DE358960C

DE358960C - Device for wireless telephony or telegraphy

Info

Publication number: DE358960C
Application number: DEM74482D
Authority: DE
Original assignee: Marconis Wireless Telegraph Co Ltd
Current assignee: Marconis Wireless Telegraph Co Ltd
Priority date: 1920-08-05
Filing date: 1921-07-15
Publication date: 1922-09-19
Also published as: NL11274C

Description

DEUTSCHES REiCMGERMAN REiCM

AUSGEGEBEN
AM 19. SEPTEMBER 1922ISSUED
ON SEPTEMBER 19, 1922

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

■ - JVf 358960 KLASSE 21 a GRUPPE■ - JVf 358960 CLASS 21 a GROUP

(M j4482(M j4482

Marconi's Wireless Telegraph Co. Ltd. in London.Marconi's Wireless Telegraph Co. Ltd. in London.

Einrichtung zur drahtlosen Telephonie oder Telegraphie.Device for wireless telephony or telegraphy.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Juli 192! ab.Patented in the German Empire on July 15, 192! away.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in Großbritannien 'vom 5. August 1920 beansprucht.According to the Union Treaty of June 2, 1911, priority is due to this application of registration in Great Britain 'of August 5, 1920.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Telephonie mittels ungedämpfter elektrischer Schwingungen, und zwar sowohl für Drahttelephonie als auch für drahtlose Telephonie. Der Einfachheit halber ist für die nachstehenden Ausführungen als Beispiel (drahtlose Nachrichtenübermittlung angenommen.The invention relates to a method for telephony by means of undamped electrical Vibrations for both wire and wireless telephony. For the sake of simplicity, the following is an example (wireless Messaging accepted.

Die Erfindung ist iim weitesten Umfange verwendbar für kurze Wellen von 5 bis 50 m, kann aJber auch mit viel längeren Wellen ausgeführt werden.The invention can be used to the greatest extent for short waves of 5 to 50 m, can also be made with much longer shafts.

Bei dem gewöhnlichen Empfang ungedämpfter Wellen wird ein Hdlfssender an der Empfängerstation verwandt, der gemeinsam mit den zu empfangenden Schwingungen Schwelbungen erzeugt. Diese Schwebungswellen werden dann gleichgerichtet und gelben einen gleichgerichteten Strom, dessen Amplitulde mit der Schwebuogsfrequenz wechselt.In the normal reception of undamped waves, an Hdlfssender is on related to the receiving station, which is used together with the vibrations to be received Swellings generated. These beat waves are then rectified and yellow a rectified current, the amplitude of which changes with the swing frequency.

Die Frequenz des Bilfssenders wird gewohnlich so eingestellt, daß sich Schwetmngen von hörbarer Frequenz ergeben, jedochThe frequency of the picture channel becomes common adjusted so that oscillations of an audible frequency result, however

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können die .Schwelbungen jede Frequenz besitzen bis zu einem Viertel der Frequenz der ■empfangenen Wellen. Wenn die Schwelbungsfrequenz über der Hörbarkeitsgrenze liegt, wird nicht gehört, wenn die empfangenen Schwinglungen von gleichförmiger Amplitude sind. Wenn jedoch die Amplitude der empfangenen Wellen auf eine Weise und mit einer Frequenz unterhalb der Schwebungsfrequenz sich ändert, dann werden die Änderungen der Amplitude der empfangenen Wellen als Änderungen der Amplitude der Schwebüngswellen wiedergegeben und in dem Empfangstelephon gehört, wenn sie von hörbarer Frequenz sind. So kann eine Welle, die eine Frequenz von beispielsweise 20 Millionen hat, dadurch aufgenommen weiden, daß man eine Sdrwebungsfrequenz von beispielsweise ι Million erzeugt, die leicht auf jedes Maß verstärkt werden kann. Wenn die Amplitude der Wellen mit 20 Millionen Frequenz telephonisch gesteuert wird, wird die Sprache in dem Schwingungskreis mit 1 Million Frequenz wiedergegeben.the .Schlevings can have any frequency up to a quarter of the frequency of the ■ received waves. When the swing frequency is above the audibility limit, will not be heard if the received Are vibrations of uniform amplitude. However, if the amplitude of the received If waves change in a way and with a frequency below the beat frequency, then the changes will the amplitude of the received waves as changes in the amplitude of the beat waves and in the Receiving phone heard if they are of audible frequency. So can a wave that has a frequency of 20 million, for example, is absorbed by one a Sdrswebungsfrequenz of for example ι million generated, which easily to any degree can be reinforced. If the amplitude of the waves with 20 million frequency by telephone is controlled, the speech in the oscillation circuit becomes 1 million frequency reproduced.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Gespräch zwischen zwei Stationen geführt werden, die: jede eine einzige Antenne halben, die für Senden und Empfangen dient, ohne die Notwendigkeit, den Sender von der Antenne abzuschalten oder irgendeine andere Schälvorrichtung für den Übergang· von Senden auf Empfangen ader umgekehrt zu benutzen. Die Erfindung ergibt ferner eine Mehrfachtelegraphiie und ermöglicht, mehrere Duplexverbindungen gleichzeitig und unabhängig voneinander mit einer einzigen Antenne auszuführen.According to the present invention, a conversation can be conducted between two stations that: each half a single antenna that is used for sending and receiving, without the need to switch off the transmitter from the antenna or any other Peeling device for the transition · from sending to use on receiving or vice versa. The invention also provides multiple telegraphy and enables several Duplex connections simultaneously and independently from each other with a single antenna to execute.

Gemäß der Erfindung ist die Antenne in jeder Station mit einem Sendelkreis gekoppelt, in dem ungedämpfte Schwingungen, die durch die Sprache oder sonstwie verändert weiden, hervorgerufen werden, wobei ein Kreis, der durch einen Gleichrichter mit einem Kreis gekoppelt ist, der auf einen Bruchteil der Sendefrequenz abgestimmt ist, entweder mit der Antenne oder mit dem Sendekreis gekoppelt ist.According to the invention, the antenna in each station is coupled to a transmitter circuit, in which undamped vibrations, which are changed by language or otherwise, graze, caused, being a circuit coupled with a circuit through a rectifier which is tuned to a fraction of the transmission frequency, either coupled to the antenna or to the transmission circuit is.

Die beiden Gegenstationen arbeiten mit Wellen verschiedener Frequenzen, und es ist der abgestimmte Kreis hinter dem Gleichrichter, an jeder Station auf die Differenz dieser Frequenzen abgestimmt. Die Schwingungen in diesen abgestimmten Kreisen können beliebig verstärkt, gleichgerichtet und durch Telephone 'geschickt werden.The two opposite stations work with waves of different frequencies, and it is the matched circuit after the rectifier, at each station on the difference these frequencies matched. The vibrations in these coordinated circles can can be amplified, rectified and sent by telephone at will.

Wenn die von beiden Stationen ausgehenden Wellen von gleichförmiger Amplitude sind, ist die Amplitude der Differenzfrequenz in dem oben erwähnten aibgestimmten Kreis gleichförmig, so daß in dem Telephon nicht gehört wird, wenn die Differenz passend gewählt ist. Wenn jedoch die Wellen 'beider Stationen irgendwie verändert werden, wird die Amplitude der Differenzfrequenz auch moduliert, und werden diese Modulationen im Telephon wiedergegeben.When the waves emanating from both stations are of uniform amplitude are, the amplitude of the difference frequency is tuned in the above-mentioned Circle uniformly so that the phone will not be heard when the difference is chosen appropriately. But if the waves of both stations are somehow changed, the amplitude of the difference frequency is also modulated, and are these modulations reproduced on the telephone.

Durch geeignete Einstellungen am Gleichrichter können die an der entfernten Station erzeugten Modulationen an dem Empfänger wahrnehmbar gemacht werden, der mit dem H'ilf'ssenider gekoppelt ist, während gleichzeitig die Antenne Wellen mit voller Energie aussendet.With suitable settings on the rectifier, the remote station generated modulations are made perceptible at the receiver, which is coupled to the auxiliary sensor, while simultaneously the antenna sends out waves with full energy.

Zwei Ausfütirungsbaispiele der Erfindung sind auf der Zeichnung in zwei Abbildungen dargestellt.Two embodiments of the invention are shown in two figures on the drawing.

In dem ersten Beispiel gemäß Abb. 1 ist V eine Senderöhre, die in einem Kreis P Schwingungen aufrechterhält, mit dem die Antenne A gekoppelt ist.In the first example according to Fig. 1, V is a transmission tube which maintains oscillations in a circle P to which the antenna A is coupled.

Die Schwingungen im Kreise P werden auf irgendeine Weise verändert, beispielsweise durch Einschalten eines Telephontransformators in den Gitterkreis oder durch Steuern der Speisespannung aus der Kraftquelle D durch eine im Nebenschluß angeordnete Röhre. Diese Mittel zur Schwingungsänderung sind nicht dargestellt. Auch der besondere dargestellte Schwingungskreis für die Senderöhre ist nicht wesentlich, da jeder passende Schwingungskreis Verwendung finden kann.The oscillations in the circuit P are changed in some way, for example by switching on a telephone transformer in the grid circuit or by controlling the supply voltage from the power source D through a tube arranged in the shunt. These means for changing the vibration are not shown. The particular oscillation circuit shown for the transmitter tube is also not essential, since any suitable oscillation circuit can be used.

Mit der Antenne oder dem Kreise P ist eine Selbstinduktion L gekoppelt, die in einem Kreise liegt, der durch einen parallel geschalteten Kondensator auf die Frequenz der ausgesandten oder empfangenen Wellen abgestimmt ist. Diese Selbstinduktion L ist an der einen Seite durch einen Gleichrichter und an der anderen Seite durch einen Kondensator K mit einem Potentiometer im Nebenschluß mit einem Kreis verbunden, der aus einem Drehkondensator C und einer Selbstinduktion M !besteht. Der Kreis C M ist auf eine Frequenz abgestimmt gleich der Differenz der Frequenzen der Schwingungen, die durch die Röhre V erzeugt werden und der zu empfangenden Schwingungen. Ferner ist mit C M ein anderer Kreis C M' gekoppelt, der auf dieselbe Frequenz wie CM ab- no gestimmt ist und einen Verstärker, Gleichrichter und eine Anzeigevorrichtung enthalt. Bei der zweiten Ausführungsform gemäß Abfc. 2 ist als Gleichrichter eine Röhre mit drei Elektroden verwandt, statt einer Röhre mit zwei Elektroden. Hier ist L die Selbstindukion, die mit dem Kreis P oder der Antenne gekoppelt wird, K ein großer Kondensator mit Potentiometer im Nebenschluß, IC ein kleiner Kondensator mit einem großen Widerstandr im Nebenschluß, K₂ ein Kondensator mit einer 'Batterie im Nebenschluß,A self-induction L is coupled to the antenna or to the circuit P and lies in a circuit which is tuned to the frequency of the transmitted or received waves by a capacitor connected in parallel. This self-induction L is connected on one side by a rectifier and on the other side by a capacitor K with a potentiometer in shunt with a circuit consisting of a variable capacitor C and a self-induction M ! The circle CM is tuned to a frequency equal to the difference between the frequencies of the vibrations generated by the tube V and the vibrations to be received. Further, another circuit CM is CM coupled to the off at the same frequency as CM is tuned and no contains an amplifier, a rectifier and a display device. In the second embodiment according to Abfc. 2, a tube with three electrodes is used as a rectifier instead of a tube with two electrodes. Here L is the self-induction, which is coupled to the circuit P or the antenna, K a large capacitor with a potentiometer in the shunt, IC a small capacitor with a large resistor in the shunt, K ₂ a capacitor with a battery in the shunt,

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während die 'Kreise C M und C M' dieselbe Bedeutung haben wie in Abb. i.while the 'circles CM and CM' have the same meaning as in Fig. i.

Wenn die !Selbstinduktion L mit der Antenne oder dem Kreis P gekoppelt ist, erscheint in M ein großer, gleichgerichteter Strom wegen des großen Hochfrequenzstromes in der Antenne. Dieser wird — bei einer Zweitäkt-Elaktrodenröhre durch das Potentiometer oder bei einer Dreitakt-Elektrodenröhre durch das Potentiometer und die Einstellung der Anodenspannung — auf einen kleinen Strom reduziert. Dann werden die Kreise C M und C M' auf die Differenz-, frequenz der beiden Stationen eingestellt, worauf die Station betriebsbereit ist.When the self-induction L is coupled to the antenna or the circuit P , a large, rectified current appears in M because of the large high-frequency current in the antenna. This is reduced to a small current - with a two-stroke electrode tube by the potentiometer or with a three-stroke electrode tube by the potentiometer and the setting of the anode voltage. Then the circles CM and CM 'are set to the difference frequency of the two stations, whereupon the station is ready for operation.

Modulationen, die z. B. durch die Sprache in der Amplitude der Schwingungen in der Antenne in beiden Stationen erzeugt werden, werden wiedergegeben als Amplitudenmodulationen der Differenzfrequenz in den Kreisen C M und C M' ttnd werden nach Verstärkung und Gleichrichtung in den Telephonen beider Stationen wiedergegeben.Modulations that z. B. generated by speech in the amplitude of the vibrations in the antenna in both stations, are reproduced as amplitude modulations of the difference frequency in the circles CM and CM ' ttnd are reproduced after amplification and rectification in the telephones of both stations.

Man könnte annehmen, daß die Sprache an einer Station, die 'durch Veränderung des Hilfissenders hervorgerufen wird, sehr stark sein müßte im Verhältnis zu der 'Sprache, die durch Veränderung des entfernten Senders hervorgerufen wird. Versuche haben jedochOne might assume that the language at a station which 'by changing the Auxiliary sender is produced, would have to be very strong in relation to the 'language that caused by a change in the remote transmitter. Attempts have however

ergeben, daß dieses nicht der 'Fall ist. Der Grund hierfür ist der, daß die Amplitude der Schwebungen, die durch zwei interferierende Schwingungen erzeugt werden, durch die Amplitude der schwächeren Schwingung beherrscht werden. Infolgedessen wird die Schwingungsamplitude der Schwebungsfrequenz, die im Kreise C M durch Modulation des Hilifssenders .erzeugt wird, durch die Amplitude der Wellen beherrscht, die von der entfernten Station empfangen werden; wenn die entfernte Station nicht sendet, wird keine Schwebungsfrequenz erzeugt, so daß sich kein Empfang ergibt.show that this is not the case. The reason for this is that the amplitude of the beats generated by two interfering vibrations are dominated by the amplitude of the weaker vibration. As a result, the oscillation amplitude of the beat frequency, which is generated in the circle CM by modulation of the auxiliary transmitter, is dominated by the amplitude of the waves received by the remote station; if the remote station is not transmitting, no beat frequency will be generated and reception will not result.

Dieses Ergebnis gestattet ein hervorragendes Telephonieverfahren, das keine 'Schaltung von Senden auf Empfang verlangt, so daß das Gespräch mit derselben Leichtigkeit wie auf einer gewöhnlichen Drahtleitung ausgeführt werden 'kann. Ebenso kann die Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung mit Leichtigkeit in die allgemeine Telephonanlage eingeschaltet werden.This result allows an excellent telephony method that does not have a 'circuit from sending to receiving, so that the conversation is with the same ease as on an ordinary wireline 'can be carried out. Likewise, the arrangement switched into the general telephone system with ease in accordance with the present invention will.

Durch Modulieren der Amplitude an den beiden Stationen mit verschiedenen Frequenzen (oder Tönen) oder durch Hinzufügen von auf Töne abgestimmten Kreisen zu den Empfängern kann man Duplcxtelegraphie ausführen. Jeder Sender kann durch einige verschiedene Frequenzen moduliert werden, die an den Empfangsistellen durch passend abgestimmte Kreise herausgelesen werden. Hierdurch können mehrere Duplexkreise gleichzeitig an den Stationen 'betätigt werden, wobei jede 'nur eine Antenne zum Senden als auch zum Empfangen benutzt. Wenn man Frequenzen verwendet, die oberhalb der Hörbarkeitsgrenze liegen, kann man mit dem Verfahren gemäß der Erfindung gleichzeitig telegraphieren und telephonieren.By modulating the amplitude at the two stations with different frequencies (or tones) or by adding circles tuned to tones to the receivers, one can carry out duplicate telegraphy. Each transmitter can be modulated by several different frequencies, which are matched at the receiving points by appropriately Circles are read out. This means that several duplex circuits can be operated at the same time on the stations', each 'only having one antenna to transmit as also used for receiving. Using frequencies that are above the limit of audibility one can be with the method according to the invention at the same time telegraph and telephone.

Wie erwähnt, eignet sich das vorliegende Verfahren besonders für sehr kurze Wellen. In diesem Falle wird zweckmäßig jede Station mit einem Reflektor versehen, der einen größeren Wirkungsbereich und sehr gute Richtwirkung ergibt. ' Eine zweckmäßige Größenordnung ist beispielsweise eine Wellenlänge von 15 Meter, d. h. eine Frequenz von 20 Millionen in den Kreisen P und A, während die Gegenstation auf etwa i5,4Meter oder eine Frequenz von 19,5 Millionen abgestimmt wird. Die Kreise C M und C M' der beiden Stationen werden auf die Differenzfrequenz von 500 000 abgestimmt, und die Verstärker für diese Frequenz gewählt. Mit einer Antennenenergie von ungefähr 500 Watt unter Verwendung eines Reflektors wurde mit der Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine Entfernung von 100 englischen Meilen über Land eine gute Verständigung erzielt. 90 ·As mentioned, the present method is particularly suitable for very short waves. In this case, each station is expediently provided with a reflector, which results in a larger effective area and very good directivity. A suitable order of magnitude is, for example, a wavelength of 15 meters, ie a frequency of 20 million in circles P and A, while the opposite station is tuned to about 15.4 meters or a frequency of 19.5 million. The circles CM and C M 'of the two stations are tuned to the difference frequency of 500,000, and the amplifiers are selected for this frequency. With an antenna power of about 500 watts using a reflector, good communication was achieved with the arrangement according to the present invention over a distance of 100 English miles overland. 90 ·

Claims

Patent-to sayings:

1. Device for "wireless telephony" or telegraphy, 'consisting of two stations working with different wavelengths and accordingly Generate beats, furthermore consisting of a receiving circuit at each station, which is tuned to the beat frequency and with a transmission system is coupled by a rectifier so that there is no reception unless the transmitter is at normal power is working.

2. Device according to claim 1, characterized by a receiver on each station that contains an oscillating circuit that operates on the beat frequency is tuned and coupled to the transmitting antenna, so that 'sending and Reception takes place by means of one and the same antenna.

1 sheet of drawings.