DE412762C - Drahtlose Fernsprechanlage fuer gleichzeitigen Sende- und Empfangsbetrieb - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AU 27. APRIL 1925

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21a GRUPPE 69

(B 110032

Emanuele Boselli in Borgo, San Donnino, Ital.

Drahtlose Fernsprechanlage für gleichzeitigen Sende- und Empfangsbetrieb. Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Juni 1923 ab.

Bekanntlich, ist, entgegen der gewöhnlichen Drahtfernsprechung, der .gleichzeitige Gesprächsaustausch, bei drahtloser Femsprechung deshalb schwer, weil beim gleichzeitigen Betriebe der Sendungs- und Empfangsvorrichtungen die gewöhnlich starken und hochpotentialigen Sendströme auf die sehr zarten und empfindlichen örtlichen Empfangsvorrichtungen, schädlich wirken und den Empfang verhindern, wofern diesen schädlichen Wirkungen nicht durch verwickelte, unsichere und oft unpraktische Sondervorrichtungen entgegengearbeitet wird.

Dementgegen bildet der Erfindungsgegenstand eine vereinfachte, praktische und sichere Einrichtung zum umschaltungslosen Übergange vom Sendungs- zum Empfangsbetriebe.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen an Beispielen erläutert.

Abb. ι stellt schematisch die besondere An-

Ordnung der Luftsendevorrichtungen und des rahmenartigen Empfangsluftleiters dar;

Abb. 2 zeigt den durch den veränderlichen Kondensator vervollständigten, den Luftleiterrahmen bildenden Luftleiterkreis;

Abb. 3 ist eine Einrichtung zur Verbesserung des Ausgleiches, der die beiden Hälften der aus zwei parallelen Drahtwindungen auf ■dem Isolierkern gebildeten Primär Wickelung ίο durchfließenden Gegenströme;

Abb. 4 und 5 stellen zwei einander sehr ähnliche Abänderungen der Kreise dar, und zwar ist in Abb. 4 der Empfangskreis nicht mit einem besonderen Kreis (E, C₁ F₁ L',, O₁ P₁L" in Abb. 2), sondern unmittelbar mit zwei im Antennenkreis eingeschalteten Spulen P₁ P' gekoppelt. In Abb. 5 sind die Spulen P, P' so angeordnet, daß sie nicht von den Sendeströmen durchflossen werden.

Die Abb. 6 bis 9 endlich erläutern einige Ausführungsbeispiele für den Luftleiterrahmen.

Das Hauptmerkmal der Erfindung besteht in einer besonderen Anordnung der Luftsende- und Empfangsvorrichtungen, die sich in einem Luftleiterrahmen verkörpert. Dieser ^: liegt in einer senkrechten oder annähernd senkrechten Ebene und besteht gewöhnlich aus einer einzigen Windung oder mehreren parallel geschalteten Windungen und hat viel größere Abmessungen als die gewöhnlich für Empfängerrahmen verwendeten, da seine Größe etwa derjenigen- der gewöhnlichen Sendeluftleiter entspricht.

Dieser, von einem geeigneten Gebilde von Masten und Zugseilen oder 'Zugdrähten getragene Rahmen arbeitet gleichzeitig als Empfänger (geschlossener Resonanzkreis) und als ' Sender (offener Ausstrahlungskreis), wie in \ der Abb. 1, in welcher durch vollausgezogene i Pfeile für einen gegebenen Zeitpunkt der j Weg der schwingenden Sendströme, und j durch gestrichelte Pfeile für einen gegebenen Zeitpunkt der Weg der schwingenden Emp- j fängerströme angegeben ist. Der Sinn der Abb. ι ist klar: da das Gebilde in elek- : trischer und geometrischer Hinsicht sym- ^: metrisch zu der gestrichelten Senkrechten A₁ T ist (wobei T den Erdanschluß darstellt), kann der Rahmen A, B₁ C₁ D der Sitz von zyklisch kreisenden Empfängerströmen ^ein, gleichzeitig aber auch als offener Luftkreis arbeiten, indem er von den Sendströmen nicht etwa zyklisch, sondern doppelt durchflossen wird, so daß immer Ströme gleicher Werte und Richtungen an den zur Senkrechten A, T symmetrischen Punktepaaren. d.h. in A₁ ein Stromknotgn vorhanden ist. Die .Sendwirkung des Gebildes ist also nur diejenige eines einfachen .senkrechten Luftleiters. Es ist augenscheinlich, daß auf diese ^: Weise dasselbe Gebilde gleichzeitig als Sende- und Empfangsstromgebilde benutzt werden kann, ohne daß Störungen beim Empfang durch die Sendeströme auftreten.

Diese gesonderte und gleichzeitige Benutzung der beiden miteinander auf dem Luftleiterrahmen bestehenden Stromgebilde geschieht durch einfache Differentialschaltung, wie solche in den folgenden Abbildungen erläutert sind.

In der Abb. 2 z. B. ist der den Luftleiterrahmen bildende Kreis A, B₁ E₁F₁ D durch den veränderlichen Kondensator C ergänzt, der eine genügende Kapazität hat, um zusammen «lit der zum Rahmen gehörigen Induktanz die Abstimmung auf die verschiedenen Längen der zu empfangenden W.ellen zu ermöglichen. An den Enden des Kondensators C liegt in Nebenschluß ein Kreis E₁ L", O₁ U₁ F, der wesentlich aus drei in Reihe geschalteten Induktanzen besteht, von denen die beiden seitlichen U₁ L" veränderlich sind, um den Wert der Induktanz dieses Kreises gleich demjenigen des Rahmens machen zu können, wobei jedoch die elektrische Symmetrie dieses Kreises zum Mittelpunkte O der mittleren Induktanz P streng beibehalten wird. Diese mittlere Induktanz/³ ist einfach die Primärwickelung eines spannungserhöhenden Schwingungswandlers, dessen mit großer Induktanz ausgestattete Sekundärwickelung 5 mit dem veränderlichen Kondensator kleiner Kapazität C einen Kreis bildet, welcher durch Regelung des Kondensators mit dem Kreise C, E, L", O₁ U₁ F in Resonanz gebracht werden kann. Dieser Kreis hat seinerseits, wie gesagt, gleiche Induktanz wie der Rahmen und ist, da er mit ihm durch den Kondensator C gekuppelt ist, in Resonanz mit dem Kreise A₁ B₁ C₁ D. Von den Enden des kleinen Kondensators C ist der Empfangskreis R abgezweigt.

Wenn nun von einer ungefähr in der Ebene des Rahmens gelegenen Station Wellen den Rahmen treffen, so treten in diesem Schwingungen auf, die auf dem Kreise E₁ L", U₁ F und von dort unter Spannungstransformation durch den Transformator P, S auf den Empfänger (Detektor und Verstärker) R übertragen werden.

Der Mittelpunkt der Primär Wickelung P ist unmittelbar mit _:dem Sendapparate verbunden, der im Schaltungsbilde zusammenfassend mit T bezeichnet und seinerseits mit der Erde verbunden ist. An Stelle des gewöhnlichen Luftleiters des Sendapparates tritt also liier die Gesamtheit der vorstehend angegebenen Kreise vom P,unkte-0 zum Punkte .4.

Die Sendeströme, welche, wie oben gesagt, und wie aus dem Schaltungsbilde 2 hervorgeht, den Luftleiterrahmen doppelt durch-

fließen, gehen offenbar durch die beiden Hälften der Primärwickelung P in den beiden entgegengesetzten Richtungen, und üben daher keine Wirkung auf die Sekundärwickelung S und mithin auf den Detektor R. Dieser ist also zwar für die ganz schwachen Empfangsströme empfindlich, spricht aber nicht auf die unvergleichlich stärkeren Sendströme an. Um in der Praxis den Ausgleich der die beiden Hälften der Primärwickelung P durchfließenden Gegenströme noch vollkommener zu machen, besteht dieselbe aus zwei in parallelen Windungen auf den Isolierkern gewickelten 'Drähten, deren Enden in der im Schaltungsbilde 3 angegebenen Weise miteinander verbunden sind.

Um ferner, abgesehen von der unmittelbaren Wirkung der Kreise aufeinander, das Auftreten von Resonanzerscheinungen zu verhüten, die trotz des strengen Ausgleichs: schließlich doch den Detektor für Sendströme empfindlich machen könnten, ist dafür Sorge zu tragen, daß die Wellenlänge der ; Sendströme merklich von derjenigen der j Empfangsströme verschieden ist.

Durch die vorstehend beschriebene Einrichtung wird ein zweiseitiger Gesprächsaustausch ' wie bei gewöhnlichem Fernsprechen möglich, denn durch die symmetrische Verteilung der Sendströme auf die beiden symmetrischen Hälften aller Stations- und Luftkreise heben sich die etwaigen Wirkungen dieser Ströme auf die örtlichen Empfangsapparate auf, und als einzige Nutzwirkung bleibt Ausstrahlung nach außen bestehen.

Anderseits wird dadurch, daß der Rahmen von starken Sendströmen durchflossen ist, die Empfindlichkeit für den Empfang der sehr schwachen Empfangsströme nicht vermindert,

+0 denn es kann keine Störung auftreten, da, während die Empfangsströme zyklisch sind, die Sendströme für die beiden symmetrischen Hälften des Rahmens entgegengesetzte Ströme sind, die sich mit Hinsicht auf die zyklische Richtung gegenseitig aufheben. Hieraus ergibt sich, daß man während des Empfanges die Tätigkeit des Schwingungserzeugers in keiner Weise aufzuheben braucht, also die Antwort jederzeit gegeben werden kann, und zwar ohne Umschaltungen, wie bei anderen Anlagen der Neuzeit.

Die Schaltungsbilder 4 und 5 zeigen zwei, einander übrigens sehr ähnliche, Abänderungen baulicher Art an den oben beschriebenen Stromkreisen mit unverändertem Hauptmerkmale, der Erfindung, d.h. dem Luftleiterrahmen.

Bei der Anlage nach Abb. 4 ist der Empfangskreis nicht mit einem besonderen Kreis (E, C₁ F, U₁ O₁ P, L" der Abb. 2), sondern mit zwei im Antennenkreis eingeschalteten Spulen/³, P' gekoppelt. Zwischen Antenne und Sender ist eine besondere Differentialspule angeordnet, die so gebaut ist, daß sie für die von einem Ende zum andern 'zu durchfließen strebende, schwingende Ströme eine sehr hohe Impedanz aufweist, während sie für solche Ströme, die unter Verzweigung vom Sender gleichsinnig durchfließen, so gut wie keine Impedanz aufweist. Es ist klar, '/0 daß die schwingenden Empfangsströme so in dem aus dem Rahmen und dem Kondensator C gebildeten Kreise lokalisiert werden, da sie nicht durch die Differentialspule abgeleitet werden können. Wie aus dem Schaltungsbilde hervorgeht, wirken sie durch Induktion auf den Empfangskreis /?, während die Wirkung der frei durch die Differentialspule D gehenden Sendeschwingungen auf diesen Empfänger aufgehoben ist, da die Teilwirkungen der beiden Sekundärwickelungen S₁ S' ja einander ausgleichen.

Das Schaltungsbild 5 ist, wie gesagt, dem Schaltungsbilde 4 ganz ähnlich, nur die Spulen/³, P' sind so angeordnet, daß sie nur von den Empfangsströmen, nicht dagegen von den Sendströmen durchflossen werden.

Die Abb. 6, 7, 8 und 9 geben andeutungsweise einige Ausführungsbeispiele des Luftleiterrahmens mit einem oder zwei Tragmasten, aber viele andere Ausgestaltungen sind innerhalb der Schutzgrenzen dieser Erfindung möglich.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Drahtlose Fernsprechanlage für gleichzeitigen Sende- und Empfangsbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einer oder mehreren parallel geschalteten Windüngen bestehendes rahmenartiges Luftleitergebilde (A, B₁ C₁ D) elektrisch und geometrisch symmetrisch zu einer Erdschaltung (T) liegt und derart mit Sende- und Empfangskreis gekoppelt ist, daß der Luftleiter beim Empfang als Rahmenantenne, beim Senden als offene Antenne wirkt, die von den Sendströmen so durchflossen wird, daß sie auf den Empfangskreis keine Wirkung ausübt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.