Verfahren zur Konstanthaltung des Nodulationsgrades von tönend modulierten Sendern. Es besteht verschiedentlich die Aufgabe, bei tönend modulierten Sendern den Modu- lationsgrad konstant zu halten. Diese Auf gabe besteht zum Beispiel bei Funkbaken und sei deshalb anhand dieser kurz erläutert. Es ist bekannt, bei einer Ultrakurzwellen funkbake einen Dipol dauernd vom Sender aus zu speisen und zwei Reflektordipole ab wechselnd im Punkt- und Strich-Rhytmus zu tasten.
Diese Bakenanordnung kann bei geeigneter Aufstellung nicht nur zur seit lichen Richtungsbestimmung, sondern auch zum Landen nach dem Gleitwegverfahren benutzt werden. Die Durchführung des Gleitwegverfahrens, das bekanntlich mit einerz Intensitätsanzeige arbeitet, denn das Niedergehen erfolgt auf einer Kurve kon stanter Feldstärke, setzt aber voraus, dass die Lautstärke sendeseitig nicht schwankt. Da die Lautstärke abhängig ist von dem Modu- lationsgrad, kann hier die Aufgabe bestehen, den Modulationsgrad konstant zu halten.
Um eine grosse Reichweite bei möglichst guter Ausnutzung des Senders zu erzielen, wird der Sender sehr stark durchmoduliert, im praktischen Fall bis über 90 %. Es ist nun verhältnismässig einfach, die Modula- tionsfrequenz, die zur Kennzeichnung der Bake verwendet wird, beispielsweise 1000 Flertz, konstant zu halten. Es ist aber weni ger leicht, die Trägerfrequenzamplitude kon stant zu halten.
Nimmt nun beispielsweise die Trägerfrequenzamplitude ab und behält die Modulationsfrequenz ihre konstante Amplitude bei, so tritt eine Übermodulation ein, da, wie schon ausgeführt, sehr stark durchmoduliert wird. Wenn auch nicht im mer eine volle Übersteuerung des Senders eintritt, so treten zum mindesten aber Ober schwingungen auf (Klirrfaktor), die den Navigationsbetrieb sehr empfindlich stören können.
Bei den Funkbaken werden bekannt lich ausser der I3auptbake noch sogenannte Vorsignale angewendet, die beispielsweise auf gleicher Welle laufen, aber mit verschie denen Kenntönen arbeiten. Diese Vorsignale dienen dazu, den Ansatzpunkt zur Landung, die Platzgrenze usw. zu kennzeichnen. Ent- stehen nun Oberwellen durch Übermodula tion des Bakensenders, so besteht die Gefahr, dass diese Anzeigeeinrichtungen für die an dern Signale, wie zum Beispiel die Vor signale, zum Ansprechen gebracht werden. was natürlich vermieden werden muss.
Zur Vermeidung dieser Obertöne besteht also -wiederum die Aufgabe, den Modulationsgrad konstant zu halten.
Die Erfindung löst die Aufgabe, den Modulationsgrad konstant zu halten, da durch, dass die Vorspannung einer vor der Modulationsstufe liegenden Stufe selbsttätig gesteuert wird.
Im folgenden werden anhand der Zeich nung zwei Ausführungsbeispiele der Erfin dung erläutert. Es sind die ersten drei Stufen I, II, III eines mehrstufigen Senders gezeigt.
Die erste Stufe arbeitet mit Quarzsteue rung; in der zweiten Stufe erfolgt die Steue rung auf konstanten Modulationsgrad, wäh rend im Gitterkreis der dritten Stufe die Modulierung erfolgt. Die Modulationsfre- quenz wird über den Transformator T den Gegentaktröhren Rm nach dem Verfahren der Gitterspannungsmodulation aufgedrückt. Im Anodenkreise ist eine Induktivität Li an gekoppelt, die im Gitterkreise der nächsten Stufe liegt.
Ferner ist über die Induktivität L2 ein Gleichrichter G angekoppelt, der im dargestellten Beispiel aus einer Röhre be steht, deren Gitter mit der Anode verbunden ist. Die gleichgerichtete Spannung wird über einen Kondensator Cg und eine Drossel Dg zur Steuerung der Gittervorspannung der zweiten Stufe benutzt. Die Steuerung erfolgt mit Hilfe des Widerstandes W über den Widerstand V. In Serie mit Y liegt eine Drossel Dn. Bei GV wird eine konstante negative Vorspannung erteilt.
Die übrigen in der Abbildung dargestellten Schaltele mente sind die bekannten.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist die folgende: Die über T zugeführte Modu- lationsfrequenz ist praktisch konstant. Die bereits modulierte Trägerfrequenz wird im Ausgangskreise der dritten Stufe durch den Gleichrichter G gleichgerichtet. Die entste hende Gleichspannung ist ein Mass für die Grösse des Trägers.
Die Spannungsverhält- nisse sind nun so gewählt, dass die Gittervor- spannung der Stufe II durch die Gleichspan nung stets so gesteuert wird, dass der von der Stufe II verstärkte Träger stets dieselbe Grösse hat. Die Steuerung kann im Gegen satz zu der-dargestellten Schaltung auch, so fern mehr Vorstufen vorhanden sind, in einer weiter davorliegenden Stufe erfolgen.
Bedin gung -ist nur, dass die Steuerung durchge führt wird in einer Stufe, in der die Grösse des Trägers allein beeinflusst werden kann, da sonst die erwähnten Übersteuerungser- scheinungen nicht vermieden werden können.
Statt des hier verwendeten Röhrengleich richters können Gleichrichter anderer Art, wie etwa Oxyd-Gleichrichter, Verwendung finden. Überdies kann die Steuerung in einer andern in der Hochfrequenztechnik üblichen Weise erfolgen.
Im Gegensatz zum vorigen Beispiel ist es auch möglich, einen Teil der unmodulierten Trägerfrequenz gleichzurichten und die so entstehende Gleichspannung zum Steuern der Vorspannung einer der Vorstufen des Sen ders zu benutzen. Für dieses Verfahren wird vorzugsweise ein Röhrengleichrichter ver wendet, dessen Steuergitter auf dem Hoch frequenzpotential der Anode liegt, während dem Steuergitter gleichzeitig eine Gleich- stromvorspannunng erteilt wird.
Dies ist im folgenden mit Bezug auf Fig. 2 erläutert. Dabei ist auch angegeben, welche Vorteile sich durch das Gleichrichten der unmodulierten Trägerfrequenz ergeben.
In Fig. 2 sind vier Stufen eines mehr stufigen Senders gezeigt. Die Stufe I arbeitet mit Quarzsteuerung. In der Stufe II erfolgt eine Steuerung, die auf konstanten Modula- tionsgrad hinwirkt, während im Gitterkreise der Stufe IV die Modulation erfolgt. Im Ausgangskreise der Stufe III wird die Steuergleichspannung durch den Gleichrich ter G abgenommen.
Die Modulationsfrequenz wird über den Transformator T den Gegen taktröhren Rw nach dem Verfahren der Gitterspannungsmodulation aufgedrückt. Der Gleichrichter G ist über einen Kondensator C angekoppelt. Die von ihm über die Dros sel Di an dem Widerstand W erzeugte Gleichspannung wird zum Beispiel über einen Widerstand Y und eine Drossel D3 dem Gitter der Röhre der Stufe II zuge führt.
Das Gitter des Gleichrichterrohres ist durch den Kondensator K auf dasselbe Hoch frequenzpotential gebracht wie die Anode, also für die Hochfrequenz kurzgeschlossen. Über die Drossel Dz wird dem Gitter des Gleichrichters ein konstantes Gleichspan nungspotential erteilt. Würde man das Git ter, wie es sonst üblich ist, direkt mit der Anode verbinden, so wären die für das ein wandfreie Arbeiten des Senders einzustel lende Gitterverspannung der Stufe II und die Einstellung des Gleichrichterpunktes nicht unabhängig voneinander.
Dies wird da durch vermieden, dass das Gitter des Gleich richters durch den Kondensator K auf das Hochfrequenzpotential der Anode gebracht wird, dabei aber über die Drossel Dz durch Gleichspannung eine beliebige Einstellung des Gleichrichterpunktes ermöglicht wird, so dass ein Regeln der Stufe 1I durch den gleichgerichteten Träger erst von einem be stimmten Wert ab erfolgt, das heisst eben dieser Wert konstant gehalten wird. Über den Widerstand W wird, wie dargestellt, noch eine konstante Gleichspannung dem Gitter der Stufe II zugeführt.
Bezüglich der Anordnung nach Fig. 1 ist zur Konstanthaltung des Modulationsgrades vorausgesetzt, dass der Modulationston an sich in seiner Amplitude konstant ist. Dies ist in vielen Fällen durch einfache Mittel er zielbar. Ist dies jedoch nicht der Fall, so kann man zwecks Konstanthaltung des 3To- dulationsgrades den Modulationston gleich richten und so die Verspannung des Gleich richters steuern.
Es ist dann zwar nicht mehr die Feldstärke des Senders konstant, aber wenigstens der Modulationsgräd, so dass eine Übermodulation mit Bestimmtheit vermie den ist. In dieser Weise kann auch dann verfahren werden, wenn Netzspannungs- schwankungen auftreten. Es wird dann der Gleichrichter in Abhängigkeit von der Netz spannung gesteuert.
Procedure for keeping the degree of nodulation constant in sound modulated transmitters. In various cases, there is the task of keeping the degree of modulation constant in sound-modulated transmitters. This task exists, for example, with radio beacons and will therefore be explained briefly on the basis of this. It is known to continuously feed a dipole from the transmitter with an ultra-short wave radio beacon and to probe two reflector dipoles alternately in a dot and dash rhythm.
With a suitable setup, this beacon arrangement can be used not only to determine the direction of the vehicle, but also to land using the glide slope method. The implementation of the glideslope method, which is known to work with an intensity display, because going down takes place on a curve of constant field strength, but assumes that the volume does not fluctuate on the transmitter side. Since the volume depends on the degree of modulation, the task here can be to keep the degree of modulation constant.
In order to achieve a large range with the best possible use of the transmitter, the transmitter is very heavily modulated, in the practical case up to over 90%. It is now relatively easy to keep the modulation frequency that is used to identify the beacon, for example 1000 Flertz, constant. But it is less easy to keep the carrier frequency amplitude constant.
If, for example, the carrier frequency amplitude now decreases and the modulation frequency maintains its constant amplitude, then overmodulation occurs because, as already stated, there is very strong through-modulation. Even if the transmitter is not always fully overdriven, at least harmonics occur (distortion factor), which can very sensitively disrupt navigation operation.
In addition to the main beacon, so-called pre-signals are known to be used with the radio beacons, which run on the same wave, for example, but work with different tones. These pre-signals are used to mark the starting point for landing, the boundary, etc. If harmonics now arise due to overmodulation of the beacon transmitter, there is a risk that these display devices will be made to respond to the other signals, such as the pre-signals. which of course must be avoided.
In order to avoid these overtones, the task again is to keep the degree of modulation constant.
The invention solves the problem of keeping the degree of modulation constant because the bias voltage of a stage before the modulation stage is automatically controlled.
In the following two embodiments of the invention will be explained with reference to the drawing. The first three stages I, II, III of a multi-stage transmitter are shown.
The first stage works with quartz control; In the second stage, the control takes place on a constant degree of modulation, while the modulation takes place in the grid circle of the third stage. The modulation frequency is impressed on the push-pull tubes Rm via the transformer T using the grid voltage modulation method. An inductance Li is coupled to the anode circuit, which is located in the grid circle of the next stage.
Furthermore, a rectifier G is coupled via the inductance L2, which in the example shown consists of a tube whose grid is connected to the anode. The rectified voltage is used through a capacitor Cg and a choke Dg to control the grid bias of the second stage. The control takes place with the help of the resistor W via the resistor V. In series with Y there is a throttle Dn. At GV a constant negative bias is applied.
The other switching elements shown in the figure are known.
The mode of operation of the arrangement is as follows: The modulation frequency supplied via T is practically constant. The already modulated carrier frequency is rectified by the rectifier G in the output circuit of the third stage. The resulting DC voltage is a measure of the size of the carrier.
The voltage ratios are now selected in such a way that the grid prestress of stage II is always controlled by the direct voltage in such a way that the carrier reinforced by stage II always has the same size. In contrast to the circuit shown, the control can also take place in a stage further upstream, provided that there are more preliminary stages.
The only condition is that the control is carried out at a stage in which the size of the carrier alone can be influenced, since otherwise the above-mentioned overdrive phenomena cannot be avoided.
Instead of the tube rectifier used here, rectifiers of other types, such as oxide rectifiers, can be used. In addition, the control can take place in a different manner customary in high-frequency technology.
In contrast to the previous example, it is also possible to rectify part of the unmodulated carrier frequency and to use the resulting DC voltage to control the bias of one of the pre-stages of the transmitter. For this method, a tube rectifier is preferably used, the control grid of which is at the high-frequency potential of the anode, while the control grid is simultaneously given a direct current bias.
This is explained below with reference to FIG. It is also indicated which advantages result from rectifying the unmodulated carrier frequency.
In Fig. 2 four stages of a multi-stage transmitter are shown. Stage I works with quartz control. In stage II there is a control that works towards a constant degree of modulation, while the modulation takes place in the grid circle of stage IV. In the output circuit of stage III, the DC control voltage is removed by the rectifier G.
The modulation frequency is applied via the transformer T to the counter-clock tubes Rw using the grid voltage modulation method. The rectifier G is coupled via a capacitor C. The direct voltage generated by him via the Dros sel Di across the resistor W is fed to the grid of the stage II tube via a resistor Y and a choke D3.
The grid of the rectifier tube is brought through the capacitor K to the same high frequency potential as the anode, so short-circuited for the high frequency. The grid of the rectifier is given a constant DC voltage potential via the choke Dz. If you were to connect the grid directly to the anode, as is usually the case, the grid tension of stage II and the setting of the rectifier point would not be independent of each other.
This is avoided because the grid of the rectifier is brought to the high-frequency potential of the anode by the capacitor K, but any setting of the rectifier point is made possible via the choke Dz by direct voltage, so that a regulation of stage 1I by the rectified Carrier only takes place from a certain value, that is, this value is kept constant. As shown, a constant DC voltage is fed to the grid of stage II via the resistor W.
With regard to the arrangement according to FIG. 1, in order to keep the degree of modulation constant, it is assumed that the modulation tone itself is constant in its amplitude. In many cases this can be achieved by simple means. If this is not the case, however, the modulation tone can be rectified in order to keep the degree of modulation constant and thus control the tensioning of the rectifier.
The field strength of the transmitter is then no longer constant, but at least the degree of modulation, so that overmodulation is definitely avoided. You can proceed in this way even if there are mains voltage fluctuations. The rectifier is then controlled depending on the mains voltage.