CH227277A - Verfahren zur Schaffung einer Kontrollgrösse für die Feinabstimmung von Radio-Sende- und -Empfangsgeräten. - Google Patents

Description

  Verfahren zur     Schaffung        einer        Kontrollgrösse        für    die     Feinabstimmung     von     Radio-Sende-        und        -Empfangsgeräten.       Bei     Radio-Sende-    und -Empfangsgeräten,  insbesondere solchen für sehr hohe Frequen  zen, bereitet die Feinabstimmung und die  Vermeidung von unkontrollierbaren Frequenz  abweichungen einige Schwierigkeiten.

       Wohl     gibt die Verwendung von äusserst     frequenz-          konstanten    Steuerelementen, wie beispiels  weise von Schwingkristallen sehr kleiner  Eigendämpfung, die Möglichkeit einer     Fre-          quenzstabilisierung.    Abgesehen von den be  sonders bei kurzen Wellen     notwendigen        Fre-          quenzvervielfachungsschaltungen    führt eine  solche Lösung auf     sehr    verwickelte Mass  nahmen, falls die Frequenz der Radiogeräte  über einen mehr oder weniger grossen Bereich  geändert werden soll.  



  Die vorliegende Erfindung bezieht sich  auf ein Verfahren zur Schaffung einer     Kon-          trollgrösse,    mittels welcher es möglich ist, die  Verstimmung von Sende- und Empfangs  geräten stets auf einem Minimum zu halten.  



  Die für die automatische Feinabstimmung  geeignete Kontrollgrösse kommt erfindungs  gemäss dadurch zustande, dass die Verstim  mung mindestens eines der Kontrolle dienen  den elektrischen Schwingkreises gegenüber  der zugeführten Wechselspannung in be  stimmtem Rhythmus periodisch verändert  wird und dass die gleichgerichtete Ausgangs  spannung dieses Kreises im gleichen Rhyth  mus umgepolt wird. Dadurch     entsteht    eine  Kontrollspannung, deren Vorzeichen im         Sinne    der jeweiligen mittleren     Verstimmung     entspricht.

   Die vorgeschlagene Massnahme  beeinträchtigt die Übertragungsgüte sowohl  einer     urmodulierten        Schwingung    als auch       amplituden-    oder     frequenzmodulierter        Schwin-          gungen    nicht.  



  Im nachfolgenden werden an Hand der       Fig.    1 bis 5     Ausfuhrungsbeispiele        des    erfin  dungsgemässen Verfahrens beschrieben.  



  In     Fig.    la     ist    die Resonanzkurve des  Kontrollkreises dargestellt. Die momentane  Frequenz der übertragenen     Schwingung    sei  mit     und    die     Resonanzfrequenz    des     Kreises     mit f     a    bezeichnet. Die Kurve stellt dann die  Abhängigkeit der Ausgangsamplitude     u    von  der     Verstimmung        (ff,)        z   <I>= F</I> dar.

   Die     mitt-          leie    Verstimmung sei     Fo.    Durch periodische       Frequenzänderungen    des Schwingungserzeu  gers entstehen beispielsweise     periodische     Schwankungen der     Verstimmung    in den  Grenzen     F,.    bis     FZ    um den Mittelwert     F"     (vergleiche     Fig.    la und     1b).    Dementsprechend  schwankt die Ausgangsamplitude     u    um den  Mittelwert     uo    (vergleiche     Fig.    la und     1e)

  .     Die     Spannung        u        wird    nun im Rhythmus der       Frequenzschwankungen    umgepolt, so dass eine  Regelspannung p entsteht, deren Mittelwert  q von .der Grösse der jeweiligen mittleren       Verstimmung    abhängt (vergleiche     Fig.        1a).     Dieser     Mittelwert        q    wird Null, sobald die  mittlere Verstimmung verschwindet und  nimmt negative Werte an, wenn die mittlere  Verstimmung das Vorzeichen wechselt.           Eine    Einrichtung zur Durchführung des  soeben beschriebenen Verfahrens ist in     Fig.     dargestellt.

   Die Frequenz f, der im     Oszilla-          tor    G erzeugten Schwingung e wird durch  Steuerung des     Oszillators    mit einer Nieder  frequenzspannung periodisch verändert.  Diese Schwingung wird über den     Kontroll-          schwingkreis        S    übertragen. Durch Gleich  richtung der     Ausgangsseh-,vingung        dieses     Kreises im Gleichrichter D entsteht die Nie  derfrequenzspannung     cc,        welche        beispielsweise     dem     Ringmodulator        1T    zugeführt wird.

   Dieser       Modulator    wird gleichzeitig durch die Nie  derfrequenz     t,    gesteuert, so dass eine Aus  gangsspannung p entsteht, die der periodisch  unigepolten Spannung     ac    entspricht. Durch       I'bertrabung    von     p    über den Beruhigungs  kreis B erhält man die     Kontrollspannung        q,           -elche    von der Verstimmung des     @ch@@-ing-          kreises        S    gegenüber der mittleren     Oszillator-          frequenz        abhängig;    ist. Diese.

   Spannung     q          kann    beispielsweise mit dem Instrument J  jederzeit kontrolliert werden.  



  Die     periodischen        Verstimmungsändertrn-          gen    können gemäss dem Ausführungsbeispiel  nach     Fig.    3 auch durch periodische     Abstin        -          mungsänderungen    des Schwingkreises     S    her  beigeführt werden, während die     Oszillator-          frequenz    f, konstant bleibt. Auch in     diesem     Falle entsteht eine Kontrollspannung, die  von der mittleren Verstimmung     ablräügig    ist..  



  Die in beschriebener Weise erzeugte     Kon-          trollspannung    kaiirr gemäss dem gestrichelt       gezeichneten    Stromlauf in     Fig.    2 derart dein  Schwingkreis     S    zugeführt  erden,     dass     dessen Verstimmung gegenüber der mittleren  Schwingungsfrequenz selbsttätig auf ein Mi  nimum reduziert wird. In diesem Falle  gleicht sich die     Schwingkreisabst.immung          stets    der mittleren     Oszillatorfrequenz    an,  auch wenn sich diese langsam verändert.

    Man kann jedoch die     Kontroilspannung    auch  auf den Generator G     wirken    lassen, so dass  dessen mittlere Frequenz stets der     jeweiligen          Schwingkreisabstimmung    angeglichen wird.

    Bei der Einrichtung nach     Fig.    3 wird die       Generatorabstimmung    durch die Kontroll  spannung q stets derart korrigiert,     dass       die Verstimmung zwischen Generator- und       Schwingkreisabstimmung    ein Minimum bleibt.     i     An Stelle des     Ringmodulatorkreises        1l          können    auch andere bekannte     Modulator-          schaltungen    verwendet werden, bei denen die  Übertragung der     Niederfrequenzspannung    u  durch die Steuerspannung     v    gesteuert wird.

    Man kann aber auch mechanische Umschal  ter verwenden, die im Rhythmus der     Steuer-          spaainung        v    betätigt sind.  



  Die periodische Abstimmungsbeeinflus  sung des Generators G     bezw.    des Schwing  kreises     S    durch die Steuerspannung t, erfolgt  z. B. mit steuerbaren     Reaktanzen,    wie wattlos  rückgekoppelten Elektronenröhren,     Indukti-          vitä.ten    mit steuerbarer Sättigung des Eisen  kernes oder dergleichen.

   Es sind aber auch  rein     mechanische    Abstimmungssteuerungen  für     Oszillator    oder     Kontrollschwingkreis     möglich,     indem        beispielsweise    kleine     Zusatz-          kapazitäten    über elektromechanische     Wand-          ler    durch die     Steuerspannung    in ihrer  Grösse verändert werden. Dasselbe gilt auch  für die durch die Kontrollspannung     q    aus  zuübenden Abstimmungsbeeinflussungen.  



  In     Fig.    4 wird die Anwendung des Ver  fahrens bei einem     frequenz-    oder     amplituden-          modulierten        Sender    gezeigt. Die Abstimmung  des     Steueroszillators        G,    des Senders kann  zum Zwecke der     Frequenzmodulation        F3I     durch das     Niederfrequenzsignal        wf    beeinflusst  werden. Mit.

   Hilfe des     Wobbelungskreises          Ih,    wird die Abstimmung des     Kontroll-          sehwingkreises        S,    im     Takte    der Nieder  frequenzspannung u periodisch verändert, so  dass die Ausgangsamplitude dieses Kreises  infolge des oben beschriebenen Mechanismus  periodisch schwankt.

   Durch     Gleichrichtung,     in D, erhält man wieder die     Spannung        u.     Diese     Niederfrequenzspannung    enthält bei       Frequenzmodulation    des Generators G, zahl  reiche unerwünschte Komponenten, deren  Frequenz von der konstanten Frequenz der  Steuerspannung     r    abweicht. Zur Unter  drückung dieser     Störkomponenten    ist das  Bandfilter P, vorgesehen.

   Nach Verstärkung  in     T',    wird die verstimmungsabhängige Span  nung x wieder dein     Modulations-    oder Um-           schaltkreis        M,,    zugeführt, an dessen     Ausgang     in beschriebener Weise die Spannung     p,    ent  steht.

   Die durch     Beruhigung    von     p,    in     B,    ge  wonnene     Kontrollspannung        q,,    beeinflusst ein       Abstimmelement    des     Steueroszillators        G,_    in  dem Sinne, dass dessen mittlere Verstimmung  gegenüber dem     Schwingkreis        S,    stets mög  lichst klein bleibt.  



  Auf diese Weise kann eine     frequenz-          modulierte        Hochfrequenzspannung        e,_    gewon  nen werden, deren mittlere Frequenz stets der  mittleren Abstimmung von     S,    entspricht. Die  schwer vermeidbaren Abstimmungsänderun  gen des     Steueroszillators        G,    infolge     Span-          nungs-    und Temperaturschwankungen wer  den dabei also stets sofort korrigiert.

   Der       Schwingkreis        S,    lässt sich sehr     dämpfungs-          arm        ausführen    und kann auch leicht auf kon  stanter Temperatur gehalten werden, so dass  die Schwingungsfrequenz von äussern     Ein-          flüssen    weitgehend unabhängig bleibt. Zum  Zwecke einer willkürlichen     Frequenzände-          rung    wird die     Abstimmung    des Schwing  kreises     S,    und nötigenfalls gleichzeitig auch  die Grobabstimmung des Generators     G,    ver  ändert.  



  Das gleiche Verfahren wird auch zur Ab  stimmungskontrolle des Kopplungskreises     S2     benützt. Zu diesem Zweck wird die Abstim  mung dieses Kreises durch die     Wobbelungs-          einrichtung        W2    periodisch verändert.

   Mit  Hilfe der     Zwischenkreise        D,2,        P2,        V2,        112,        B2,     deren Wirkungsweise den bereits     erwähnten     Kreisen entspricht, erhält man die     Kontroll-          spannung        q2,    welche die mittlere Verstim  mung des Kopplungskreises     S2    dauernd auf  einem Minimum hält. Das gleiche Verfahren  kann schliesslich auch beim weiteren Kopp  lungskreis     S,    angewendet werden.

   Zwischen  den kontrollierten Kreisen liegen die einzel  nen     Verstärkerstufen    A,,     A2,    deren Verstär  kung zum Zwecke der     Amplitudenmodulation          All    durch ein     Niederfrequenzsignal        w"    ge  steuert werden kann, wie dies bei     A2    ange  deutet ist.  



  Infolge der periodischen Abstimmungs  schwankungen von     S2    entstehen geringe pe  riodische     Amplitudenänderungen    der Hoch-         frequenzspannung        e2.        Durch    diese Änderun  gen wird die automatische Abstimmungs  kontrolle des     Schwingkreises        S3    gestört, wenn  deren     Wobbelung        gleichphasig    oder     gegen-          phasig    wie     die        Abstimmungsänderung    von       8"    erfolgen würde.

   Diese     Beeinflussung    kann  aber vermieden werden, indem die Nieder  frequenzspannung     v    im     Phasendrehkreis    Q  um 90  phasengedreht wird.     Ein.    anderes  Mittel zur     Vermeidung    dieser Störung liegt.  in der Verwendung ungleicher Steuer  frequenzen für die der periodischen Abstim  mungsänderung der Kopplungskreise     SZ    und       S3    dienenden     Spannungen        v.     



  Ein ähnliches Durchführungsbeispiel ist  in     Fig.    5 dargestellt. Die     Abstimmungs-          wobbelung    der Schwingkreise     S,,        S2,        8"    er  folgt hier durch     motorisch    angetriebene Zu  satzkapazitäten     W,,        W2,        W3.    Von der glei  chen Welle aus werden die an Stelle der     Mo-          dulatoren    M hier verwendeten     Umschalter          UI.'    U     2I        U,    mit bestimmten,

   den Abstim  mungsänderungen entsprechenden Phasen  und Frequenzen angetrieben.  



  Die Abstimmungsbeeinflussung des     Ge-          nerators        G,        bezw.    der     abgestimmten    Schwing  kreise durch die Kontrollspannung     q    kann,  wie bereits erwähnt, ,auf elektrischem Wege  erfolgen, indem spannungsabhängige     Reak-          tanzen    dieser Kreise, wie wattlos rückgekop  pelte Elektronenröhren oder dergleichen,  durch die     Kontrollspannung    gesteuert wer  den.

   Es     ist    aber auch     eine        mechanische    Ab  stimmungsbeeinflussung unter Zwischen  schaltung     elektromechanischer    Wandler mög  lich. Zur leichteren Vermeidung von Störun  gen der Abstimmungskontrolle durch     sprach-          frequente        Niederfrequenzsignale,    mit denen  die     Schwingungen        amplituden-    oder     frequenz-          moduliert    sind,

   empfiehlt sich eine     Abstim-          mungswobbelung    in unter-     bezw.        übersprach-          frequentem    Rhythmus.  



  Das gleiche Verfahren kann natürlich  auch bei zahlreichen andern     Anordnungen,     insbesondere bei Radioempfängern, angewen  det werden. Wenn es sich um     Überlagerungs-          empfang    handelt, wird zweckmässig der       Hilfsoszillator    sowohl durch die Kontroll-           spannung    q als auch durch die periodisch  schwankende Steuerspannung 2 beeinflusst,  so dass die Verstimmung der Zwischen  frequenz gegenüber den abgestimmten     Zwi-          schenfrequenzkreisen    auf einem     Minimum     gehalten wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Schaffung einer Kontroll grösse für die Feinabstimmung von Radio- Sende- und -Empfangsgeräten, dadurch ge kennzeichnet, dass die Verstimmung min destens eines der Kontrolle dienenden elek- trischen. Schwingkreises gegenüber der zuge führten Wechselspannung in bestimmtem Rhythmus periodisch verändert wird, und dass die gleichgerichtete Ausgangsspannung dieses Kreises im gleichen Rhythmus unige polt wird, so dass eine Kontrollspannung ent steht, deren Vorzeichen dem Sinne der jewei ligen mittleren Verstimmung entspricht.

   UNTERANSPRÜCHE: 1. \'erfahren nach Patentansp rtteh, da durch gekennzeichnet, dass die Verstimmung des Kontrollschwingkreises gegenüber dem Träger einer diesem Kreise zugeführten amplitudenmodulierten Schwingung perio disch verändert wird.

   \?. Verfahren nach Patentanspruch, da durch g hennzeichnet, dass die Verstimmung des Kontrollschwingkreises gegenüber dein Träger einer diesem Kreise zugeführten fre- quenzmodulierten Schwingung periodisch. ver ändert wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Frequenz des dem Kontrollschwingkreis zugeführten \Wech- selstromes periodisch verändert wird. 4.

   Verfahren nach Unteranspruch 3. für Sendeeinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, da ss die Oszillatorfrequenz periodisch ver- ändert wird. 5. Verfahren nach Unteranspruch 3, für Überlagerungsempfänger, dadurch gekenn zeichnet, dass die Frequenz mindestens eines Hilfsoszillators periodisch verändert wird. 6.

   Verfahren nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Frequenz durch Beeinflussung der Abstimmung dc1s Sehwingungsoszillators mittels elektrisch ge steuerter Reaktanzen periodisch verändert wird. 7. Verfahren nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Frequenz durch Beeinflussung der Abstimmung des Sehwirrgungsoszillators mittels meohanisch gesteuerter Reaktanzen periodisch verändert wird. B.

   Verfahren nach Unteranspruch 3. da durch gekennzeichnet, dass die Verstimmung gegenüber einem mit einem frequenzstabilen Schwingkreiselement versehenen Kontroll- schwingkreis periodisch verändert wird. Verfahren. nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Abstimmung mindestens eines K ontrollschwingkreises pe riodisch verändert; -ird. 10.

   Verfahren nach Unteranspruch 9, da durch gekennzeichnet, dass die Abstirnmungs- ä nderung mittels mechanischer Mittel erfolgt. <B>1.1.</B> Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die periodischen -Änderungen der Verstimmung in unterhör- frequentein Rhythmus vorgenommen werden. 12.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die periodischen Änderungen der Verstimmung in überhör frequentezn Rhythmus vorgenommen werden. 13. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Ausgangs spannung des Kontrollschwingkreises vor ihrer Umpolung über Filter geleitet wird. 14.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Ausgangs- spannung des Kontrollschwingkreises vor ihrer Umpolung verstärkt wird. 15. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die L.'tnpolung der gleichgerichteten Ausgangsspannung des Kon- trollschwingkreises in einem im gleichen Rhythmus wie die Verstimmung gesteuerton i Modulator erfolgt. 16.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Umpolung der gleichgerichteten Ausgangsspannung des Kon- trollkreises durch mechanisch gesteuerte Um- polmittel erfolgt. 17. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die durch Um polung gewonnene Kontrollspannung durch Anwendung von Filtern beruhigt wird. 18. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Kontrollspan- nung nach Grösse und Richtung in einem In strument zur Anzeige gebracht wird. 19.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass durch die Kon- trollspannung die Frequenz des dem Kon- trollschwingkreis zugeführten Wechselstromes beeinflusst wird. 20. Verfahren nach Unteranspruch 19, für Sendeeinrichtungen, dadurch gekenn zeichnet, dass mittels der Kontrollspannung die Oszillatorfrequenz beeinflusst wird. 21.

   Verfahren nach Unteranspruch 19, für l:Tberlagerungsempfänger, dadurch ge kennzeichnet, dass mittels der Kontrollspan- nung die Frequenz mindestens eines Hilfs- oszillators beeinflusst wird. 22. Verfahren nach Unteranspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz durch Änderung der Abstimmung des Schwingungsoszillators mittels von der Kon- trollspannung elektrisch gesteuerter Reak- tanzen beeinflusst wird.

   28. Verfahren: nach Unteranspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz durch mechanische Änderung der Abstim mung des Schwingungsoszillators unter Zwi schenschaltung von durch die Kontrollspan nung gesteuerter elektromechanischer Wand- ler beeinflusst wird. 24.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass durch die Kon- trollspannung die Abstimmung des Kontroll- schwiugkrei3es beeinflusst wird. 25. Verfahren nach Unteranspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstim mungsbeeinflussung durch mittels der Kon- trollspannung elektrisch gesteuerter Reak- tanzen erfolgt. 26.

   Verfahren nach Unteranspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstim mung unter Zwischenschaltung von durch die Kontrollspannung gesteuerter elektromecha nischer Wandler mechanisch beeinflusst wird. 27. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass bei Veränderungen der Verstimmung von zwei der Abstim mungskontrolle dienenden Schwingkreisen die beiden Veränderungen gegeneinander um 90 in ihrer Phase verschoben werden. 28.

   Verfahren nach Patentanspruch,. da durch gekennzeichnet, dass bei Veränderung der Verstimmung von mindestens zwei der Abstimmungskontrolle dienenden Schwing kreisen die einzelnen Veränderungen mit von einander abweichender Taktfrequenz vor genommen werden.