Nachrichten=Übertragungseinrichtung mit ultrahochfrequentem Träger. Die bekannten Übertragungsverfahren mit sehr kurzen elektrischen Wellen, insbesondere Dezimeterwellen, arbeiten meist so, dass die zu übertragende, die Nachricht enthaltende niederfrequente Schwingung dem Ultrahoch frequenzträger als Amplitudenmodulation oder - neuerdings vorzugsweise - als Frequenz- modulation aufmoduliert wird.
Der Empfän ger ist dabei fast immer als Überlagerungs- empfänger ausgebildet, da eine unmittelbare Verstärkung der Ultrahochfrequenz mit den heutigen Mitteln nicht möglich ist und ander seits eine Verstärkung und Filterung vor der Demodulation bekanntlich wünschenswert ist.
Das Überlagerungsverfahren stellt jedoch recht hohe und bei sehr kurzen Wellen nur unter grossem Aufwand (Temperaturregler, Nachlaufeinrichtungen oder dergl.) erfüll bare Anforderungen an die Frequenzkonstanz des Senders und des Überlagerungsoszillators des Empfängers, da deren Differenz die Zwi schenfrequenz des Empfängers bestimmt und zu breite Zwischenfrequenzbandfilter nicht zweckmässig sind.
Es ist ein Übertragungsverfahren be kannt, bei dem zunächst ein sinusförmiger Zwischenträger mit der Nachricht frequenz- moduliert und dann mit diesem frequenz- modulierten Zwischenträger die von einem quarzstabilisierten Oszillator exzeugte Ultra hochfrequenz amplitudenmoduliert wird.
Die Einrichtung nach der Erfindung, bei der eine ultrahochfrequente Trägerschwin- gung-mit einem mit der Nachricht frequenz- modulierten Zwischenträger amplitudenmodu- liert ist, kennzeichnet sich dadurch,
dass der die Ultrahochfrequenz erzeugende Oszillator keine Mittel zur Frequenzstabilisation besitzt und dass empfängerseitig die Ultrahochfre quenz ohne Anwendung des Überlagerungs- prinzips gleichgerichtet und der dabei ent standene frequenzmodulierte Zwischenträger verstärkt wird.
Bei Verwendung eines amplitudenmodu- lierten Zwischenträgers ist es an sich bekannt, die Empfangsfrequenz unmittelbar gleichzu richten. (Funk-Bastler 1931, S.51 und 310). Bei diesem Übertragungsverfahren lassen sich jedoch nicht so hohe Sendeleistungen und so hohe Empfängerempfindlichkeit erreichen.
In der nachfolgenden Beschreibung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Figuren näher erläutert.
Fig. ja zeigt einen, frequenzmodulierten, sinusförmigen Zwischenträger während einer Periode der Niederfrequenz. Da die Ampli tude des Zwischenträgers konstant bleibt, ist es im Gegensatz zu den bisher üblichen Über tragungsverfahren möglich, den ultrahoch- frequenten Träger dauernd hundertprozentig in der Amplitude durchzumodulieren. Es ent stehen nach Fig.1b Wellengruppen, die bald grössere Länge und entsprechend grösseren Abstand voneinander, bald kleinere Länge und. kleineren Abstand haben.
Daher wird der Ultrahochfrequenzsender nicht dauernd, son- dern angenähert impulsartig betrieben, so dass seine mittlere Verlustleistung verhältnis mässig klein bleibt, oder dass man umgekehrt bei gegebener Verlustleistung während der Sendeperiode die Spannungen und Ströme in der Senderöhre wesentlich höher wählen kann als bei dem Amplitudenmodulationsverfahren mit schwankendem Modulationsgrad. Durch die momentane Erhöhung der Betriebsspan nung kann man die Laufzeiteinflüsse weit gehend herabsetzen und sehr gute Wirkungs grade auch bei kurzen Wellen erzielen.
Diese Herabsetzung der Laufzeiteinflüsse ist für die verschiedenen Zwischenträgerperioden die gleiche, da in jeder die gleiche maximale Spannung auftritt.
Ein entsprechender Vorteil ergibt sich auch für die Gleichrichtung auf der Empfän gerseite. Da alle bekannten Gleichrichter bei kleinen Empfangsspannungen quadratisch arbeiten und bei Amplitudenmodulation des halb auch der Modulationsgrad quadratisch eingeht, ist infolge der hundertprozentigen Modulation der ankommenden Dezimeter welle die Empfindlichkeit des Gleichrichters am günstigsten.
Durch den Gleichrichter (Detektor, An odengleichrichter oder Audion), der auf die Empfangsantenne unmittelbar folgt, wird der frequenzmodulierte Zwischenträger herausge holt. Die Niederfrequenz selbst entsteht hier bei noch nicht, da gemäss Fig. 1b der Schwin gungsmittelwert über einen bestimmten, meh rere Perioden des Zwischenträgers umfassen den Zeitabschnitt konstant bleibt.
Der Zwi schenträger wird dann in üblicher Weise ver stärkt, gegebenenfalls in seiner Amplitude begrenzt und darauf durch Umwandlung der Frequenzmodulation in eine Amplitudenmo- dulation und anschliessende Gleichrichtung in bekannter Weise demaduliert. Die Anforde rungen am die Frequenzkonsstanz des Senders sind verhältnismässig gering. Quarzsteuerung oder Nachstimmeinrichtungen kommen ganz in Fortfall.
Trotzdem können die Kreise des Zwischenträgerverstärkers des Empfängers, die ja auf die festliegende Zwischenträger- frequenz abgestimmt sind, verhältnismässig schmalbandig sein, was auch in bezug auf das Rauschen günstig ist.
Gemäss einer verbesserten Ausführungs form der Erfindung werden die obenerwähn- ten Vorteile des höheren Wirkungsgrades am Sender und der grösseren Empfindlichkeit des Gleichrichters noch wesentlich gesteigert, wenn man aus dem sinusförmigen Zwischen träger einen rechteekförmigen ableitet, indem aus jeder Periode des sinusförmigen Zwi schenträgers (Fig.la) ein Impuls von einer der jeweiligen Periodendauer proportionalen Länge gemacht (F'ig. 1e) und mit diesen Impulsen der Sender amplitudenmoduliert wird (Fix.
Id). Während eines Impulses kann man den Sender mit sehr hoher Spannung betreiben und auf diese Weise auch bei kür zesten Wellen ausgezeichnete Leistungen und Wirkungsgrade erhalten. Man kann z. B. mit Trioden noch bei einer Wellenlänge von etwa 10 cm einen Wirkungsgrad von 25 % erzielen, während der Wirkungsgrad der gleichen Röhre ohne Anwendung dieser Massnahme ganz wesentlich kleiner ist. Entsprechend steigt die mittlere abgebbare Leistung! der Röhre. Die Impulsmodulation ist an sich bekannt.
Bei den bisherigen Verfahren hatte jedoch entweder die Impulsdauer stets den gleichen Wert, wobei die Impulsfrequenz-entsprechend der Modulation verändert wurde, oder es wurde bei gleichbleibender Impulsfrequenz die Impulsdauer im Takte der Modulation verändert. In diesen Fällen lieferte die Gleich richtung unmittelbar die Niederfrequenz. Bei der in Fig.le und ld dargestellten Impuls folge ändern sich hingegen Impulsdauer und Impulsfrequenz gegensinnig, so dass der Effektivwert wie bei einem sinusförmigen, frequenzmodulierten Träger und der Mittel wert konstant bleibt.
Wesentlich ist dabei, dass im Gegensatz zu den bekannten Zeit- mo,dulati@onsverfahren am Empfänger nach,der Gleichrichtung die Impulsfolge, die im vor liegenden Fall den frequenzmodulierten Zwi schenträger darstellt, verstärkt und frequenz- demoduliert wird. Die Erzeugung der Impulse aus dem zu nächst sinusförmigen Zwischenträger kann z. B.. durch Verzerrerschaltungen in an sich bekannter Weise erfolgen.
Zum Beispiel kann man: in den Abstimmkreisen des frequenz- modulierten Zwischenträgergenerators einen übereätt besten Eisentransformator anschalten, der gegebenenfalls nach entsprechender Ver stärkung die ,geeigneten Impulsspannungen für den Dezimeterwellensender abgibt.
In Fig. 2 ist dieses Verfahren schematisch dargestellt. Die Niederfrequenz NF frequenz-, moduliert den Zwischenträgergenerator ZG. Dann, folgt dler Verzerrer Yz, der die zur Amplitudenmodulation des Dezimeterwellen- senders U erforderlichen Impulse liefert. Auf der Empfängerseite befindet sich der Gleich richter G, der Zwischenträgerverstärker ZV und der Frequenzdemodulator und Nieder frequenzverstärker F.
Zur Übertragung verschiedener Nachrich ten können verschiedene frequenzmodulierte Zwischenträger vorgesehen sein, die den glei chen ultrahochfrequenten Träger amplituden- modulieren, am Empfänger durch G1elohrich- tung herausgeholt, durch Filter voneinander getrennt und darauf getrennt verstärkt und frequenzdemoduliert werden.
Eine weitere verbesserte Ausführungs form des Erfindungsgegenstandes ergibt sich bei Anwendung des Pendelrückkopplungs- empfanges.
Beim gewöhnlichen Pendelaudion, dem man eine einfach amplitudenmodulierte Hoch frequenz aufdrückt, ist die Pendelfrequenz, also die Frequenz, mit welcher die Selbst erregung unterbrochen wird, bekanntlich grö sser als die Modulationsfrequenz. Im vorlie genden Fall müsste also die Pendelfrequenz grösser als die Zwischenträgerfrequenz sein. Es bereitet jedoch Schwierigkeiten, die Pen delfrequenz zwischen der Ultrahochfrequenz und der Zwischenträgerfrequenz unterzu bringen.
Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten @vird die Pendelfrequenz gerade gleich der Zwischenträgerfrequenz gewählt. Beim übli- ehen Pendelaudion wäre es nicht möglich, die Pendelfrequenz in den Modulationsfrequenz- bereich zu legen, da diese dort im höchsten Masse stören würde, zudem auszufiltern wäre, und da störende Schwebungsfrequenzen auf treten würden.
Bei Verwendung eines fre- quenzmodulierten Zwischenträgers und Wahl der Pendelfrequenz gleich der Zwischen trägerfrequenz fallen diese Schwierigkeiten fort. Schwebungsfrequenzen - können nicht auftreten, insbesondere dann nicht, wenn der Oszillator für die Pendelfrequenz, der bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 mit 0 bezeichnet ist, durch die von der Pendel rückkopplungsstufe P und einen angeschlos senen besonderen Gleichrichter G gelieferte, gleichzeitig ,
durch einen Verstärker V ver stärkte Zwischenträgerschwingung mitge nommen wird. Diese Mitnahme würde im Falle eines amplitudenmodulierten Zwischen- trägers und bei grossem Modulationsgrad scharf auf den Zwischenfrequenzträger abge stimmte, sehmalbandige Oszillatorkreise vor aussetzen.
Bei Frequenzmodulation kann man diese Schwierigkeit vermeiden, also auf be sonders frequenzkonstante und daher teure Abstimmkreisse verzichten, wenn man den Oszillator und die Mitnahme so ausbil det, dass dem Oszil#lator auch die Frequenz modulation des Zwischenträgers mitmacht. Es soll also stets die augenblickliche Fre quenz z des Zwischenträgers gleich der vom Pendeloszillator erzeugten Frequenz sein.
Dazu muss (für, die den Pendeloszillator 0 steuernde, am Ausgang des Verstärkers V auftretende Zwischenträgeramplitude) der Mitnahmebereich des Oszillators mindestens gleich dem Frequenzhub des Zwischenträgers sein.
Aus dieser Bemessung ergeben sich noch weitere Vorteile. Während bei Fig.3 ange nommen ist, dass an den Ausgang des Ver stärkers V eine Begrenzerstufe B zur übli chen Amplitudenbegrenzung angeschlossen ist, woran sich ein Umwandler U zur Um wandlung in eine amplitudenmodulierte Schwingung, ein zweiter Gleichrichter G' zur Gewinnung der niederfrequenten Modu- lationsschwingung, ein Niederfrequenzver- stärker V und ein Wiedergabegerät T (Kopf hörer) anschliessen, kann man den Begrenzer B sparen,
wenn man gemäss Fig. 4 die Stufen <I>U, G',</I> V', <I>T</I> an den Ausgang des Pendel- oszillators 0 anschliesst. Dort ist nämlich wegen der Sättigung der sich selbst begren zenden Oszillatorröhre praktisch stets die gleiche Amplitude der Pendelfrequenz vor handen, während die Frequenzmodulation in folge der Mitnahme mitgemacht wird.
Man kann sogar den Umwandler Ü spa ren, wenn man die Stufen<I>G', V', T</I> gemäss Fig. 5 an den Ausgang der Pendelrückkopp- lungsstufe P anschliesst. Ferner kann man die Stufen <I>G', V', T</I> an den Ausgang des Zwi- schenträgerverstärkers V anschliessen, wie Fig. 6 zeigt. Wegen der höheren Verstärkung gegenüber der Anordnung nach Fig.5 kann man dann vielfach auf den Niederfrequenz verstärker V' verzichten.
Schliesslich kann man auch auf den zweiten Gleichrichter G' verzichten, da der Gleichrichter G auch be reits die Nutzmodulationsfrequenz entstehen lässt. Man kann dann etwa das Wiedergabe gerät T, wie in Fig. 6 in gestrichelten Linien dargestellt, unmittelbar an den Ausgang des Verstärkers V anschliessen.
Dass die Schaltung nach Fig.5 möglich ist, beruht darauf, dass am Ausgang der Pen- delrückkopplungsstufe P der Ultrahochfre- quenzträger nicht nur wie am Eingang mit dem Zwischenträger, sondern gleichzeitig mit der Nutzmodulationsfrequenz (Niederfre quenz) amplitudenmoduliert ist.
Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig.6 beruht darauf, dass am Ausgang des Verstärkers V der Zwischenträger nicht nur mit der Nutzmodulationsfrequenz frequenz- moduliert, sondern gleichzeitig amplituden- moduliert ist. Diese Verhältnisse ergeben sich aus der Betrachtung von Mg. 7, welche die Vorgänge in der Pendelrückkopplungsstufe bei Mitnahme des Pendeloszillators 0 durch den frequenzmodulierten Zwischenträger ver anschaulicht.
Die kleinen, stark ausgezogenen Schwingungszüge stellen die von der An tenne A empfangenen Hochfrequenzimpulse dar, die bald entsprechend dem frequenz- modulierten Zwisehenträber (vergl. Fig. 1e, 1d) in kürzeren Zeitabschnitten aufeinanderfol gen und dabei selbst kürzer sind, wie Fig. 7a zeigt, und bald gemäss Fig.7b länger sind und in längeren Zeitabschnitten aufeinander folgen.
Die Mitnahme wirkt sich so aus, dass die erzeugte Pendelfrequenz stets genau gleich der Zwischenträ,gerfrequenz, d. h. gleich der Impulsfrequenz ist.. Die Frequen-, mit der die Stufe P bald selbsterregt arbeitet, bald gedämpft wird, ist also stets gleich der Impulsfrequenz.
Jedoch spricht sich der Zwang, den Oszillator 0 von seiner Eigen frequenz, die er bei fehlender Fremderregung durch den Zwischenträger annehmen würde, auf die Zwischenträgerfrequenz hinzuziehen, darin aus, dass zwischen der Pendelschwin gung und der Zwischenträgerschwingung ein mehr oder weniger grosser Phasenunterschied besteht. Dieser Phasenunterschied wird um so grösser, je stärker der Oszillator 0 von seiner Eigenfrequenz weggezogen werden muss.
Es sei z. B. angenommen, dass die bei der Frequenzmodulation höchst vorkommende Zwischenträgerfrequenz (Fig. 7a) mit der un- beeinflussten Oszillatorfrequenz genau über einstimmt. Dann ist gemäss Fig. 7a zwi schen Pendelschwingung und Zwischenträger schwingung kein Phasenunterschied vorhan den (wenn man keine besonderen Phasen glieder vorsieht).
Bei der niedrigsten Zwi- schenträgerfrequenz gemäss Fig.7b eilt hin gegen die Pendelschwingung um fast 90 nach. Die durch Selbsterregung entstandene ultrahochfrequente Ausgangsschwingung der Stufe P, die in Fig. 7 in dünn ausgezogenen Linien dargestellt ist, hat daher im einen Fall (Fig. 7a) nur einen kleineren Teil der Selbst erregungshalbperiode zur Aufschaukelung zur Verfügung, im andern Fall (Fig. 7b) fast die ganze Halbperiode.
Man sieht daraus, dass die ultrahochfrequente Ausgangsschwingung der Stufe P unmittelbar mit der Niederfre quenz amplitudenmoduliert ist, da sich ja der Zustand nach Fig.7a im Takte der Nieder frequenz in den nach Fig. 7b verwandelt und wieder zurückkehrt. Infolgedessen tritt nach Gleichrichtung dieser Ausgangsschwingung, also am Ausgang von G oder V, die nieder frequente Modulation unmittelbar auf.
Durch geeignete Phasenbedingungenbezw. gegebenenfalls zusätzliche Phasenschieber kann man erreichen, dass für die eine Grenze der ZZwischenträgerfrequenz die Ausgangs amplitude von Pnahezu null ist, während sie für die andere Grenzfrequenz nahezu den grösstmöglichen Amplitudenwert annimmt.
Die Umwandlung der Nutzmodulation, die ja zunächst als Frequenzmodulation des Zwischenträgers vorliegt, in eine Amplitu- denmodulation des Hauptträgers und gleich zeitig in eine Amplitudenmodulation des Zwischenträgers erfolgt also hier nicht durch ein frequenzabhängiges Filter, sondern durch eine frequenzabhängige Verschiebung der Enfdämpfungszeiten.
Fig. 8 zeigt ein ausführlicheres Schaltbild eines Empfängers nach Fig. 6, wobei die Stufen G' und Y' fortgelassen sind und der Kopfhörer T unmittelbar an den Ausgang der Verstärkerstufe Y angeschlossen ist.
Die Pendelrückkopplungsstufe P ist als selbst erregte Dezimeterwellenstufe in Dreipunkt schaltung mit zwei abgestimmten Lecher- schwingkreisen L, und L, zwischen Anode und Gitter einerseits und zwischen Gitter und Kathode anderseits ausgebildet. An den Anodenlecherschwingkreis L, sind die Emp fangsantenne<I>A</I> und eine Diode D (entspre chend dem Gleichrichter G in Fig. 6) ange koppelt.
Die entsprechend Fig.7 verstärkte und umgewandelte ultrahochfrequente Schwin gung wird durch die Diode D gleichgerichtet und der Verstärkerstufe Y zugeführt, deren Anodenschwingkreis K1 breitbandig ist und wenigstens annähernd auf die eine Grenz frequenz des frequenzmodulierten Zwischen trägers abgestimmt ist. In Reihe mit K,. liegt das T'elephon T.
K,. bildet gleichzeitig den Gitterschwing- kreis der Oszillatorstufe 0 zur Erzeugung der Pendelfrequenz. Die Rückkopplung wird zur besseren Entkopplung nicht unmittelbar von dem ebenfalls auf den Zwischenträger abgestimmten Anodenschwingkreis K2 auf IL, ausgeübt, sondern nach dem Grundsatz der $athodenrückkopplung durch die in der Kathodenleitung liegende Spule L.
Die er zeugte und durch den Zwischenträger mit genommene Pendelfrequenz wird dem Gitter der Stufe P so zugeführt, dass diese periodisch angefacht und gedämpft wird. Es ist auch möglich, zur Gewinnung der niederfrequenten Modulationsschwingung an den Ausgang von Y zunächst einen Gleichrichter zur Gewin nung der niederfrequenten Modulations- schwingung anzukoppeln und erst an diesen - gegebenenfalls über einen besonderen Nie derfrequenzverstärker gemäss Fig.6 - das Telephon T 'anzuschliessen.
Messages = transmission facility with ultra-high frequency carrier. The known transmission methods with very short electrical waves, especially decimeter waves, usually work in such a way that the low-frequency oscillation to be transmitted, containing the message, is modulated onto the ultra-high frequency carrier as amplitude modulation or - more recently, preferably - as frequency modulation.
The receiver is almost always designed as a heterodyne receiver, since a direct amplification of the ultra-high frequency is not possible with today's means and, on the other hand, amplification and filtering before demodulation is known to be desirable.
However, the superposition method is very high and with very short waves only with great effort (temperature controller, tracking devices or the like.) Fulfill bare requirements for the frequency constancy of the transmitter and the superposition oscillator of the receiver, since their difference determines the intermediate frequency of the receiver and an intermediate frequency band filter that is too wide are not appropriate.
A transmission method is known in which first a sinusoidal subcarrier is frequency-modulated with the message and then the ultra-high frequency generated by a quartz-stabilized oscillator is amplitude-modulated with this frequency-modulated subcarrier.
The device according to the invention, in which an ultra-high-frequency carrier oscillation is amplitude-modulated with an intermediate carrier frequency-modulated with the message, is characterized in that:
that the oscillator generating the ultra-high frequency has no means for frequency stabilization and that on the receiver side the ultra-high frequency is rectified without applying the superposition principle and the frequency-modulated subcarrier that arises is amplified.
When using an amplitude-modulated intermediate carrier, it is known per se to rectify the reception frequency directly. (Funk hobbyist 1931, pages 51 and 310). With this transmission method, however, it is not possible to achieve such high transmission powers and such high receiver sensitivity.
In the following description, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the figures.
Fig. Ja shows a frequency-modulated, sinusoidal subcarrier during a period of the low frequency. Since the amplitude of the subcarrier remains constant, it is possible, in contrast to the previous transmission methods, to continuously modulate the amplitude of the ultra-high frequency carrier one hundred percent. There arises according to Fig.1b wave groups, the sometimes greater length and correspondingly greater distance from each other, sometimes smaller length and. have a smaller distance.
Therefore, the ultra-high frequency transmitter is not operated continuously, but rather in an approximately pulsed manner, so that its mean power loss remains relatively small, or, conversely, with a given power loss during the transmission period, the voltages and currents in the transmitter tube can be selected to be significantly higher than with the amplitude modulation method fluctuating degree of modulation. The momentary increase in the operating voltage allows the runtime influences to be largely reduced and very good degrees of effectiveness to be achieved even with short waves.
This reduction in the runtime influences is the same for the different subcarrier periods, since the same maximum voltage occurs in each.
There is also a corresponding advantage for the rectification on the receiver side. Since all known rectifiers work squarely at low received voltages and with amplitude modulation of the half, the degree of modulation is also received squarely, the sensitivity of the rectifier is most favorable due to the hundred percent modulation of the incoming decimeter wave.
The frequency-modulated intermediate carrier is extracted by the rectifier (detector, anode rectifier or audion), which immediately follows the receiving antenna. The low frequency itself does not yet arise here, since, according to FIG. 1b, the mean oscillation value remains constant over a certain period of time comprising the subcarrier.
The intermediate carrier is then amplified in the usual way, optionally limited in its amplitude and then demadulated in a known manner by converting the frequency modulation into an amplitude modulation and subsequent rectification. The requirements for the frequency consistency of the transmitter are relatively low. Quartz control or retuning devices are completely eliminated.
Nevertheless, the circuits of the subcarrier amplifier of the receiver, which are tuned to the fixed subcarrier frequency, can be relatively narrow-band, which is also favorable with regard to the noise.
According to an improved embodiment of the invention, the above-mentioned advantages of the higher efficiency at the transmitter and the greater sensitivity of the rectifier are significantly increased if a square-shaped carrier is derived from the sinusoidal intermediate carrier by taking from each period of the sinusoidal intermediate carrier (Fig. la) a pulse of a length proportional to the respective period is made (Fig. 1e) and the transmitter is amplitude-modulated with these pulses (fix.
Id). During a pulse, the transmitter can be operated with very high voltage and in this way excellent performance and efficiency can be obtained even with the shortest waves. You can z. B. with triodes still achieve an efficiency of 25% at a wavelength of about 10 cm, while the efficiency of the same tube is significantly lower without using this measure. The mean deliverable power increases accordingly! the tube. The pulse modulation is known per se.
In the previous methods, however, either the pulse duration always had the same value, the pulse frequency being changed according to the modulation, or the pulse duration was changed in the cycle of the modulation while the pulse frequency remained the same. In these cases the rectification provided the low frequency immediately. In the case of the pulse sequence shown in Fig.le and ld, however, the pulse duration and pulse frequency change in opposite directions, so that the effective value as with a sinusoidal, frequency-modulated carrier and the mean value remain constant.
It is essential that, in contrast to the known time modulation method at the receiver, the pulse sequence, which in the present case represents the frequency-modulated intermediate carrier, is amplified and frequency-demodulated after rectification. The generation of the pulses from the next sinusoidal subcarrier can, for. B .. take place by distortion circuits in a manner known per se.
For example, you can: connect an iron transformer of the highest quality to the tuning circuits of the frequency-modulated subcarrier generator, which, if necessary after appropriate amplification, emits the appropriate pulse voltages for the decimeter wave transmitter.
This method is shown schematically in FIG. The low frequency NF frequency, modulates the intermediate carrier generator ZG. Then follows the distortion Yz, which supplies the pulses required for the amplitude modulation of the decimeter wave transmitter U. On the receiver side is the rectifier G, the intermediate carrier amplifier ZV and the frequency demodulator and low frequency amplifier F.
To transmit different messages, different frequency-modulated subcarriers can be provided, which amplitude-modulate the same ultra-high-frequency carrier, are fetched out at the receiver in the same direction, separated by filters and then amplified and frequency demodulated separately.
Another improved embodiment of the subject matter of the invention results when the pendulum feedback reception is used.
In the usual pendulum audion, to which a simply amplitude-modulated high frequency is applied, the pendulum frequency, i.e. the frequency with which the self-excitation is interrupted, is known to be greater than the modulation frequency. In the present case, the pendulum frequency would have to be greater than the subcarrier frequency. However, it is difficult to accommodate the pendulum frequency between the ultra-high frequency and the subcarrier frequency.
To avoid these difficulties, the pendulum frequency is chosen to be exactly the same as the subcarrier frequency. With the usual pendulum audion, it would not be possible to place the pendulum frequency in the modulation frequency range, since this would interfere to the greatest extent there, would also have to be filtered out, and interfering beat frequencies would occur.
If a frequency-modulated subcarrier is used and the pendulum frequency is chosen to be equal to the subcarrier frequency, these difficulties are eliminated. Beat frequencies - can not occur, especially not when the oscillator for the pendulum frequency, which is denoted by 0 in the embodiment of FIG. 3, by the feedback stage P and a connected special rectifier G supplied by the pendulum, simultaneously,
by an amplifier V amplified intermediate carrier vibration is taken along. In the case of an amplitude-modulated intermediate carrier and with a high degree of modulation, this entrainment would expose narrow-band oscillator circuits that are tailored to the intermediate frequency carrier.
With frequency modulation, this difficulty can be avoided, i.e. especially constant frequency and therefore expensive tuning circuits can be avoided if the oscillator and the driver are designed in such a way that the oscillator also takes part in the frequency modulation of the subcarrier. So it should always be the instantaneous Fre quency z of the subcarrier equal to the frequency generated by the pendulum oscillator.
For this purpose (for the subcarrier amplitude which controls the pendulum oscillator 0 and which occurs at the output of the amplifier V), the driving range of the oscillator must be at least equal to the frequency deviation of the subcarrier.
This dimensioning results in further advantages. While in Fig.3 it is assumed that a limiter stage B is connected to the usual amplitude limitation at the output of the amplifier V, whereupon a converter U to convert into an amplitude-modulated oscillation, a second rectifier G 'to obtain the low-frequency modulus - if you connect a low frequency amplifier V and a playback device T (headphones), you can save the limiter B,
if the stages <I> U, G ', </I> V', <I> T </I> are connected to the output of the pendulum oscillator 0 according to FIG. There is in fact because of the saturation of the self-limiting oscillator tube practically always the same amplitude of the pendulum frequency before present, while the frequency modulation is taken as a result of the entrainment.
You can even save the converter U if you connect the stages <I> G ', V', T </I> according to FIG. 5 to the output of the pendulum feedback stage P. Furthermore, the stages <I> G ', V', T </I> can be connected to the output of the intermediate carrier amplifier V, as FIG. 6 shows. Because of the higher gain compared to the arrangement according to FIG. 5, the low-frequency amplifier V 'can often be dispensed with.
Finally, the second rectifier G 'can also be dispensed with, since the rectifier G also allows the useful modulation frequency to arise. The reproduction device T can then be connected directly to the output of the amplifier V, as shown in broken lines in FIG.
The fact that the circuit according to FIG. 5 is possible is based on the fact that at the output of the pendulum feedback stage P the ultra-high frequency carrier is amplitude-modulated not only as at the input with the intermediate carrier, but simultaneously with the useful modulation frequency (low frequency).
The mode of operation of the circuit according to FIG. 6 is based on the fact that the subcarrier at the output of the amplifier V is not only frequency-modulated with the useful modulation frequency, but also amplitude-modulated at the same time. These relationships result from the consideration of Mg. 7, which illustrates the processes in the pendulum feedback stage when the pendulum oscillator 0 is carried along by the frequency-modulated subcarrier.
The small, strongly drawn out oscillation trains represent the high-frequency pulses received by the antenna A, which soon follow one another according to the frequency-modulated Zwisehenträber (see Fig. 1e, 1d) in shorter periods of time and are themselves shorter, as shown in FIG. 7a , and soon, according to FIG. 7b, are longer and follow one another in longer time segments.
The entrainment has the effect that the generated pendulum frequency is always exactly the same as the intermediate carrier frequency, i.e. H. is equal to the pulse frequency. The frequency with which stage P is now self-excited and soon damped is therefore always the same as the pulse frequency.
However, the compulsion to apply the oscillator 0 to its natural frequency, which it would assume in the absence of external excitation by the subcarrier, is expressed in the fact that there is a more or less large phase difference between the pendulum oscillation and the subcarrier oscillation. This phase difference becomes greater the more the oscillator 0 has to be pulled away from its natural frequency.
Let it be For example, it is assumed that the highest subcarrier frequency (FIG. 7a) occurring in frequency modulation exactly matches the unaffected oscillator frequency. Then, according to FIG. 7a, there is no phase difference between the pendulum oscillation and the intermediate carrier oscillation (if no special phase elements are provided).
At the lowest intermediate carrier frequency according to FIG. 7b, the pendulum oscillation lags by almost 90. The ultra-high-frequency output oscillation of stage P, which is produced by self-excitation and which is shown in thin solid lines in Fig. 7, therefore only has a smaller part of the self-excitation half-cycle available for oscillation in one case (Fig. 7a), in the other case (Fig. 7b) almost the entire half-period.
It can be seen from this that the ultra-high-frequency output oscillation of the stage P is directly amplitude-modulated with the Niederfre frequency, since the state according to FIG. 7a is transformed into that according to FIG. 7b in the cycle of the low frequency and then returns. As a result, after this output oscillation has been rectified, i.e. at the output of G or V, the low-frequency modulation occurs immediately.
By means of suitable phase conditions If necessary, additional phase shifters can be achieved that for one limit of the Zintermediate carrier frequency, the output amplitude of P is almost zero, while for the other limit frequency it assumes almost the greatest possible amplitude value.
The conversion of the useful modulation, which is initially a frequency modulation of the subcarrier, into an amplitude modulation of the main carrier and, at the same time, into an amplitude modulation of the subcarrier is not done by a frequency-dependent filter, but by a frequency-dependent shift in the attenuation times.
FIG. 8 shows a more detailed circuit diagram of a receiver according to FIG. 6, the stages G 'and Y' being omitted and the headphones T being connected directly to the output of the amplifier stage Y.
The pendulum feedback stage P is designed as a self-excited decimeter wave stage in three-point circuit with two matched Lecher oscillating circuits L, and L, between the anode and grid on the one hand and between the grid and cathode on the other. The receiving antenna <I> A </I> and a diode D (corresponding to the rectifier G in FIG. 6) are coupled to the anode tube oscillating circuit L.
The according to Figure 7 amplified and converted ultra-high frequency oscillation is rectified by the diode D and fed to the amplifier stage Y, the anode resonant circuit K1 is broadband and is at least approximately matched to the cutoff frequency of the frequency-modulated intermediate carrier. In series with K ,. is the T'elephon T.
K ,. at the same time forms the lattice resonance circuit of oscillator stage 0 to generate the pendulum frequency. For better decoupling, the feedback is not exerted directly by the anode resonant circuit K2 on IL, which is also matched to the intermediate carrier, but according to the principle of athode feedback by the coil L in the cathode line.
The pendulum frequency he generated and taken with the subcarrier is fed to the grid of stage P in such a way that it is periodically fanned and damped. It is also possible to first couple a rectifier to obtain the low-frequency modulation oscillation at the output of Y in order to obtain the low-frequency modulation oscillation and only connect the telephone T 'to this - possibly via a special low-frequency amplifier according to FIG.