DE403659C - Schaltungsanordnung fuer Empfangs- und Sendesysteme der Wellentelegraphie und -telephonie ohne Draht oder laengs Leitungen - Google Patents

Description

(M 78306

Die jetzt gebräuchlichen Empfangsschal- ; tungen in der Wellentelegraphie gestatten die | gleichzeitige Aufnahme von beliebig vielen ! ■bestimmten einzelnen Wellenlängen zwar mit ! nur einer Antenne, und mit nur einem Antennenkreis, aber mit einer dementsprechend ! großen Anzahl von Detektorkreisen, die auf | die einzelnen aufzunehmenden Wellenlängen ; abgestimmt sind.

Benutzt man den modernen Detektor, die Kathodenröhre, so müßte man bei gleichzeitiger Aufnahme von 100 verschiedenen Wellenlängen auch 100 verschieden abgestimmte Detektorkreise mit 100 Kathodenröhrenanordnungen zur Verfügung haben, wobei man bei der Anordnung der 100 Kopplungsspulen dieser einzelnen Detektorkreise über oder um die einzige vorhandene Kopplungsspule des Antennenkreises wohl nut Schwierigkeiten zu kämpfen hätte.

Der Gegenstand der Erfindung erspart die vielen Detektorkreise mit ihren zugehönigen Kathodenröhrenanordnungen und ermöglicht mit nur einer Antenne und mit nur einem einzigen Detektorkreis die gleichzeitige Aufnahme auf beliebig vielen bestimmten einzelnen Wellenlängen.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele einer Empfangsanoridnung und einer Sendeanordnung schematich wiedergegeben. Abb. ι stellt die Empfangsanordnung dar.

α ist die Antenne, P-b⁶ sind die einzelnen Teilspulen der stufenweise veränderlichen Selbstinduktion c. d ist die Kopplungsspule, welche die Empfangsenergie auf den einzig vorhandenen Detektorkreis überträgt, e ist ein in seiner Kapazität veränderlicher (Dreh-) Kondensator. / ist der Detektorkreis, z. B. bestehend aus einem xAudion f¹, der Spule g, der Rückkopplungsspule /; (nach A. Meißner), der 6-Volt-Batterie i, der Anodenbatterie k, dem Silitwiderstanid I, dem Blockkondensator m und dem Fernhörern mit dem Parallelkondensator 0. ^¹-/"⁰ sind mit einer Geschwindigkeit von xmal 6 Umdrehungen pro Sekünde umlaufende Zeiger oder aus technischen Gründen zweckmäßig Scheiben mit je einem Kontakt. Aus Übersichtsgründen ist hier je ein Zeiger angegeben. Die Zeiger haben an ihrer Unterseite eine Kontaktfläche, die beim Umlauf des Zeigers eine Gegenkontaktfiäche der. Kontaktklötzchen q^q⁰ berührt, welche verschiebbar auf dem Umfang der von den umlaufenden Zeigern bestrichenen Kreise angebracht sind.

Die Zeiger p¹-p^G stehen mit ihren zugehönigen Kontaktstücken y¹-^!⁶ in Verbindung, während die Kontaktklötzchen q^-q* nebst ihren Fernhörern r^%-r^e an die entsprechenden Kontaktstücke x^-.r" gelegt sind.

Die Arme z¹ und z² der Verteilervorrichtung s stehen über die Lötstellen s¹ und s² mit

der sekundären Wickelung .des Ausgangstransformators t in leitender Verbindung. t ist ein Ausgangstransformator, der den aufgenommenen Schwingungen entsprechende Stromschwankungen des Anodenkreises nach den Verteilerstromkreis ,des Verteilers ζ induziert.

u ist eine Vorrichtung, deren rotierender Arm», evtl. Scheibe mit Kontaktfläche, in ίο einer Sekunde χ Umdrehungen macht und dabei über die Kontaktstücke w¹-w^e gleitet. Jedes dieser Kontaktstücke steht mit dem Spulenende seiner ihm zugehörigen Teilspule der Spulen b¹-^ in leitender Verbindung. Vom Drehpunkt des Armes ν führt eine Leitung über die Kopplungsspule d zur festen Kondensatorbelegung e¹ des veränderlichen Kondensators e.

Die feste Kondensatonbelegung e¹ ist in Wirklichkeit zweimal vorhanden, und zwar steht die zweite Ausführung der ersten derart isoliert gegenüber, daß ihre Überflächen ein kreisförmiges Gebilde ergeben. Die Leitung, welche vom Drehpunkt des Armes ν ausgeht, wird auf bekannte Weise durch eine Wechselschaltvorrichtung, die von der umlaufenden Kondensatorbelegung e² zwangläufig abhängt, abwechselnd sowohl an die erste als auch an die zweite Ausführung der festen Kondensatorbelegung e¹ geführt, und zwar an die erste, wenn sich die rotierende Kondensatorbelegung e* gerade mit der zweiten Ausführung der festen Kondensatorbelegung e¹ deckt, und an die zweite Ausführung, wenn sich die rotierende Kondensatorbelegung e² gerade mit der ersten Ausführung der festen Kondensatorbelegung e¹ deckt, so daß die rotierende Kondensatorbelegung e² bei einmaligem Umlauf den Wert des veränderlichen Kondensators e zweimal durchläuft. Man kann auch, um die Umdrehungsgeschwindigkeit der rotierenden Kondensatorbelegung e² herabzudrücken, die feststehende Kondensatorbelegung e¹ mit entsprechender Wechselschaltvorrichtung in vielfacher Anzahl kreisförmig um die Drehachse anordnen, so daß dann die rotierende Kondensatorbelegung e² bei einmaligem Umlauf den Wert des veränderlichen Kondensators e dementsprechend vielmal durchläuft.

Die mit einer Geschwindigkeit von xmal 3 Touren umlaufende Kondensatorbelegung c² des veränderlichen Kondensators e liegt an Erde.

Die Verteilervorrichtung α bewirkt die Verteilung der Stromschwankungen der vom Arm ν eingeschalteten Wellenbereiche auf die entsprechenden Zeigeranordnungen.

Die Vorrichtung u hat den Zweck, xmal pro Sekunde sämtliche Teilspulen b^-h⁶ der stufenweise veränderlichen Selbstinduktion c der Reihe nach in den Antennenkreis ein- und wieder auszuschalten und somit ein Wellenbereich von λ = 80 m — λ = 13000 m abzusuchen.

Befindet sich der Arm ν auf dem Kontaktstück w^l, so ist nur die Teilspule b¹ der Selbstinduktionsspule c in den Antennenkreis eingeschaltet, was einem Wellenbereich von λ = 8o m — λ = 240 m entspricht.

Befindet sich der Arm ν gerade auf w*, so sind die Teilspulen b¹, b², b^s und fe⁴ in den Antennenkreis eingeschaltet, und es ist somit ein Wellenbereich von λ = 650 m— λ = 1950 m hergestellt.

Bei größeren Wellenlängen, z. B. bei Stellung des Armes ν auf w^, ist zweckmäßig der veränderliche Kondensator e parallel zur Selbstinduktion c geschaltet, um die großen Wellenlängen aufnehmen zu können. Der besseren Übersicht wegen, und weil bekannt, ist diese Wechselschaltung zwischen Kondensator e und Selbstinduktion c in der Zeichnung weggelassen.

Um den Antennenkreis bei jeder der sechs verschiedenen Stellungen des Armes ν und der somit erfolgenden verschiedenen Einschaltung der einzelnen Teilspulen W-b" auf sämtliche einzelnen Wellenlängen abstimmen zu können, ist es nötig, daß die bewegliche Kondensatorbelegung e² sich um i8o° gedreht hat, solange der Arm ν das jeweilige Kontaktstück der Kontaktstüeke ttfi-zu* berührt. Da sechs Kontaktstüeke vorhanden sind, muß sich die bewegliche Kondensatorbelegung e² bei einmaligem Umlauf des Armes ν dreimal drehen, da sie bei einmaligem Umlauf zweimal den Wert des veränderlichen Kondensators e durchläuft. Der Arm ν macht nun in einer Sekunde χ Umdrehungen, folglich muß die rotierende Kondensatorbelegung e² xmal 3 Umdrehungen machen, um den Antennenkreis xmal in der Sekunde auf sämtliche einzelnen Wellenlängen des Wellenbereichs von λ — 8o m — λ = 13000 m abzustimmen.

Die jeweilig ankommende Welle wird durch die Kopplungsspule d auf den eigentlichen Detektorkreis / übertragen. Man wird also im Fernhörer η unverständlich gleichzeitig sämtliche Stationen hören, von denen jede einzelne mit einer eier Wellenlängen von λ = 80 m — λ = 13000 m arbeitet.

Die Verteilervorrichtung s ist mit der Vorrichtung κ zwangläufig verbunden und hat somit die gleiche Umdrehungsgeschwindigkeit wie der Arm ν der Vorrichtung u.

Der Arm z¹ gleitet bei seinem Umlauf über die sechs Kontaktstüeke x¹-**, der Arm s² hingegen über die sechs Kontaktstüeke y^l-y^K. Jedes der Kontaktstüeke x^%-x^r· steht über einen der Fernhörer r¹-?-⁶ mit seinem zugehörigen Kontaktklötzchen qi-q* in leitender

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Verbindung, während die einzelnen Kontaktstücke y¹-^⁶ je durch eine Leitung an einen der Zeiger p^p* angeschlossen sind.

Die Arme z¹ und 2² schalten bei ihrem Umlauf doppelpolig die sekundäre Wickelung des Ausgangstransformators t in rascher Reihenfolge an die Kontaktstüekenpaare x¹ y¹, x~ y", λ^λ y^s, Jtr* y*, .r⁵ 3?⁵ und x^e y*. Es werden somit in gleicher Reihenfolge die Zeiger p^-p* mit ίο ihren Kontaktklötzchen q^-q* nebst zugehörigen Fernhörern r¹-r^s an die sekundäre Umwicklung des Ausgangstransformators f gelegt. Da die Arme s¹ und s² mit dem Arm ν zwangläufig verbunden sind, so legen sie ein für allemal die gesamten Stromschwankungen eines jeden einzelnen vom Arm ν stufenweise eingeschalteten und vom Drehkondensator e völlig durchlaufenen Wellenbereichs auf die entsprechende Zeigerordnung der Zeiger p^x-p^e.

Befindet sich z. B. der Arm ν auf dem Kontaktstück w¹, so werden die Stromschwankungen des dadurch eingeschalteten Wellenbereichs von λ. = 80 m — λ = 240 m von den Armen 2¹ und £² über das Kontaktstückenpaar .τ¹ y^% zur Zeigerordnung des Zeigers ρ¹ geleitet, da bei Stellung des Armes ν auf w¹ die Arme z¹ und z~ sich auf .v¹ und y¹ befinden. Bei Stellung des Armes ν ζ. B. auf w* befinden sich die Arme s¹ und s² auf x* und y⁴, die Stromschwankungen des gesamten eingeschalteten Wellenbereichs werden also über die Zeigeranordnung des Zeigers pⁱ mit zugehörigen Klötzchen q⁴ und Fernhörer r⁴ geleitet. Von jedem Zeiger können dann die einzelnen Wellenlängen aus dem betreffenden auf diesen Zeiger geleiteten Wellenbereich mittels der verschiebbaren Kontaktklötzchen ijr¹-^⁰ auf weiter unten beschriebene Art herausgegriffen und hörbar gemacht werden.

Die Zeiger haben die doppelte Umdrehungsgeschwindigkeit (xmal 6 Touren pro Sekunde) wie .die umlaufende Kondensatorbelegung e¹, wobei sie mit derselben in doppelter Übersetzung zwangläufig verbunden sind.

Durch diese doppelte Übersetzung durchläuft jeder der Zeiger p^p⁶ bei einmaligem Umlauf sämtliche einzelnen Wellenlängen des auf ihn geschalteten Wellenbereichs, während ohne die doppelte Übersetzung dies schon bei einem halben Umlauf geschehen würde. Bei der äußerst feinen Abstimmung bei Gebrauch der Kathodenröhre wird es von Vorteil sein, die punktförmige Abnahme mittels eines jeden der Klötzchen q^q" damit durch eine strichförmige zu ersetzen. Die Kontaktflächen von Zeiger und Klötzchen brauchen nicht winzig schmal zu sein, um nur eine einzige Wellenlänge abzuheben, denn bei der Verteilung des ganzen jeweiligen Wellenbereichs auf den ganzen Umfang des von den Zeigern p^-p" durchlaufenen Kreises kann die Breite der Kontaktflächen "noch einmal so groß be- ! messen sein, als bei Verteilung des ganzen ; jeweiligen Wellenbereichs auf den halben J Umfang, welches geschehen würde, wenn die : Zeiger p^x-p^ die gleiche Umdrehungsgeschwin- \ iligkeit (xmal 3 Toure:i pro Sekunde) hätten wie die rotierende Kondensatorbelegung e², da diese ja schon bei einer Umdrehung von i8o° das ganze jeweilig eingeschaltete Wellenbereich diurchläuft.

Auch können dadurch die Fernhörer r^x-r* noch einmal solange an die sekundäre Umwickelung des Ausgangstransformators t gelegt werden, da die Kontaktflächen an Zeiger und Klötzchen noch einmal so breit ausgebildet werden können als bei einfacher Übersetzung. Jeder Winkelstellung der rotierenden Kondensatorbelegung e„ entspricht eine bestimmte Winkelstellung eines jeden. Zeigers p¹^. Da bei jeder bestimmten Kondensatorplattenstellung das Empf angssystem auf eine bestimmte Wellenlänge des jeweilig eingeschalteten Wellenbereichs abgestimmt ist, so wird man diese bestimmte Wellenlänge mit Hilfe der entsprechenden Zeigeranordniung auf folgende Weise herausgreifen können:

Man verschiebt das zum jeweiligen Zeiger gehörige Kontaktklötzchen so weit auf dem Umfang des vom Zeiger bestrichenen Kreises, daß in dem Moment, wo der Drehwinkel der rotierenden Kondensatorbelegung e² und mit ihm der Drehwinkel des Zeigers 'der betreff enden.Wellenlänge entspricht, die Kontaktfläche des Klötzchens diejenige des Zeigers berührt.

Wie für die eben besprochene Wellenlänge, so gibt es nun für alle einzelnen Wellenlängen der einzelnen Wellenbereiche eine ganz bestimmte Zeigerstellung der entsprechenden Zeiger p¹^⁵, bei welcher die ankommenden ioo Zeichen der betreffenden Wellenlänge zu hören sind, sobald man das zum jeweiligen Zeiger gehörige Kontaktklötzchen auf die betreffende Zeigerstellung verschiebt.

Man hat es also in der Hand, durch Verändern der Lage des betreffenden Klötzchens die Zeichen der betreffenden Wellenlänge aus den Zeichen sämtlicher gleichzeitig mit ankommenden Wellenlängen des jeweiligen Wellenbereichs herauszugreifen ttnd mit dem zum betreffenden Kontaktklötzchen gehörigen Fernhörer abzuhören.

Da man auf jedem Zeigerraidius beliebig viele Kontaktklötzchen mit zugehörigen Fernhörern unter Anschaltung an die entsprechenden Kontaktstücke jr¹-^⁸ und y^x-y^e anbringen und diesen einzelnen Kontaktklötzchen eine untereinander verschiedene Stellung; geben kann, so vermag man von jedem der Zeiger p^-p" die entsprechende Anzahl von einzelnen Wellenlängen gleichzeitig herausgreifen und einzeln mit den betreffenden Hörern hörbar

zu machen, und auf diese Weise mit Hilfe von \ nur einer Antenne und nur eines Empfangsapparates, der nur einen einzigen Detektorkreis besitzt, gleichzeitig die mit verschiedenen Wellenlängen gegebenen Zeichen beliebig ] vieler Stationen aufzunehmen.

Man kann auch die Zeigeranordnungen der Zeiger P¹^p⁶ in mehrfacher Anzahl durch Parallelschaltung an die Kontaktstückenpaare ίο -v¹ J¹S¹' y^e anschalten, um eine weitere Abnahmemöglichkeit der einzelnen Wellenlängen zu haben, wenn der Radius des jeweiligen Zeigers zur Aufnahme der betreffenden Anzahl von Kontaktklötzchen mit zugehörigen Fernhörern nicht ausreicht.

Es sei noch bemerkt, daß man zur gleichzeitigen Aufnahme von verschiedenen Sta- \ tionen nicht grundsätzlich den Antennenkreis dauernd in Resonnanz mit dem Wellenbereich von λ = 8o m —λ = 13000 m zu bringen hat, sondern das zu durchlaufende Wellenbereich dem Bedürfnis entsprechend begrenzen kann. Wie im vorhergehenden das gleichzeitige Empfangen auf beliebig vielen bestimmten einzelnen Wellenlängen erläutert wurde, so kann man in umgekehrter Weise das gleichzeitige Senden auf beliebig vielen einzelnen bestimmten Wellenlängen bewerkstelligen, wie z. B. in Abb. 2 dargestellt ist. Der einzig vorhandene Schwingungserregerkreis 23 in Abb. 2 wird auf bekannte Weise durch rotierende oder schwingende Abstimmmittel in einer Sekunde beliebig oft auf sämtliche oder einzelne bestimmte Wellenlängen des Wellenlängenbereichs von λ = 80 m — λ = 13000 m abgestimmt. Die Zeigeranordnungen 29, 30, 31, 32, 33 und 34 haben den Zweck, die jeweilige Taste in dem Augenblick in den Schwingungserregerkreis einzuschalten, sobald das Sendesystem sich in Resonnanz mit der auszustrahlenden Wellenlänge befindet. Da die einzelnen Zeiger in einer Sekunde mehrere Male über die einzelnen Kontaktklötzchen gleiten, so ist es ersichtlich, daß man durch Drücken einer jeden Taste gleichzeitig auf den bestimmten einzelnen Wellenlängen Energie ausstrahlen und somit Nachrichten senden kann.

Eine Beschreibung der anderen Teile des Sendesystems erübrigt sich, da die sonstigen rotierenden Abstimmittel genau so wirken, . wie in dem Empfangssystem beschrieben worden ist.

Bemerkt sei noch, daß bei Anwendung dieser Erfindung auf dem Gebiete der Hochfrequenztelegraphie und -telephonie längs Drahtleitungen an Stelle der Antennen Spulen usw. treten, mittels derer die ausgestrahlten Energien sowohl dem Leitungszug aufgezwungen als auch von diesem wieder abgenommen werden.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Schaltungsanordnung für Empfangssysteme der Wellentelegraphie und -tele- phonie ohne Draht oder längs Leitungen, die mit nur einer Antenne und mit nur einem Empfänger, der nur einen einzigen Detektorkreis enthält, die gleichzeitige Aufnahme auf beliebig vielen bestimmten einzelnen Wellenlängen ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß mittels an sich bekannter rotierender oder schwingender Abstimmittel o. dgl. das Empfangssystem in einer Sekunde das Bereich sämtlicher oder bestimmter Wellenlängen so oft durchläuft, daß auch während der Dauer des kürzesten Morsezeichens mehrere Male in einer Sekunde das betreffende Wellenbereich durchlaufen und bei jedem Umlauf das betreffende Empfangstelephon jedesmal in dem Augenblick daran angeschlossen wird, wenn die Abstimmung des Antennenbzw. Empfangskreises auf die gewünschte Empfangswelle vorhanden ist, wobei an Stelle der einzelnen Hörer jede beliebige andere Aufnahmevorrichtung treten kann, wie Relais, Telegraphen, weitere Verstärker usw.
2. 2. Schaltungsanordnung für Sende- go systeme der Wellentelegraphie und -telephonie ohne Draht oder längs Leitungen, die mit nur einer Antenne und mit nur einem Sendeapparat, der nur einen einzigen Schwingungserregerkreis enthält, die gleichzeitige Ausstrahlung auf beliebig vielen bestimmten einzelnen Wellenlängen ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß mittels an sich bekannter, rotierender oder schwingender Abstimmittel o. dgl. das Sendesystem in einer Sekunde das Bereich sämtlicher oder bestimmter Wellenlängen so oft durchläuft, daß auch während der Dauer des kürzesten Morsezeichens mehrere Male in einer Sekunde das betreffende Wellenbereich durchlaufen und bei j edem Umlauf die betreffende Taste jedesmal in dem Augenblick daran angeschlossen wird, wenn die Abstimmung des Antennenbzw. Schwingungserregerkreises auf die gewünschte Sendewelle vorhanden ist, wobei an Stelle 'der einzelnen Tasten jede beliebige andere Gebevorrichtung treten kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,