Empfänger für impulsmodulierte Trägerwellen. Beim Empfang impulsmodulierter Träger wellen ist es oft. erforderlich, Impulse mit einer vorbestimmten Prequenzeharakteristik von Impulsen, -elche eine andere Frequenz- Charakteristik oder ein anderes Phasenver hältnis haben, unterscheiden zu können.
Wenn man beispielsweise die Empfindlichkeit eines Empfängers für Impulse, welche von zu einer elektrisehen Entfernungsmessanordnun,- ge hörigen Sendern herstammen, im Verhältnis zur Empfindlichkeit für von andern impuls modulierten Sendern mit nahe benachbarter Trägerfrequenz herstammende Impulse er höhen will, muss man besondere Trennkreise verwenden.
Die für die elektrische Entfer- nungsmessung verwendeten rechteekigen Im pulse haben gewöhnlich einen breiten Fre quenzbereich, und deshalb fallen gewisse Fre- quenzkomponenten der Impulse von andern Sendern, deren Trägerwellen der zur Ent fernungsmessung benutzten Trägerwellen nahe benachbart sind, in den Durchlassbereieh der zur Entfernungsmessung dienenden Empfän ger.
Da die letztgenannten Impulse nicht voll ständig in den Durchlassbereich der Empfän ger fallen, werden sie im Empfänger in hohem Masse differenziert und ergeben daher im Aus gangskreis der Empfänger Impulse sehr kur zer Dauer. Diejenigen Impulse benachbarter Trägerwellen, welche der Mittelfrequenz des Durchlassbereiches des Empfängers näher nahekommen, werden nur teilweise differen ziert und erscheinen daher im Ausgangskreis des Empfängers in Form von den recht eckigen Impulsen überlagerten Impulsen sehr kurzer Dauer.
Zwecks Beseitigung dieser Störimpulse hat man bereits Netzwerke verwendet, welche Impulse sehr kurzer Zeitdauer unterdrücken und nur Impulse durchlassen, deren Zeit dauer ein gewisses Mindestmass übersteigt. Da jedoch diejenigen obenerwähnten Impulse, deren Frequenz der Frequenz derjenigen Im pulse, die man zu empfangen wünscht, sehr eng- benachbart ist, sowohl Teile sehr kurzer Dauer als auch Teile, deren Zeitdauer derjeni gen der gewünschten Impulse annähernd gleicht, aufweist, kann die Störung mit Hilfe des vorgenännten Netzwerkes nur unvollstän dig beseitigt werden.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Empfänger für impulsmodulierte Trägerwel len, der zwei hintereinandergesehaltete Ver- stärkerstufen enthält, welche so ausgebildet sind, dass die erste nur diejenigen Impulse dur chlässt, deren Amplitude einen v orbe- stimmten Mindestwert übersteigt, während die zweite nur diejenigen Impulse durchlässt, deren Zeitdauer einen vorbestimmten Mindest wert übersteigt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung wer den im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 ist. die Schaltskizze eines voll ständigen Empfängers für impulsmodulierte Trägerwellen. Die Fig. '? bis 4 sind die Wir kungsweise der Anordnung gemäss Fig. 1 er- läuternde Diagramme, und Fig. 5 zeigt eine andere Ausführung eines Teils der Anord nung gemäss Fig. 1 In der Anordnung gemäss Fig. 1 ist an ein Antennensystem 10, 1.1 ein Hoehfreqtienz- verstärker 12,
eine Überlagerungsstufe 13, ein Zwischenfrequenzverstärker 1..1 und ein Demodulator 15 angeschlossen. Auf den De- modulator folgt die Anordnung zur Unter scheidung der Störimpulse von denjenigen Im pulsen, deren Empfang erwünscht. ist. Diese Anordnung besteht aus zwei hintereinander geschalteten Verstärkerstufen 16 und 17 und wird weiter unten näher beschrieben werden. An den Ausgang der zweiten Verstärkerstufe ist über einen Kondensator 19 ein beliebiges Wiedergabegerät, z. B. eine Kathodenstrahl röhre, angeschlossen.
Im Demodulator 15, oder in dem diesen vorangehenden Teil des Empfängers sind in üblicher Weise abge stimmte Kreise enthalten, welche Störimpulse, deren Frequenz innerhalb des Durehlassberei- ches liegt, in in hohem Masse differenzierter Form durchlassen. Infolgedessen erscheinen also im Ausgangskreis des Demodulators teils normale rechteckige Impulse, teils in hohem Masse differenzierte rechteckige Impulse, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind.
Fig. 2 stellt die Frequenzeharakteristik des Verstärkers 12 dar. Aus diesem Diagramm geht hervor, dass Impulse mit der Träger= frequenz f durch die Verstärker 12 und 1-I mit einer ziemlich geringen Amplitude über tragen werden, während die Übertragung der Impulse mit der Trägerfrequenz f i mit einer etwas höheren Amplitude erfolgt und Impulse, deren Trägerfrequenz f2 diejenige ist, auf welche die beiden genannten Verstärker ab gestimmt sind, mit der grössten Amplitude übertragen werden.
Die in gewöhnlichen Empfängern verwendeten Sektionsmittel würden ausreichend sein, um die schwächeren Impulse der Frequenzen f und f i zu unter drücken; im Falle der zum Empfang impuls modulierter Trägerwellen bestimmten Emp fänger mit breitem Durehlassbereieh ist jedoch der dargestellte Unterschied in den Impuls stärken nicht. ausreichend, um diese er- wünschte Trennung herbeizuführen, wie dies aus der Fig. 3 hervor-geht.
Die Kurven d der Fig.3 stellen impuls inodulierte Trägerwellen der Frequenzen f. f und f 2 dar. Nach ihrem. Durchgang durch die Stufen 1.2 bis 1.4 erscheint die Modulation die ser Trägerwellen im Ansgangskreis des De- modulators 1.5 in Form der durch die Kurven B dargestellten Impulse.
Die Impulse mit der in Fig. \? angedeu teten Trägerfrequenz f werden zwar, wie ge sagt, mit sehr geringer Amplitude übertragen; da aber diese Impulse ein breites Frequenz band umfassen, ergeben sie in hohem Masse differenzierte Impulse sehr kurzer Zeitdauer, welche im Ausgangskreis des Demodulators 15 in der dureli die ersten beiden Kurven B der Fig. 3 dargestellten Form erscheinen.
Was nun die Impulse der Trägerfrequenz f 1 an belangt, so werden gewisse Teile dieser Im pulse übertragen, während andere Teile durch die Resonanzkreise des Empfängers differen ziert werden, so dass also diese Impulse im Aus gangskreis des Demodulators 15 in der durch die dritte Kurve B der Fig.3 dargestellten Form erscheinen, das heisst. in Form eines ver hältnismässig langen Impulses, dem in hohem Masse differenzierte, kurze Impulse überlagert sind.
Die vierte Kurve B der Fig. 3 zeigt. die im Ausgangskreis des Demodulators erschei nende Form der Impulse mit der Trägerfre quenz f2. Diese Impulse haben keine in hohem Masse differenzierte Teile, da sie vollständig in den Durehlassbereieh des Empfängers fal len. Es ist. ersichtlich, dass die Störimpulse der Trägerfrequenzen f und f i ganz oder zum Teil kürzer sind, als die Impulse der Träger frequenz f.<B><I><U>,</U></I></B>.
Die Verstärkerstufe 16 enthält einen Gleichrichter 22, sowie zwei Trioden 211 und 21B. Er ist. über einen Kondensator 23 an den Ausgangskreis des Demodulators 15 ange schlossen. Diesem Kondensator folgt der Gleichrichter 22 und der Belastungskreis des Demodulators 15, der aus der Hoehfrequenz- drosselspule 21 und einem Widerstand 25 be steht.
Das Steuergitter der Röhre 211 ist. an den Verbindungspunkt. der Spule 24 und des Widerstandes 25 angeschlossen und hat Erd- potential, solange über den Widerstand 25 kein Strom fliesst. Die Kathode der Röhre 21.4 ist über den Widerstand 26 geerdet und hat gewöhnlich ein schwaeh positives Potential. in bezug auf Erde. Die Gittervorspannung der Röhre 21.1 ist so bemessen, dass diese Röhre nur den einen gewissen-Amplituden- wert übersteigenden Teil der Störimpulse und der erwünschten Impulse überträgt.
Der Gleiehrichter 22 ist so bemessen, dass er die Impulse in bezug auf das Erdpotential sta bilisiert. Die Anode der Röhre 21A ist über einen Arbeitswiderstand 27 an die Span nungsquelle + B angeschlossen und steht. über dies über einen Kondensator 28 mit dem Steuergitter der Röhre 21B in Verbindung, welches über einen Widerstand 29 ebenfalls an die Spannungsquelle + B angeschlosen ist. Die Kathode der Röhre 21B ist geerdet, wäh rend ihre Anode über eine Hochfrequenz drosselspule 18 mit dem Steuergitter und mit dem Bremsgitter einer Pentode 31. ver bunden ist.
Zwischen dem Kondensator 30 und dem Bremsgitter der Röhre 31 liegt ein Verzögerungsnetzwerk 32, dessen Verzöge rungszeit lang genug ist, um die MV eiterleitung kurzer Impulse durch die Röhre 31. zu ver hindern. Die vorgenannten Teile der Röhre 31 bilden zusammen mit dem Netzwerk 32 die zweite Verstärkerstufe 17, die so ausgebildet ist, da13 sie nur Impulse überträgt, welche eine gewisse Mindestdauer haben, so dass sie also jene Teile der Störimpulse, die die Verstärker stufe 16 durchlässt, unterdrückt.
Das Schirm gitter der Röhre 31 ist an eine positive Span nungsquelle + Sc angeschlossen, während ihre Kathode einesteils über einen Kondensator 33 geerdet und andernteils über einen Wider stand 36 an die Spannungsquelle + B ange schlossen ist. Cberdies ist die Kathode über einen Widerstand 34 auch mit dem Brems gitter verbunden, um diesem Gitter eine sper rende Vorspannung zuzuführen. Die Anode der Röhre 31 steht über einen Arbeitswider stand 35 mit der Spannungsquelle + B und über einen Kondensator 19 mit dem Wieder gabegerät 20 in Verbindung. Die Wirkungsweise der beiden Verstärker stufen 16, 17 wird an Hand der Kurven der Fig. 4 näher erläutert.
Hier stellen die Kur ven A die im Ausgangskreis des Demodulators 15 erscheinenden Impulse der Trägerfrequenzen f, f1 und f2 dar. Der Empfänger soll die eine gewisse Mindestdauer aufweisenden Im pulse der Trägerfrequenz f2 übertragen, soll jedoch die Impulse der Trägerfrequenzen f und f 1, welche entweder im ganzen kürzer sind als die Impulse der Trägerfrequenz<B>f2,</B> oder aber zumindest einen Teil haben, dessen Zeitdauer diejenige der Impulse der Träger frequenz f 2 nicht erreicht, unterdrücken.
Es ist offenbar, dass die im Ausgangskreis des Demodulators erscheinenden Impulse sich so wohl in ihrer Amplitude als auch in ihrer auf die Endspannung bz-w. Nullspannung be zogenen durchschnittlichen Spannung vonein ander unterscheiden können. Sobald die durch die Kurven A der Fig. 4 dargestellten Im pulse der Trägerfrequenzen f, f 1 und f 2 über den Kondensator 23 und den Gleichrichter 22 zum Steuergitter der Röhre 21A gelangen, nehmen sie die durch die Kurven B der Fig. 4 dargestellten Formen an.
Hierbei sind die Impulse an ihrem Punkte höchster Amplitude in bezug auf einen Bezügswert stabilisiert, der durch die Spannung bestimmt ist., bei wel cher in der Röhre 21A Gitterstrom zu fliessen beginnt, der den Kondensator 23 auflädt, wo durch sich an dem Steuergitter der Röhre 21A eine die Röhre sperrende negative Spannung ergibt. Infolge dieser negativen Spannung wird der Gleichrichter 22 leitend und ver bleibt in diesem Zustand, bis das Steuergitter wieder das Erdpotential bzw. das Bezugs potential annimmt.
Durch den leitend ge wordenen Gleichrichter werden die unterhalb der Nullachse liegenden, gestrichelt gezeich neten Teile der Impulse unterdrückt, so dass die Röhre 21A nur den mit. vollausgezogenen Linien gezeichneten, obern Teil der Impulse weiterleitet. Die im Ausgangskreis der Röhre 21A erscheinenden Impulse sind durch die Kurven C der Fig. 4 dargestellt.
Ein Ver gleich der Kurven A, B und C zeigt, dass die durch die Kurven A dargestellten drei Im- pulsformen auf zwei Impulsformen vermin dert wurden, nämlich einesteils auf die Form der Störimpulse der Frequenzen f,<B><I>f l,</I></B> deren Zeitdauer unterhalb eines vorbestimmten Min destmass bleibt, und andernteils auch in Form des gewünsehten Impulses der Frequenz f2, dessen Zeitdauer ein vorbestimmtes Min destmass erreicht. oder überschreitet. Diese Impulse werden dann durch die Röhre 21B verstärkt und umgepolt und erscheinen im Eingangskreis der Röhre 31 in der durch die Kurven D der Fig. 4 dargestellten Form.
Die Röhre 31 ist, wie bereits erwähnt, in folge der Wirkung des Verzögerungsnetzwer kes 32 und des Sperrpotentials am Brems gitter und am Steuergitter normalerweise ge sperrt. Eine dem Steuergitter zugeführte positive Zeiehenspannung hat, das Bestreben, die Röhre durchlässig zu machen, jedoch wird dies durch das Bremsgitter so lange ver hindert, bis gleichzeitig auch dem Bremsgitter eine positive Zeichenspannung ausreichender Grösse zugeführt wird.
Infolge der Anwesen heit des Verzögerungsnetzwerkes 32 im Brems gitterkreis und der Bemessung dieses Netz werkes in der Weise, dass seine Verzögerungs zeit der Mindestdauer derjenigen Impulse ent spricht, deren Übertragung erwünscht ist, werden alle Impulse, welche diese Mindest dauer nicht erreichen, selbsttätig unterdrückt und nur diejenigen Impulse, deren Zeit dauer das durch das Verzögerungsnetzwerk 32 bestimmte Mindestmass erreicht, werden zum Wiedergabegerät 20 durchgelassen, wie dies die Kurve B der Fig.4 veranschaulicht.
Die Schaltelemente der Verstärkerstufen 16 und 17 können beispielsweise wie folgt aus gebildet sein Widerstände 25 Lind 29 0,47 31e-ohrn Widerstand 26<B>100</B> Ohm Widerstand 27<B>10000</B> Ohm Widerstand 34 1500 Ohm Widerstand 35 47000 Ohm Widerstand 36<B>15000</B> Ohm Kondensator 28 1000 PF Kondensator 30 47 pF Kondensator 33 0,5 PF Spulen 18 und 24 12 Mikrohenr;
v Verzögerungszeit des Netzwerkes 32 0.50 Mikrosekunden Röhren 21.1 und 21B Duotriode 12AT 7 Röhre 31 6 AS6 Gleichrichter 22 Kristallgleichrichter 1N 34 + B 130 Volt Fig. 5 zeigt. ein anderes Ausführungsbei spiel für die Verstärkerstufe 16. In der in Fig.5 dargestellten Verstärkerstufe 161 sind die Schaltelemente 22, 24 und 25 durch eine Gleichriehterdiode 40 mit einem Arbeitswider stand 42 sowie durch eine weitere Gleiehrieh- terdiode 41 ersetzt.
Die Kathode der Diode 40 ist mit der Anode der Diode 41 und mit dem Steuergitter der Röhre 21.41 verbunden, während die Kathode der Diode 41 an eine positive Spannung + C angeschlossen sind. Irn übrigen entspricht die Schaltung der Ver- stärkerstufe 161 genau derjenigen der Ver- stärkerstufe 1.6 gemäss Fig. 1.
Die Wirkungsweise der Verstärkerstufe 161 stimmt bis auf die Wirkungsweise der Diode 41 völlig rnit derjenigen der Verstärkerstufe 16 der Fig.l überein. Bei dieser bezog das Steuergitter der Röhre 21.1 ihre Vorspannung von dem die Spule 24 und den Widerstand 25 enthaltenden Belastungskreis und wirkte wie eine Diodenanode, sobald ihr eine ein ge wisses Mindestmass übersteigende Spannung zugeführt wurde.
Bei der Verstärkerstufe 161 wird diese Diodenwirkung durch die Diode<B>41</B> ausgeübt, welche leitend wird, sobald die ihr zugeführte Spannung ein gewisses Mindest mass übersteigt, so dass sie also die Impulse in bezug auf ihre Spitzenwerte stabilisiert.