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Einrichtung zur Erleichterung des Rufes, Anrufes und des Gespräches
mit und zwischen beweglichen Stationen auf dem Funkwege im internationalen Verkehr
Es ist erwünscht, eine Lösung zu finden, nach der der Ruf, der Anruf und das Führen
eines Gespräches von und nach einer beweglichen Station auf dem Funkwege nach einem
international brauchbaren Verfahren ermöglicht wird. Die bisherigen Lösungen sind
nur in den einzelnen nationalen Fernsprechnetzen anwendbar und versagen, wenn Sprechverkehr
zwischen einer im Auto oder im Flugzeug bewegten Station mit einer Landfunkstelle
auch beim Überschreiten von Landesgrenzen zustande zu bringen ist.
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Die Anforderungen, die an eine Einrichtung zur Erleichterung des Rufes,
Anrufes und des Gespräches mit und. zwischen beweglichen Stationen auf dem Funkwege
im internationalen Verkehr zu stellen sind, seien im folgenden kurz aufgeführt.
Der sich mit einem Flugzeug, Schiff oder Fahrzeug (Auto) fortbewegende Teilnehmer
soll von jedem beliebigen Punkt aus auch während des Fluges oder der Fahrt rufen
und angerufen werden sowie auch ein Gespräch führen können. Da er sich während des
Fluges oder der Fahrt nacheinander im Sende- und Empfangsbereich verschiedener Landstationen
befindet und dabei die Empfangsqualität auf beiden Seiten sich nicht immer allein
nach der Entfernung richtet, ist es für den sich bewegenden Fernsprechteilnehmer
schwer, seinen Empfänger zeitlich nacheinander sowohl auf die Station einzustellen,
die ihn rufen könnte, als auch die Station auszuwählen, die für seinen Ruf die zur
Zeit günstigsten Empfangsverhältnisse hat. Im gleichen Zeitpunkt dürfte im allgemeinen
sowohl für den eigenen Ruf wie den fremden Anruf dasselbe Frequenzpaar der festen
Station benutzt werden können. Der fliegende oder fahrende Teilnehmer hätte mit
der Suche nach der passenden Landstation eine zusätzliche Arbeit, die ihn, falls
er selbst das Flugzeug oder den Wagen steuert, von dieser Aufgabe zu sehr ablenken
würde.
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Die oben angeführten Anforderungen werden nach der Erfindung dadurch
erfüllt, daß Mittel vorgesehen sind, die unter den einfallenden Stationen verschieden
hoher Feldstärke und verschiedenen Belegungszustandes eine Auswahl treffen, wobei
das eine Auswahlkriterium das Vorhandensein einer oder mehrerer, den Freizwstand
der auszuwählenden Station kennzeichnenden Modulationsfrequenzen, das andere Auswahlkriterium
eine über der der anderen freien Station liegende Empfangsfeldstärke darstellt und
bei gleichzeitigem Vorliegen beider Kriterien die ausgewählte Station dem Benutzer
angezeigt wird.
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Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zur Auswahl der günstigsten
Sendestation zusätzlich zum beweglichen selektiven Empfangs- und Sendegerät ein
Breitbandempfänger vorgesehen, der mit Hilfe von Kennfrequenzen (z. B. fünf von
insgesarcnt zweiunddreißig festen Frequenzen) im Funkwellen-, Zwischenfrequenz-
oder Tonfrequenzbereich Schauzeichen oder Lampen steuert, die am Bedienungsfeld
eine oder mehrere der für die Abwicklung des Fernmoldeverkehrs günstigsten festen
Stationen anzeigen.
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Nach dem anderen Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zum beweglichen
Empfänger am Eingang ein von einem Relais gesteuerter Abstimmotor angeordnet und
am Ausgang ein Kennzeichenempfänger im Tonfrequenzbereich vorgesehen, der zur Auswahl
der am stärksten einfallenden Station mit Hilfe von Filter-und Relaisschaltungen
dient und den Abstimmotor über ein Relais betätigt.
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Es ist bereits bekannt, einen Sender zu suchen, der drei oder vier
Ruftöne anwendet, die je nach der Kennung in verschiedener zeitlicher Reihenfolge
ausgestrahlt werden. Dieses Verfahren erzielt die Selektion mit sehr teueren Netzwerken.
Weiter ist es bekannt, eine kontinuierliche Bewegung der Abstimmorgane vorzusehen.
Das Kriterium für das Anhalten des selbsttätigen Abstimmorgans ist bei einer der
bekannten Einrichtungen das Erreichen einer bestimmten Frequenz, bei einer anderen
das Erreichen einer maximalen Feldstärke. Eine Prüfung des Belegungszustandes ist
bei keiner dieser Einrichtungen vorgesehen. Alle diese Vorschläge mit kontinuierlicher
Bewegung der Abstimmorgane stellen sich also nicht die Aufgabe der Erfindung, unter
festen Landfunkstationen die augenblicklich günstigste, d. h.
die
mit maximaler Feldstärke und nicht besetzte Station herauszusuchen; da sie beide
nicht für wechselseitigen Funkverkehr, sondern für einseitigen Rundfunkempfang vorgesehen
sind, tritt bei ihnen das Problem der Erfindung gar nicht auf.
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Um unter den- empfangenen Stationen die richtigeselbsttätig auszuwählen
und diese dabei auch von anderen Diensten zu unterscheiden und zu trennen, werden
zweiunddreißig feste Filter vorgesehen. Diese können in den höheren Frequenzbereichen
z. B. quarzstabilisierte Kreise sein. Jeder Landstation kommt als Kennung eine bestimmte
Frequenzgruppierung von z. B. fünf Frequenzen innerhalb ihres Bandbereiches zu.
Die Filter und die Kennfrequenzen können jedoch auch in der Zwischenfrequenz liegen.
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Eine wirtschaftlich günstige Weiterbildung im Rahmen des zuletzt beschriebenen
Ausführungsbeispiels besteht darin, daß man den empfangenen breiten Frequenzbereich
herunter bis zur Tonfrequenz demoduliert. Man kann so eine Trennung mehrerer, z.
B. drei empfangener Landstationen und ihre Auswahl aus anderen Diensten dadurch
durchführen, daß man jeder Landstation eine feste Frequenzgruppe, z. B. fünf Tonfrequenzen,
oder nur einige von diesen fünf so zuordnet, daß die Gesamtzahl aller am Dienst
beteiligten Stationen sicher unterschieden werden kann. Nach Umwandlung der Empfangsenergie
in den tonfrequenten Bereich kann die Trennung der einzelnen Landstationen in diesem
Falle durch ein mechanisches Filtersystem, z. B. fünf Zungen eines elektrisch betätigten
Zungenfrequenzmes:sers, b:zw. durch die dem beweglichen Empfänger zugeordnete Tonfrequenzgruppe
innerhalb der sonst in der Frequenz festliegenden z. B. zweiunddreißig Tonfrequenzen
bewirkt werden.
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Bei Amplitudenmodulation wird die an Energie überwiegende Landstation
das ihrer Kennung zugeordnete Zungensystem (z. B. Zungen 1, 3, 5) zum stärksten
Ausschlag bringen. Mit Hilfe einer Differentialrelaisschaltung, die bei einer größeren
Zahl zu unterscheidender Vorgänge z. B. in Form einer Kaskadenschaltung ausgeführt
ist, wird dem stärksten Sender eine Lampe oder ein Schauzeichen zugeordnet.
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In diesem Fall ist es erforderlich, daß der für den beweglichen Verkehr
seines Bereiches zuständige Sender sein Bereitschaftskennzeichen, d. h. die ihm
zugeordneten fünf Tonfrequenzen mit Amplitudenmodulation abstrahlt. Hierdurch wird
erreicht, daß man beispielsweise fünf Tonfrequenzen, z. B. durch einen Detektorempfänger
mit vorgeschaltetem breitbandigen HF-Teil, nach ihrer Gleichrichtung und Verstärkung
in ihren Originalfrequ.enzlagen erhält. Gleichzeitig ist die an den Sender gestellte
Anforderung an die übertragungshandbreite gegenüber einer Frequenzmodulation wesentlich
(etwa 1 : 5 bis 1:10) vermindert und die Selektivität erhöht, so daß die Amplitudenmodul.ation
mit stärkerer Energie erfolgen kann und damit die Reichweite des Signals vergrößert
wird. Nach Eingang eines Anrufes bei der zugehörigen Empfangsstelle oder vor der
Abgabe eines Rufzeichens wird der Sender auf frequenzmodulierten Betrieb umgeschaltet.
Will man jedoch die Umschaltung des Senders auf Amplitudenmodulation zur Abgabe
seines Kennzeichens ver- i meiden und ständig .den frequenzmodulierten Betrieb anwenden,
so ergibt sich folgende Ausführungsform: Mit dem breitbandigen Zusatzempfänger ist
ein HF-Oszillato:r gekoppelt, der langsam den. gesamten zu bestreichenden Frequenzbereich
(oder bei selbsttätiger Grobumschaltung auch die Teilbereiche) durchfährt, bis er
auf den dem Landschaftsgebiet zugeordneten Bezirkssender stößt. In diesem Fall kommen
die im Tonfrequenzbereich liegenden Kennfrequenzen des Bezirkssenders in bekannter
Weise nach dem Begrenzer zur Demodulation im Diskriminator und über die Zwischenfrequ:enzstufe
zu den einzelnen Zungenfrequenzmessern. Diese wirken als Filter im Tonfrequenzbereich
und bringen über entsprechende Relaiskombinationen das :entsprechende Schauzeichen.
Nach jedem Umlauf des Oszillators über den Frequenzbereich der einzelnen Landfunksender
werden die Haltewicklungen der Relais kurzzeitig unterbrochen und sind damit erneut
für die nächste Kennzeichenaufnahme bereit. Ein ähnliches »Suchfrequenzverfahren«
ist erstmalig durch Grützm a c h e r im Tonfrequenzbereich als »Suchton-Analyse«
entwickelt worden. Es bietet dort die Möglichkeit, durch ein schmales hinter der
Gleichrichterstufe angeordnetes Filter andere Störfrequenzen weitgehend zu vermindern.
In diesem Falle wird in der Zwischenfrequenz ein Filter mit einer Bandbreite von
maximal 3000 Hz vorgesehen, da die Kennzeichnung der einzelnen Sender nach ihrer
Demodulation im Tonfrequenzbereich liegt.
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Eine andere Möglichkeit ergibt sich dadurch, daß es heute möglich
ist, die Frequenzkonstanz der Sender sehr hoch zu halten und die Selektivität der
Empfänger durch Quarzfilter wesentlich zu steigern. Es ist daher zweckmäßig, für
jeden der während einer Fahrt oder eines Fluges anzusteuernden Sender das entsprechende
Quarzfilter im Breitbandzusatzverstärker einzubauen und hinter dem Quarzfilter eine
nochmalige, d. h. selektive Verstärkung vorzusehen. Die erhaltene gleichgerichtete
Energie wird über ein Relais (bzw. direkt) oder über einen Halbleiterverstärker
dem Schauzeichen zugeführt, das zu dem Quarzfilter, d. h. dem entsprechenden Sendebereich,
gehört.
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In diesem Falle kann eine zusätzliche Kennzeichnung vorgesehen werden,
aus der hervorgeht, ob der Sender frei oder besetzt ist. Dies kann z. B. dadurch
geschehen, daß die HF-Trägerfrequenz des Senders, solange er frei ist, d. h. auf
Anrufe wartet, mit einer festen Frequenz, z. B. 1000 Hz, moduliert ist und vor das
Schauzeichen noch ein Filter für 1000 Hz und eine Gleichrichterstufe vorgeschaltet
sind.
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Diese letzte Ausführung führt zu einem verhältnismäßig einfachen Aufbau
des Kennzeichenempfängers, der außer einer b:reithandigen HF-Vorstufe eine Reihe
parallel angeordneter Quarzfilter enthält, die je über eine zusätzliche Verstärkerstufe,
ein Filter von z. B. 1000 Hz und eine Gleichrichterstufe ein Schauzeichen bringen.
Da die Quarzfilter heute bereits sehr preiswert zu erhalten sind, ist auch die zuletzt
beschriebene Ausführungsform mit wirtschaftlich tragbaren Mitteln darzustellen.
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Eine Steigerung der Empfindlichkeit der Zusatzbreitbandempfänger ist
durch einen einfachen oder mehrfachen Vorselektionskreis möglich, dessen Abstimmittel,
z. B. ein Drehkondensator bzw. Doppelkondensator, langsam mit Hilfe eines kleinen
Motors über den ganzen Bereich hinweg verändert wird. Die Geschwindigkeit dieser
Abstimmung wird so niedrig gewählt,- daß der gesamte Bereich etwa in einer Minute
überstrichen wird, damit die Einschwingverzögerungen im Zusatzbreitbandempfänger
und z. B. auch den Zungenfrequenzmessern berücksichtigt werden. Diese Art des Durchdrehens
der Abstimmung wird mehrmals nacheinander vorgenommen. Sie kann von Hand stillgesetzt
werden oder auch beim Erreichen
des zuständigen, d. h. des stärksten
Senders selbsttätig angehalten werden. Hierbei wird dann zweckmäßig nach Überschreiten
der Reichweite des Senders die Suchtätigkeit selbsttätig wieder in Gang gesetzt.
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Der Benutzer sieht dann am Bedienungsfeld seines Gerätes, welche Station
am günstigsten für ihn im augenblicklichen Zeitpunkt liegt, und stellt z. B. durch
Drücken einer unter dem Schauzeichen befindlichen Taste sein selektives Empfangsgerät
auf die betreffende Landstation ein. Er kann nunmehr jederzeit über seinen Empfänger
gerufen werden und auch von sich aus anrufen, da der ihm zugeordnete Empfänger der
Landstation, von Ausnahmen abgesehen, auch günstig liegen muß.
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Bei Anwendung der Einrichtung nach der Erfindung können gegebenenfalls
als zusätzliche Lösung auch alle erreichbaren Stationen durch Schauzeichen bzw.
Lampen angezeigt werden, ohne daß selbsttätig eine Auswahl der am stärksten empfangenen
Station vorgenommen wird. In diesem Falle kann der Teilnehmer sich diejenige Station
wählen, die ihm nach Lage -der Dinge am günstigsten erscheint, z. B. wenn die am
nächsten liegende Station gerade besetzt ist.
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Alle diese Vorgänge können von Hand, selbsttätig oder voll selbsttätig
gesteuert werden.
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Will man die Kosten für einen zusätzlichen Breitbandempfänger sparen,
so besteht erfindungsgemäß auch noch eine Lösung, die die Selektivität des beweglichen
hochwertigen Empfängers auszuwerten gestattet. Dies kann auf folgende Weise. geschehen.
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Zu dem hewegli,chen Empfänger wurden zwei Zusätze vorgesehen, die
entweder von vornherein mit fest eingebaut oder als lose Zusatzeinrichtungen angeschlossen
werden.
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Die erste Zusatzeinrichtung besteht aus einem durch ein Relais gesteuerten
kleinen Elektromotor, der in langsamer Weise den gesamten Abstimmbereich des beweglichen
Empfängers mit Hilfe der vorhandenen Abstimmittel (z. B. Drehkondensator) überstreicht
, (z. B. pro Minute einmal).
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Die zweite Zusatzeinrichtung ist am Ausgang des beweglichen Empfängers
angebracht bzw. eingebaut und besteht aus einem tonfrequenten Kennzeichenempfänger,
der beim Vorhandensein eines genügend starken Kennzeichens bzw. Freizeichens für
die am günstigsten liegende Landstation den Antriebsmotor der Abstimmung anhält.
Um nun die günstigste Station auszuwählen, geht dem Anhaltezyklus ein Vorprüfzyklus
voraus, der sich grundsätzlich jedesmal über den ganzen Abstimmbereich erstreckt,
damit alle einfallenden Sender in ihrer Feldstärke miteinander verglichen werden
können. Erst nach erfolgter Entscheidung, die durch Relais festgehalten wird, erfolgt
der zweite vom Antriebsmotor betätigte Abstimmvorgang, der dann automatisch bei
dem zuvor bestimmten stärksten Sender angehalten wird. Dabei soll die Relaisschaltung
auch so eingerichtet sein, daß bei Unterschreitung einer bestimmten Feldstärke der
inzwischen fest eingestellten Landstation der Abstimmsuchvorgang selbsttätig von
neuem eingeleitet wird.