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Siebkette zur Übertragung von Schwingungen eines bestimmten Frequenzbereiches.
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übrigen Frequenzen mehr oder weniger stark unterdrückt werden. Schaltet man mehrere solcher Schwin- gungskreise hintereinander, so verschwinden mit jedem folgenden Kreise die abweichenden Frequenzen immer mehr und die gewünschte Sehwingungszahl erscheint immer reiner. Man nennt diese hintereinandergeschalteten elektrischen Schwingungskreise daher eine Siebkette.
Siebketten werden sowohl bei der drahtlosen Telegraphie und Telephonie verwendet, als auch bei der Hochfrequenztelegraphie un-telephone über Leitungen. Nun genügt es aber bei diesen Verwendungsarten nicht, eine einzige Schwingungszahl aufzunehmen, da die Sendefrequenz nicht immer genau eingehalten werden kann. Die Siebketten müssen vielmehr, wenn sie ihre Aufgaben erfüllen sollen, alle Schwingungen durchlassen, die innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches liegen. Bei der Verwendung eines einzigen Schwingungskreises lässt sich dies durch eine etwas stärkere Dämpfung erreichen ; je grösser nämlich die Dämpfung, um so flacher verläuft die Resonanzkurve.
In Fig. 1 ist 1 die Resonanzkurve bei geringerer Dämpfung, 11 die Resonanzkurve bei grösserer Dämpfung. Als Abszissen sind die Schwingungszahlen, als Ordinaten die Stromamplituden aufgetragen.
Der Schwingungskreis ist auf die Schwingungszahl Ifi abgestimmt. Im Bereich o/Ms m, sollen die Schwingungen noch gut übertragen werden, bei geringerem oder grösseren Frequenzen gar nicht mehr. Die Figur zeigt, dass ein Schwingungskreis mit der durch vergrösserte Dämpfung erzielten Resonanzkurve 11 nur ein Notbehelf ist. Denn die Schwächung derjenigen Frequenzen, die genau der Abstimmungsfrequenzen entsprechen, ist schon stark fühlbar, und anderseits werden Frequenzen, die eigentlich ausgeschieden werden sollten, nicht genügend unterdrückt. Das Ideal wäre eine Resonanzkurve von rechteckigem Verlauf, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Hier würden alle Frequenzen zwischen & /und M gleich gut übertragen werden, alle anderen Frequenzen so gut wie völlig unterdrückt.
Bei Verwendung von Siebketten kann man den zu übertragenden Frequenzbereich dadurch verbreitern, dass man für eine enge Kopplung der einzelnen Schwingungskreise Sorge trägt. Es entstehen dann Kopplungsfrequenzen, deren Maxima um so weiter voneinander entfernt ist, je enger die Kopplung ist.
Fig. 3 stellt die Resonanzkurve einer fünfgliedrigen Siebkette dar und zeigt, dass diese Kurve einer rechteckigen wie in Fig. 2 schon etwas näher kommt als die gedämpfte Resonanzkurve 11 der Fig. 1. Man kann nun durch Veränderung der Abstimmung, der Dämpfung und des Kopplungsgrades der verschiedenen Glieder der Siebkette die Resonanzkurve in ihrer Form verändern, und man könnte vielleicht durch Ausprobieren Siebketten herstellen, die der idealen Forderung befriedigend nahekommen. Ein derartiges Ausprobieren ist aber ein zeitraubendes und unsicheres Verfahren und gibt keinerlei Gewähr, dass man dabei das Beste erreicht, was mit den vorhandenen Mitteln möglich wäre.
Gegenstand der Erfindung sind nun bestimmte Arten von Siebketten, bei denen sich durch ein rechnerisches oder zeichnerisches Verfahren eine günstige Form der Resonanzkurve erzielen lässt. Dass die
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einer Aufnahmevorrichtung zuführen. Die Kopplung zwischen 1 und 2 ist so eng, dass ausgesprochene
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kreise 3,4, 5 sind untereinander so eng gekuppelt, dass die Kupplungsfrequenzen sich deutlich bemerkbar machen (Kurve IV, Fig. 4), wenn es auch zur Ausbildung mehrerer Maxima noch nicht gekommen ist.
Werden nun der erste Teil der Kette und der zweite miteinander verbunden, in dem die Schwingungs-
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Funktion der Frequenz zu ermitteln, braucht man nur die zusammengehörigen Werte der Kurven III und IV miteinander zu multiplizieren und erhält dann die in Fig. 5 dargestellte Resonanzkurve der gesamten aus fünf Gliedern bestehenden Kette. Es zeigt sich, dass diese Kurve in der Tat der rechteckigen Form schon recht nahe kommt. Die geringen Schwankungen im horizontalen Teil der Kurve zwischen c und d stören so gut wie gar nicht, so dass alle Schwingungen, die zwischen diesen beiden Frequenzen liegen, praktisch gleich gut durchgelassen werden. Vor dem Punkte c und hinter dem Punkte d dagegen fällt die Kurve überaus steil ab.
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bessern.
Fig. 9 zeigt wieder die Resonanzkurven VII und VIII der einzelnen Teile, durch deren Überlagerung sich die Resonanzkurve der ganzen Kette Fig. 10 ergibt. Der ausgezogene Teil von Fig. 10 ist die Resonanzkurve bei loser Kopplung zwischen den beiden Teilen der Kette. Die Figur zeigt, dass die beiden seitlichen Maxima bei e und t erheblich höher sind als das mittlere Maximum bei g. Hat man die Dämpfung und Kopplung für die einzelnen Teile der Kette so bestimmt, dass sich die Kurve nach Fig. 10 ergibt, so kann man nunmehr auch die Maxima. bei e und t soweit herabsetzen, dass sie das Maximum bei g nicht mehr überragen, u. zw. lässt sich das durch eine engere Kopplung zwischen den beiden Teilen der Kette erreichen.
Wird nämlich diese Kopplung so eng gewählt, dass die Ausbildung von Kopplungsschwingungen zwischen den beiden Teilen gerade beginnt, so sind die Punkte der Kurve nach Fig. 10 nicht mehr einfache Produkte aus den Kurven VII und VIII der Fig. 9, es tritt vielmehr eine kompliziertere Rechnung an die Stelle des einfachen Multiplizierens. Immerhin genügt ein ein-oder höchstens zweimaliger Versuch, um denjenigen Grad der Kopplung tetzustellen, der die drei Maxima e, i, g ungefähr auf dieselbe Höhe bringt.
Der Kupplungsrad zwischen den beiden Teilen der Kette muss aber immerhin noch geringer sein als die Kopplungsgrad innerhalb jedes Teiles, da andernfalls die weniger vollkommene Kurve einer gewöhnlichen fiinfgliedrigen Kette entstehen würde, wie Fig. 3 sie zeigt.
Es steht nichts im Wege, an eine aus zwei lose gekoppelten Teilen bestehende Kette noch einen dritten Teil durch lose Kopplung anzufügen, um durch Überlagerung einer dritten Resonanzkurve der Rechteckform noch näher zu kommen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Siebkette zur Übertragung von Schwingungen eines bestimmten Frequenzbereiches, dadurch gekennzeichnet, dass die ganze Kette durch eine Stelle loser Kopplung in zwei Teile getrennt ist, wobei die Glieder jedes Teiles untereinander so eng gekoppelt sind, dass Kopplungsschwingungen und wenigstens in dem einen Teil mindestens zwei ausgeprägte Maxima der Resonanzkurve auftreten, und wobei die Kopplung und die Dämpfung so bemessen wird, dass die Maxima und Minima der Resonanzkurve des einen Teiles gegen die des zweiten Teiles verschoben sind, zum Zwecke eine gemeinsame Resonanzkurve von möglichst rechteckiger Form zu erhalten.