DE264113C - - Google Patents
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- DE264113C DE264113C DENDAT264113D DE264113DA DE264113C DE 264113 C DE264113 C DE 264113C DE NDAT264113 D DENDAT264113 D DE NDAT264113D DE 264113D A DE264113D A DE 264113DA DE 264113 C DE264113 C DE 264113C
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B11/00—Generation of oscillations using a shock-excited tuned circuit
- H03B11/02—Generation of oscillations using a shock-excited tuned circuit excited by spark
Landscapes
- Elimination Of Static Electricity (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
- JV* 264113 -KLASSE 21«. GRUPPE
FRIEDRICH MÜLLER in STPETERSBURG.
Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Februar 1911 ab.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein neues Verfahren, um schwach gedämpfte elektrische
Schwingungen stoßweise in geschlossenen funkenlosen Schwingungskreisen zu erzeugen
und dieselben auszustrahlen. Dieses Verfahren besteht darin, daß der Nutzkreis (Antennenkreis, Tertiärkreis) nicht unmittelbar
mit dem Stoßkreis (Funkenkreis, Primärkreis) gekoppelt wird, sondern unter Zwischenschaltung
eines zu diesen beiden verstimmten Kopplungs- oder Sekundärkreises.
Nach den Angaben von M. Wien ist die Schwingungserregung in Kreisen ohne Funkenstrecke,
also von schwach gedämpften Schwingungen einer Periode auf dem Wege der Stoßerregung
möglich geworden. Dieses Verfahren besteht bekanntlich darin, daß in zweifach
gekoppelten Schwingungssystemen bei einer ganz bestimmten Beschaffenheit der Funkenstrecke
(Zischfunken) der Funke während des pendelartigen Energieaustausches zwischen den
zwei Kreisen im ersten Schwebungsminimum abreißt. Genau zu demselben Zeitpunkt' hat
aber der Sekundärkreis eine maximale Ladung erhalten und schwingt von da an ab mit seiner
natürlichen Periode und Dämpfung.
Eine weitere Entwicklung des Wienschen zweifach gekoppelten Stoßerregers bildet das
bekannte dreifache System mit Zwischenkreis, in welchem der Tertiärkreis zu den beiden
aufeinander abgestimmten übrigen zwei Kreisen (Primär- und Sekundärkreis) entweder verstimmt
oder im Falle einer Abstimmung sehr lose mit dem Sekundärkreis gekoppelt ist.
Die Wirkungsweise dieses Systems ist durchaus auf Schwingungen zweifach gekoppelter
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Kreise zurückzuführen, denn nach Einsetzung der Funkenentladung wird zuerst der Sekundärkreis
(Zwischenkreis nach Wien) durch den Stoßkreis aufgeladen, wobei der verstimmte bzw. lose gekoppelte abgestimmte
Tertiärkreis nicht eingreifen soll. Nach ausgelöschtem Funken entladet sich der Zwischenkreis
mit der ihm eigentümlichen Periode und Dämpfung, wobei seine Eigenschwingungen dem stark gedämpften Tertiärkreis zugeführt
werden und im Fall, daß dieser als Antenne Verwendung findet, dort ausstrahlt. Während der Entladungszeit des Zwischenkreises
wirkt dieser zusammen mit dem Tertiärkreis als zweifach gekoppeltes System weiter.
Andererseits ist von Stone in verschiedenen amerikanischen Patentschriften die Möglichkeit
ausgesprochen worden, einwellige Schwingungen in mehr oder weniger kornplizierten
Systemen gekoppelter Kreise herstellen zu können. Es wird zu diesem Zwecke beispielsweise ein dreifach gekoppeltes System,
ähnlich dem von Wien, vorgeschlagen für den Spezialfall, wo der Primär kreis (Funkenkreis)
in loser Kopplung auf ein aus zwei Kreisen bestehendes System induziert, von denen der eine auf den Primärkreis abgestimmt
sein muß. Dieses System bildet im ganzen aber nichts anderes als eine Kombination
eines einfachen Senders (Primärkreis), welcher auf ein zweifach gekoppeltes Empfangssystem,
bestehend aus dem Sekundär- und Tertiärkreis, einwirkt in dem Fall, wo die Kopplung zwischen Primär- und Sekundärkreis
eine lose, aber nicht unendlich lose ist. Indem der Primärkreis (Funkenkreis) auf
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das zweifach gekoppelte System, bestehend
aus dem Sekundär- und Tertiärkreis, in loser Kopplung einwirkt, erregt er dieses System
mit der ihm eigentümlichen Periode dann am stärksten, wenn die Periode der erzwungenen
Schwingungen des Primärkreises mit der einen Kopplungsperiode des Systems der beiden fest
gekoppelten übrigen zwei Kreise zusammenfällt. Ist der Sekundärkreis beträchtlich verstimmt
zu dem Tertiärkreis, so weicht die eine Kopplungsperiode nur wenig von der natürlichen Periode des Tertiär kreises ab.
Dadurch wird es möglich, Schwingungen der gemeinsamen Periode des Primär- und Tertiärkreises
im Fall, daß diese aufeinander abgestimmt sind, in dem System der beiden in fester Kopplung stehenden Kreise zu erregen
und diese durch den Sekundär- oder Tertiärkreis auszustrahlen, je nachdem der eine oder
andere als Antenne Verwendung findet. Am zweckentsprechendsten wird dazu der Sekundärkreis
gewählt, in welchem die Schwingungen zuerst erregt werden, und wo sie deshalb intensiver sein müssen. Es sei noch bemerkt,
daß diese Wirkungsweise keineswegs an eine Löschwirkung des Funkens gebunden ist.
Beide Verfahren, dasjenige von Stone und das Stoßerregungsverfahren von Wien, kann
man mit wenigen Worten in folgender Weise zusammenfassen. Bei Stone wird die Einwelligkeit
durch eine Schwächung der Kopplung erreicht, welche die Entstehung verschiedenartiger
Kopplungsschwingungen verhindert. Bei Wien wird ein bestimmter Festigkeitsgrad der Kopplung zugelassen, derart, daß
dabei diese Kopplungsschwingungen noch entstehen können, ihr schädlicher Einfluß wird
aber durch das Abreißen des Funkens beseitigt.
Die Stoßerregungsmethode von Wien besitzt aber u. a. den Nachteil, daß sie eine
ganz bestimmte Beschaffenheit der Funkenstrecke (sehr kurze Funken) erfordert und eine
entsprechende günstigste Kopplung, welche selbst vom Zustand des Funkens abhängig
ist. Es ist von verschiedener Seite versucht worden, diesen Nachteilen durch künstliche
Löschmittel Rechnung zu tragen, beispielsweise durch Einschalten von Geißlerröhren
(M. Wien) oder sonstigem Widerstand in einen gewöhnlichen Funkenkreis durch rotierende
Funkenstrecken (Marconi und Ferrie) u. dgl. Diese Nachteile haften auch dem Wienschen
dreifachen System an, welches ja ebenfalls auf den zweifach gekoppelten Stoßerreger zurückzuführen
ist.
Andererseits besitzt das Stonesche Verfahren den Nachteil, daß dort durch eine
allzu große Lockerung der Kopplung zwischen Primär- und Sekundärkreis die schwebungsartige
Energieanhäufung, welche bekanntlich mit der Entstehung verschiedenartiger Kopplungsfrequenzen
verbunden ist, unterdrückt und dadurch die Intensität der im Sekundär- und Tertiärkreis induzierten Schwingungen
stark herabgesetzt wird.
Diese Nachteile der beiden älteren Verfahren werden gemäß der Erfindung auf folgendem
Wege beseitigt. Indem die Kopplung zwischen dem Primärkreis (Funkenkreis) und dem zu
diesem verstimmten Sekundärkreis so fest gewählt wird, daß die Energieübertragung vom
Primärkreis auf den zu diesem abgestimmten Tertiärkreis durch einen schwebungsartigen
Vorgang, der notwendig mit dem Vorhandensein mehrerer verschiedener Kopplungsperioden
verbunden ist, zustande kommt, wird einerseits eine wirksame Löschwirkung des Funkens erreicht nicht nur bei den ganz
kurzen Zischfunken, sondern auch bei gewohnlichen Knallfunken von mehreren Millimetern
Länge, da die Anwesenheit des vermittelnden Kopplungskreises als Löschmittel wirkt, indem er die Rückströmung der Energie
vom Tertiärkreis in den Primärkreis erschwert und somit günstige Verhältnisse für ein Aussetzen
des Funkens schafft, andererseits wird der Nachteil des Stoneschen Verfahrens durch
Verwendung einer festen Kopplung beseitigt. Die Energiezufuhr zu dem Sekundär- bzw.
Tertiärkreis erfolgt jetzt nicht mehr langsam, da sie nicht mehr durch das Abklingen der
natürlichen Schwingungen des Primärkreises bedingt wird, sondern es wird eine Anhäufung
von großen Ladungen im Tertiärkreis in kurzer Zeit durch das gleichzeitige Einwirken der
verschiedenen Kopplungsschwingungen bewirkt. Ein anderer Vorzug des Verfahrens gemäß der
Erfindung liegt darin, daß, während sich bei Stone die Schwingungsenergie des Primärkreises
jeweilig zwischen den beiden festgekoppelten Kreisen verteilt, diese Energie durch
Verwendung einer festen Kopplung zwischen Primär- und Sekundärkreis, dadurch, daß sie
in den Tertiärkreis hineinströmt und sich endgültig in diesem Kreise ansammelt, daselbst
eine entsprechend höhere Spannung hervorzurufen imstande ist. Dementsprechend kommt
auch erfindungsgemäß nicht, wie bei Stone, der Sekundärkeis (Kopplungskreis), sondern no
der Tertiärkreis, welcher ja die größte Energiezufuhr erhält, als Nutzkreis zur Verwendung.
Die Zeichnung dient zur Veranschaulichung der Vorgänge bei Schaltungen gemäß der Erfindung.
In der Fig. 1 bezeichnet I den Primärkreis oder Stoßkreis, II den Kopplungs- oder Sekundärkreis,
III den Tertiärkreis oder Nutzkreis. Fig. ι bezieht sich auf induktive Kopplung,
in Fig. 2 ist die Kopplung konduktiv. Es bedeuten außerdem C1, C2, C3 Kapazitäten,
L1, M1, L2, M2, Z3, M3 Selbstinduktionen, F
die Funkenstrecke. Die geschlossenen Kapazitätskreise III können durch offene Antennenkreise
ersetzt werden.
Der Schwingungsvorgäng der in den Fig. χ und 2 dargestellten Schaltungen* wo die
Kopplungen zwischen Primär- und Sekundärkreis sowie zwischen Sekundär- und Tertiärkreis
als· fest vorausgesetzt werden, kann in
ίο folgender Weise für den Fall, daß der Primärkreis
auf den Tertiärkreis abgestimmt und der Sekundärkreis verstimmt ist, beschrieben
werden. Nach Einsetzung der Funkenentladung findet, ähnlich wie bei Schwingungen
zweifach gekoppelter Kreise, ein schwebungsartiger Vorgang statt, wodurch die anfängliche
Ladung des Primärkreises unter Vermittlung des Kopplungskreises allmählich auf den Tertiärkreis übertragen wird. Die Wirkung
des Kopplungskreises besteht darin, daß er in kleinen Zwischenräumen Anteile der anfänglichen
Ladung des Primärkreises zuerst in sich ansammelt und dann diese kleinen Teilladungen in den Tertiärkreis schickt. Die
Anzahl dieser elementaren Stöße, in welche der ganze Ubertragungsvorgang zerfällt, hängt
von der Verstimmung des Kopplungskreises sowie von der Festigkeit der verwendeten
Kopplung ab. Bei Verwendung solcher Kopplungswerte, deren Festigkeit notwendig mit
Schwebungsvorgängen und der Entstehung von mehreren Kopplungsschwingungen verschiedener
Perioden verknüpft ist, findet ein Abreißen des Funkens nach erfolgter Ladung des Tertiärkreises statt. Im weiteren bestehen
dann für sich 1. der aufgeladene Tertiärkreis und 2. der zu diesem verstimmte Kopplungskreis, in welchem keine Ladung enthalten ist.
Durch die weitere Entladung des Tertiärkreises werden in ihm Schwingungen der diesem
Kreise eigentümlichen Periode und Dämpfung hervorgerufen. Der Kopplungskreis greift
nur wenig in diesen zweiten Schwingungsvorgang ein; denn erstens ist er wegen seiner
starken Verstimmung nicht imstande, viel Energie in sich aufzunehmen, andererseits
sind die durch seine Anwesenheit hervorgerufenen Verzerrungen der natürlichen Schwingungskonstanten
(Periode und Dämpfung) des Tertiärkreises kaum merklich. Seine Rolle beschränkt sich lediglich als Übertrager und
Anhäuf er der anfänglichen primären Ladungsenergie im Tertiärkreis und bedingt die damit
verbundene Löschwirkung des Primärkreises. Wegen dieser Vorgänge erscheint es also angemessen, für die Zwecke der drahtlosen
Telegraphie den Tertiärkreis als Antenne zu verwenden, um- die in diesem Kreise erzeugten
Schwingungen auszustrahlen.
In Fig. 3 ist der zeitliche Verlauf der jeweiligen Spannungsdifferenzen in den verschiedenen
Kreisen I, II, III während der Aufladung des Tertiärkreises gezeigt; dabei ist
die Kopplung gleich 0,2 und das Verhältnis der Schwingungsdauer des Sekundärkreises zu
zu derjenigen der beiden anderen Kreise gleich 2 angenommen. Fig. 4 stellt eine ähnliche
Kurve dar für die Kopplung 0,5. Die Dämpfung ist in diesen Kurven nicht berücksichtigt.
Um, wie eben erwähnt, zum Zwecke der drahtlosen Telegraphie den Tertiärkreis als
Antenne zu verwenden, können die in Fig. 5 und 6 dargestellten Schaltungen Verwendung
finden, von denen die nach Fig. 5 für induktive und die nach Fig. 6 für konduktive
Kopplungen dient. Hierbei ist wieder die Antenne III auf den Primärkreis I abgestimmt
und der Kopplungs- oder Sekundärkreis II dazu verstimmt, entsprechend den Schaltungen
der Fig. 1 und 2.
Es seien noch zwei Zahlenbeispiele für die Größe der zur Verwendung kommenden Kopplung
angeführt.
85 i. Beispiel.
Die zwei aufeinander abgestimmten äußeren Kreise sind ganz gleich dimensioniert und
symmetrisch zum Kopplungskreis hinsichtlich der Kopplung angebracht. Ihre Kapazität
beträgt 1000 cm, die Wellenlänge 160 m, also die Selbstinduktion 6480 cm. Die Schwingungsdauer
des Kopplungskreises, dessen Kapazität 2500 cm beträgt, ist um |/ 2,5 größer. Die Kopplung
beträgt k = 0,26.
2. Beispiel.
Der Primärkreis besteht aus zwei Flaschen, zusammen von 10 000 cm Kapazität, die Selbstinduktion
beträgt 2580 cm. Der Tertiärkreis besteht aus einer Induktionsspule von 29 Windüngen
und 25 800 cm, welche durch einen ölkondensator von 1000 cm Kapazität geschlossen
ist. Der Kopplungskreis besitzt eine Kapazität von 10 000 cm und eine Selbstinduktion
von 6480 cm, seine Verstimmung ist n0 deshalb ebenfalls |/ 2,5.
Die Fig. 7 zeigt zwei hierbei aufgenommene Resonanzkurven des Tertiärkreises. Einmal
ohne Zuschaltung von Widerstand, ein zweites Mal unter Einschaltung von 10 Ohm. Die
Verhältnisse des zweiten Versuchs kommen denjenigen einer strahlenden Antenne sehr
nahe. Die Kopplung erweist sich in beiden Versuchen als die gleiche: k = 0,48. In
dieser Figur sind auf der Abszissenachse die Grade des Meßkondensators aufgetragen, auf
der Ordinatenachse die Galvanometerausschläge,
dabei beziehen sich die Punkte auf den Fall, wo kein Widerstand eingeschaltet ist, und die
liegenden Kreuze auf den Fall, wo ein Zusatzwiderstand von io Ohm eingeschaltet ist.
Claims (1)
- Patent -Anspruch:Schaltung zur Erzeugung schwach gedämpfter elektrischer Schwingungen durch Stoßerregung für die Zwecke der drahtlosen Telegraphic, Telephonic usw., dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schwingungskreise, von denen der eine, eine Funkenstrecke enthaltende, als Primärkreis, der andere als Nutzkreis (Antennenkreis) dient, und die aufeinander direkt nicht einwirken, aufeinander abgestimmt sind, während ein dritter Kreis unter Benutzung fester induktiver oder konduktiver Kopplung zwischen die beiden ersten Kreise zwischengeschaltet und gegen diese verstimmt ist.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE264113C true DE264113C (de) |
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ID=521459
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE264113C (de) |
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- DE DENDAT264113D patent/DE264113C/de active Active
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