprachkurve bewirkende Unterbrecher durch eine Hilfsenergie betrieben wird, wird erzielt, dass der Unterbrecher nicht etwa von den schwankenden Energiewerten der Sprachübertragung selbst abhängig ist, denn im letzteren Fall wurden nur die starken Laute richtig übertragen werden, da ein Unterbrecher naturgemäss eine Mindestenergiezufuhr verlangt.

Die Anzahl der Impulse, in welche die Sprachkurve aufgelöst wird, ist entweder gleich der Eigen- schwingungszahl des Sehwingungskreises oder kleiner als diese zu'wählen ; nicht aber grösser, da sonst eine Eigenschwingung des Kreises in der Zeit zwischen zwei Impulsen nicht möglich sein würde. Anderseits wird man auch darauf zu achten haben, dass der Schwingungskreis zwischen zwei Impulsen nicht vollständig ausschwingt, da sonst ein Energieverlust durch die zu schnell abfallenden Amplituden bedingt wird.

Man wird daher für genügend geringe Dämpfung des Schwingungskreises zu sorgen haben und kann dies erfindungsgemäss dadurch erzielen, dass man einen zweiten Schwingungskreis von kleinerer Dämpfung anordnet, der erst seinerseits von dem ersten Schwingungskreis angestossen wird und die Schwingungen in die Fernleitung überträgt.

Dadurch dass die hochfrequente Schwingung, welche Träger der Sprache ist, keine konstante Amplitude hat, werden Obersehwingungen verhindert, welche sonst die Sprache verzerren könnten.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt aber darin, dass Schwingungen nur dann in die Fernleitung treten, wenn in das Mikrophon gesprochen wird. Somit ist es nicht erforderlich, den Unterbrecher oder den Schwingungskreis ausser Benutzung der Einrichtung stillzusetzen bzw. von der Leitung abzutrennen, um eine Störung benachbarter Leitungen zu verhüten, sondern die Einrichtung ist ständig wirkungsbereit.'
Der Unterbrecher kann entweder ein mechanischer oder ein elektromagnetischer Unterbrecher (Kontaktrad), oder auch ein Flüssigkeitsunterbreoher sein, ferner aber wird derselbe vorteilhaft erfindung-

gemäss als Entladungsröhre ausgebildet, wie dies im Nachstehenden bei Fig. 2-6 beschrieben ist.

Diese Röhre kann erfindungsgemäss derart mit einem Schwingungskreis kombiniert werden, dass sie einen selbständigen Hochfrequenzerzeuger bildet, der zu seinem Betrieb lediglich Gleichstrom oder niederfrequenten Wechselstrom erfordert.

Die Fig. 1 und 2 der Zeichnung veranschaulichen zunächst das Grundprinzip der Erfindung für Einund Mehrfaehverkehr, wobei ein beliebiger geeigneter Unterbrecher der erstgenannten Art verwendet ist.

In Fig. 1 werden die mit Hilfe des Mikrophons 1 und der Ortsbatterie 2 erzeugten niederfrequenten Sprechströme durch den Transformator 3, dem ein Telephon 4 parallel liegt, über einen Unterbrecher 5 dem Schwingungskreise 6 zugeführt. Dieser besteht aus Kapazität und Selbstinduktion, ist auf die gewünschte Hochfrequenzschwingung abgestimmt und mit dem Übertragerorgan 7 (Antenne. Fernleitung) gekoppelt.

Fig. 2 zeigt eine Mehrfachsehaltung mit drei Teilnehmern. Die von den Teilnehmern 10, 11 und 1'2 herrührenden Sprachkurven werden durch das gemeinsame Organ 16 in Impulse aufgelöst, aber durch die Leitungen 10a und lOb, lla und l1b, 12a und l2b den auf verschiedene Wellen abgestimmten Schwingungskreisen 1 : 3, 14, 15 zugeführt, die sämtlich mit der Fernleitung 17 oder einer Antenne gekoppelt sind.

Die vom Unterbrecher gelieferten Impulse können, wenn der Unterbrecher verhältnismässig langsam läuft bzw. laufen soll, zunächst einem Frequenzwandler zugeführt werden, der die Impulszahl in der bekannten Art vermehrt. An Stelle des Frequenzwandlers kann auch eine in Rückkopplung mit dem Schwingungskreise ss liegende Kathodenröhre veiwendet werden.

Fig. 3 stellt eine Anordnung mit einem erfindungsgemäss als Entladungsröhre R ausgebildeten Unterbrecher dar. Hier ist zwischen der Anode a und der Glühkathode ? der Röhre jB eine lonisierungs- strecke angeordnet, die von einem beliebigen Hochfrequenzwellenerzeuger HF gespeist wird. Die Ioni- sierungsstrecke ist in Luft oder in einem Gas angeordnet und es kann irgend eine der bekannten Entladungsröhren benutzt werden ; auch kann statt der Glühkathode eine Kathode aus Alkalimetall und eine Edelgasfüllung verwendet werden. Im Ionenstrom, der von der Kathode 7c zur Anode a geht. liegen die beiden Gitter Gy, G2. Sie sind in der Figur der Deutlichkeit halber übereinander angeordnet.

Zweckmässig werden diese Elektroden als Gitter oder Spiralen ausgebildet, die in derselben Ebene liegen, also miteinander ohne elektrische Berührung verschlungen sind. Auf diese Weise wird ein störender Potentialunterschied dieser Elektroden im Ionenstrom vermieden. An den Elektroden a, lc und GI, G2 liegen die Belegungen eines Drehkondensators K, der zur Kompensation eines etwaigen Restes von Potential- differenz zwischen den Gittern GI, G2 im Ruhezustand der Röhre dient.

Die Batterie e liefert den Heizstrom für die Glühkathode fizz
Im Stromkreis zwischen den Gittern G*i, G2 liegt der Schwingungskreis C, J und ein Kondensator Ci. der den Sprechapparat TM ankoppelt, sowie ein Detektor D, letzterer für Empfangszwecke. Der
Apparat TM besteht aus einem gewöhnlichen Teilnehmerapparat mit Mikrophon, Mikrophonbatterie,
Telephon und Übertrager in der bekannten gegenseitigen Schaltung dieser Teile. Mit dem Schwingungs- kreis C, J ist unmittelbar die Fernleitung L gekoppelt, um einen besonderen Kopplungstransformator zu ersparen.

Der Betrieb ist folgendermassen : Sobald die Hochfrequenzwelle HF eingeschaltet ist, gehen in der Röhre Ionen von 7c nach a über. Sie verbinden dabei elektrisch die Gitter GI, G2 miteinander, doch hat dies zunächst keinen Strom im Kreis Cl, C, J, D zur Folge. Erst wenn in das Mikrophon des Appa- rates TM gesprochen'wird, entstehen Ströme in diesem Kreis, die jedoch im Rhythmus der Hochfrequenz bei Gy, ( ? z geschlossen, werden. Dadurch wird im gleichen Rhythmus der Schwingungskreis C, J a. nge- stossen und sendet Hochfrequenzwellen in die Leitung L. Diese Wellen haben steigende und fallende Amplituden, deren Randkurve die Sprachschwingung darstellt.

Im entfernten Empfänger wird diese
Randkurve mit den bekannten Mitteln als Sprache zu Gehör gebracht. Letzteres kann, wie die Figur zeigt, unmittelbar mit derselben Anordnung geschehen, indem alsdann der Detektor D die ankommenden Hochfrequenzwellen gleichrichtet, so dass sie auf den Hörer des Apparates TM wirken können. Der Detektor stört beim Senden nicht, abgesehen davon, dass er nur die halbe Energie in die Leitung L gelangen lässt, was z. B. beim Einbau von Verstärkern in die Leitung L selbst bei langen Leitungen ohne
Bedeutung ist. Doch kann die Anordnung auch so sein, dass er beim Sprechen stets-z. B. durch einen
Kontakt am Mikrophontelephon-kurzgeschlossen oder angeschaltet wird.

Als Detektor kann auch die Unterbrechungsstelle selbst dienen, wenn ihre Elektroden (Gitter) aus verschiedenem Material bestehen, derart, dass sie den ankommenden Hochfrequenzstrom in der einen Richtung besser leiten. als in der andern. Statt dessen kann man diese Elektroden auf verschiedener Temperatur halten.

Die Anordnung der die Unterbrechungsstreeke bildenden Elektroden in gleicher Potentialebene kann auch in der Weise erzielt werden, dass als Elektroden zwei ineinander gedrehte Schraubenspiralen benutzt werden oder die eine Elektrode kann-bei irgendeiner Elektrodenform-die andere ganz oder teilweise umschliessen. Die Ebene bzw. Längsachse dieser Elektroden braucht nicht senkrecht zur Verbindungslinie der anderen, die Ionisierungsstrecke bildenden Elektroden (Je, a) zu liegen, vielmehr können i. B. zwei plattenförmige Elektroden derart einander gegenüber angeordnet werden, dass sie

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Anstatt wie erwähnt nur eine'der Elektroden zu heizen, welche die Ionisierungsstrecke bilden, können diese beiden Elektroden geheizt werden. Auch können beide aus gleichem Material, z. B. aus Alkalimetall bestehen. Das Material der die Unterbrechungsstrecke bildenden Elektroden ist beliebig ; es kann wie erwähnt für beide Elektroden verschieden sein.

In Fig. 4 ist die Röhre R mit Edelgas gefüllt und besitzt eine Anode A. die über einen Widerstand oder Drosselspule W mit dem Pluspol der Batterie B verbunden ist, ferner eine Alkalimetallkathode K. die mit dem Minuspol derselben Batterie B verbunden ist. und endlich zwei mittlere Elektroden G'i. G
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ausgerüsteter Zweig, der den bekannten Poulsenschen Schwingungskreis bilden hilft. Die beiden Mittel- elektroden G'i, G2 liegen an je einem Ende der Übertragerspule L2, die veränderlich ist und zur Kopplung mit der bei E geerdeten Antenne dient. Letztere enthält noch einen unveränderlichen Kondensator G2.

Diese Teile werden in üblicher Weise benützt. In dem Stromkreis der Mittelelektroden Gj. s ist ein Blockkondensator BC und parallel dazu eine Übertragerspule u geschaltet, deren zugehörige Primärspule im Stromkreis eines Mikrophons m und der dazu gehörigen Batterie e, liegt.
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dem jeweiligen Potential an GI > G2. Dieser Strom wird in die Antenne übertragen, die somit stets nur während des wirklichen Sprechens, nicht aber in den Wortpausen, Wellen ausstrahlt. Durch diese Be- schwankung auf die Sprechzeit wird vermieden, dass lediglich schon die Schwingungen des Kreises Li. Ci den entfernten oder benachbarten Empfänger beeinflussen.

Die von der Antenne ausgestrahlte Energie ist im wesentlichen die durch den Sehwingungs-
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Strom wird hier wieder wie in Fig. 5 einem Schwingungskreis L2, C2 zugefÜhrt, der mit der Fernleitung. F gekoppelt ist und in letztere einen hochfrequenten Wechselstrom überleitet, welcher Träger der Sprechlaute ist.

Die Röhre muss im allgemeinen mit einem Gas, z. B. Edelgas oder Metalldampf, auch z. B.

Quecksilberdampf, gefüllt sein und die dazugehörigen Kathoden bzw. Anoden besitzen. Die bekannten Anordnungen sind gleichmässig bzw. mit ihren bekannten Vorteilen benutzbar. Beispielsweise kann auch statt einer ständig geheizten eine selbständig glühende Kathode benutzt werden.

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Claims

PATENT-ANSPRUCHE : 1. Anordnung zur Telephonie mittels Hochfrequenzschwingungen, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Mikrophon bzw. Mikrophonübertrager gelieferten verstärkten oder unverstärkten Sprechströme durch einen unabhängigen Unterbrecher (5, Fig. 1), der mit mehr als Tonfrequenz arbeitet, in Impulse zerteilt werden und in dieser Form zum Anstossen eines Schwingul1gskreises (6) dienen, der dabei Hochfrequenzwellen von einer dem jeweiligen Impulse entsprechenden Anfangsamplitude erzeugt, EMI3.7 <Desc/Clms Page number 4> EMI4.1

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprachkurve beispielsweise durch einen rotierenden Unterbrecher in Impulse zerlegt wird und diese Impulse einen Schwingungskreis anstossen, der auf die zu erzeugenden Hochfrequenzschwingungen abgestimmt und mit dem Fernüber- tragungsorgan (7, Fig. 1) (Antenne, Fernleitung) gekoppelt ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechungsstelle im Sprechstromkreis durch eine von einem unabhängigen Hoehfrequenzstrom hervorgerufene Ionisierung über- brückt wird (Fig. 3 bis 6).

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechungsstelle des Sprech- EMI4.2 strecke zwischen zwei Elektroden (a, angeordnet sind.

6. Anordnung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (Fig. 3 bis 6) durch ineinander gelagerte, aber voneinander elektrisch isolierte Gitter oder dgl. gebildet sind.

7. Anordnung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder beide Elektroden. welche die Ionisierungsstrecke zwischen sieh herstellen, geheizt, z. B. als Glühdraht ausgebildet sind. EMI4.3 welche die lonisierungsstrecke zwischen sich herstellen, aus einem Alkalimetall oder einer Legierung davon in Edelgas besteht.

9. Anordnung nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Benutzung der Einrichtung zum Empfangen von hochfrequenten Schwingungen ein Gleichrichter (z. B. ein Detektor) (D.

Fig. 3) in den Stromkreis, der den Schwingungskreis (C, J) und die Unterbrechungsstrecke (6*1. C) enthält, gelegt wird.

10. Anordnung nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Ersparung eines besonderen Gleichrichters (wie D in Fig. 3) die Gitter ans verschiedenem Material hergestellt oder auf verschiedener Temperatur gehalten werden.

11. Anordnung nach Anspruch 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Elektroden der lonisierungs-und der Unterbrechungsstreeke die Belegungen eines Kompensations-Kondensators (K, Fig. 3) behufs Ausgleich von Potentialdifferenzen zwischen den Elektroden der Unterbrechungsstrecke G2) angeschaltet sind.

12. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbreehungsstelle im Sprechstromkreis durch zwei in einer Gas- oder Dampfentladungsrühre potentialgleich angeordnete Mittelelektroden gebildet wird (Fig. 4 bis 6), wobei die mit oder ohne Rückkopplung ausgerüstete Röhre durch Kombination mit einem Schwingungskreis (C1, L1) zu einem selbständigen Hochfrequenzerzeuger ausgebildet ist, der lediglich eine Speisung mit Gleichstrom oder niederfrequentem Wechselstrom erfordert.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Anode und der als Glühkörper ausgebildeten Kathode bzw. zwischen der Anode und einer an Stelle der Glühkathode angeordneten Glimmentladungsstrecke ein am negativen Potential liegendes Gegenfeldgitter (G. s, Fig. 6) eingefügt ist.

14. Anordnung nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Stromkreis der Mittel- EMI4.4

15. Anordnung nach Anspruch l bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels des Unterbrechers erzeugten Impulse der Spraehkurve mit Hilfe von Frequenzwandlern vermehrt werden und die so ver- mehrten Impulse einen Sehwingungskreis anstossen, der auf die zu erzeugende Hochfrequenzschwingung EMI4.5 16. Anordnung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der angestossene Schwingungskreis mit einem zweiten Schwingungskreis von geringerer Dämpfung gekoppelt ist, zwecks angenäherter Konstanthaltung der Schwingungen und Vermeidung von Lücken in den Schwingungszügen.

17. Anordnung nach Anspruch 1 bis 16 für Mehrfachverkehr, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Teilnehmern (10, 11, 12, Fig. 2) herrührenden Sprachkurven durch einen gemeinsamen Unterbrecher (16) in Impulse zerlegt, aber je einem eigenen auf verschiedene Hochfrequenzschwingung abgestimmten Schwingungskreis bzw. 14 bzw. 15) zugeführt werden, wobei diese Sehwingungskreise sämtlich mit dem gemeinsamen Übertragungsorgan (Antenne, Fernleitung) gekoppelt sind.