DE435024C - Vorrichtung zur Regelung des Modulationsgrades von Hochfrequenzsendern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für Hochfrequenzsender, die derart wirkt, daß der Grad der Modulation der ausgestrahlten elektrischen Wellen auf einer bestimmten Größe gehalten wird. Man erreicht dadurch, daß die von einem Sender ausgestrahlte Hochfrequenzenergie immer bis zu dem höchst zulässigen Maße zur Übertragung von Sprache oder Musik herangezogen wird.

Erfindungsgemäß leitet man von der Hochfrequenzenergie eine der Aussteuerung entsprechende Niederfrequenz ab und läßt diese die Aussteuerung des Senders beeinflussen.

In Abb. ι ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem dje Aussteuerung des Senders dadurch beeinflußt

daß man die Kopplung zwischen akustischem Aufnahmeapparat und Steuereinrichtung des Senders beeinflußt. Mit ι ist die Senderöhre bezeichnet, die auf den Antennenkreis 2, 3 arbeitet. Dem Gitter der Röhre ist der Schwingungskreis 4 und die Steuerröhre 5 vorgeschaltet. Die Amplituden der ausgestrahlten Wellen werden durch die = Beeinflussung des Gitters der Röhre 5 verändert. Zwischen dem Gitter der Röhre 5 und seiner Kathode liegt die Sekundärspannung des Transformators 6, dessen Primärwicklung von den Telephonströmen durchflossen wird. Der Transformator 6 wird nun erfindungsgemäß so ausgebildet, daß seine Streuung bzw. gegenseitige Induktion zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung durch die

von dem Hochfrequenzstrom abgeleitete Niederfrequenzenergie beeinflußt wird. Die Veränderung der Streuung bzw. Gegeninduktivität kann z. B. durch Verdrehen der Wickhingen gegeneinander erzielt werden.

Eine vom Grad der Modulation der ausgestrahlten Wellen abhängige Niederfrequenzenergie erhält man z. B. dadurch, daß man einen der Antennenenergie proportionalen ίο Hochfrequenzstrom gleichrichtet und die Wechselstromkomponente des gleichgerichteten Stromes, die der Modulation der ausgestrahlten Wellen entspricht, aussiebt.

Nach Abb. ι wird der Antenne durch den aus der Induktivität 7 und der Kapazität 8 bestehenden Schwingungskreis Energie entzogen. Die in diesem Schwingungskreis induzierten Schwingungen werden über den Gleichrichter (Detektor) 9 und die Primärwicklung des Transformators 10 geleitet. In der Sekundärwicklung dieses Transformators fließt dann ein Niederfrequenzstrom, der vom Grade der Modulation der ausgestrahlten Wellen abhängt. Dieser Strom wird nun nochmais durch den Gleichrichter 11 (Detektor) gleichgerichtet und über die Spule 13 geleitet, die in dem Felde des Magneten 12 beweglich ist. Die Anordnung der Spule 13 und des Magneten 12 geschieht in der Weise, wie sie durch die Drehspuleninstrumente bekanntgeworden ist. Der Gleichrichter 11 (Detektor) kann wegbleiben, wenn man an Stelle der Drehspuleninstrumente ein Weicheiseninstrument oder ein anderes auf Wechselstrom ansprechendes Instrument benutzt. Die Spule 13 und die Primärwicklung des Transformators 6 sind mit einer Welle verbunden, so daß bei Verdrehung der Spule 13 auch die Primärwicklung des Transformators 6 gegenüber der Sekundärwicklung verdreht wird. Die Stellung der Primärwicklung des Transformators 6 muß nun eine solche Lage einzunehmen suchen (Feder), daß die Gegeninduktivität zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung ein Maximum ist, wenn die ausgestrahlten Wellen nicht moduliert werden, also die Spule 13 stromlos ist. Um kurzzeitige Schwankungen der Aussteuerung,, besonders Schwankungen im Rhythmus der Sprache unwirksam zu machen, schaltet man zweckmäßig parallel zur Spule 13 einen großen Kondensator 15 (etwa 20 M. F.). In vielen Fällen genügt aber schon die Trägheit des drehbaren Systems.

Die Anordnung wirkt in folgender Weise: Die Bemessung der zur Regelung des Modulationsgrades dienenden Teile geschieht derart, daß bei normaler Beaufschlagung des Mikrophons 16 und bei einer mittleren gegenseitigen Induktion zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung des Transformators 6 die ausgestrahlte Hochfrequenzenergie bis zu dem höchst zulässigen Betrage (mit Rücksicht auf Verzerrungsfreiheit) moduliert wird. Die von der Hochfrequenzenergie abgeleitete Niederfrequenzenergie wird nun so gewählt, daß der Strom in der Spule 13 gerade imstande ist, die Primärwicklung des Transformators 6 in ihrer Lage zu halten. Sind die Verhältnisse so getroffen, so wirkt die Anordnung in folgender Weise: Sinkt die Aussteuerung des Senders aus irgendwelchem Grunde, z. B. durch geringe Beaufschlagung des Mikrophons, so verringert sich die von der Hochfrequenz abgeleitete Niederfrequenzenergie, mithin auch der Strom in der Spule 13.

Die Richtkraft dieser Spule wird dadurch geringer, und die Primärwicklung des Transformators 6 dreht sich derart, daß die Gegeninduktivität zwischen den Wicklungen des Transformators 6 ansteigt. Die Folge davon ist, daß der Sender nun stärker ausgesteuert, d. h. also, daß die Verminderung der Aussteuerung zum größten Teil wieder ausgeglichen wird. Der umgekehrte Fall tritt ein, wenn die Aussteuerung des Senders steigt.

An Stelle des Transformators 6 mit verdrehbaren Wicklungen kann auch ein Transformator treten, dessen Streuung durch einen go veränderlichen magnetischen Nebenschluß beeinflußt werden kann. Es ist ferner möglich, an Stelle des Transformators 6 einen Transformator zu setzen, dessen Übersetzungsverhältnis durch Veränderung der Windungszahl gesteuert werden kann.

In Abb. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es ist dort ein Hochfrequenzsender dargestellt, bei dem durch das Kondensatortelephon 17 die WeI-lenlänge des Hochf reqttenzerzeugers beeinflußt wird. Der Hochfrequenzsender ist aus der Vakuumröhre 18, der Batterie 19, den Induktivitäten 20, 21 und 22 und dem Kondensatortelephon 17 zusammengesetzt. Dieser • Schwingungskreis ist induktiv mit einem zweiten Schwingungskreis gekoppelt, der aus der Induktivität 24 und der Kapazität 23 besteht. Die Spannung an der Kapazität 23 wirkt auf das Gitter der Senderöhre 25, die ihrerseits auf den Antennenkreis 26 geschaltet ist. Zwischen Senderöhre 25 und Schwingungskreis 23, 24 kann aber auch erst ein Gleichrichter und Verstärker eingeschaltet werden. Die Frequenzänderungen des erregenden Schwingungskreises 17, 20 und 21 werden in xA.mplitudenänderungen im Schwingungskreise 23, 24 umgesetzt, weil die erregende Frequenz auf einem Aste der Resonanzkurve des Schwingungskreises 23, 24* wandert. Gleichzeitig werden aber auch Wellen veränderlicher Frequenz mit ausgesandt.

Die Spannungen an der Kapazität 23 sind um so größer, je" schärfer die Resonanz dieses Kreises ist, mit anderen Worten also, je weniger dieser Kreis gedämpft ist.
In Abb. 3 sind Resonanzkurven für das Schwingungssystem 23, 24 bei verschiedener Dämpfung dargestellt. In senkrechter Richtung sind die Amplituden, in horizontaler Richtung die Wellenlängen aufgetragen. Ändert sich die Wellenlänge des erregenden Kreises innerhalb der durch die Linien 39 und 40 gegebenen Grenzen, so ändern sich die Amplituden der Schwingungen innerhalb der Grenzen, die durch die Schnittpunkte der Linien 39 und 40 mit den Resonanzkurven gegeben werden. Man ersieht, daß bei großer Dämpfung die Amplitudenänderung gering ist und umgekehrt. Dieser Umstand wird erfindungsgemäß dazu ausgenutzt, um die Empfindlichkeit der Aufnahmevorrichtung zu verändern, indem man die Dämpfung des Schwingungskreises 23, 24 entsprechend der Amplitudenänderung der ausgestrahlten Schwingungen variiert.

Die Dämpfung des Kreises 23, 24 kann dadurch verändert werden, daß man in den Schwingungskreis einen veränderlichen Widerstand einbaut oder einen veränderlichen Widerstand parallel zur Induktivität bzw. Kapazität legt. Zweckmäßig verwendet man als veränderlichen Widerstand eine oder mehrere Vakuumröhren, die auf die angegebene Weise eingeschaltet werden. In Abb. 2 ist mit 28 eine Vakuumröhre bezeichnet, die parallel zur Induktivität des Schwingungskreises 23, 24 gelegt ist. Das Gitter dieser Röhre wird von einer Spannung beeinflußt, die der von der Hochfrequenzquelle abgeleiteten Niederfrequenz proportional ist. Diese Spannung wird auf folgende Weise erhalten: Mit dem Antennenkreis wird ein Gleichrichter 3:3 gekoppelt. Die den Amplitudenänderungen des Hochfrequenzstromes entsprechenden mittelfrequenten Wechselströme werden dann durch die Verstärkeranordnung 34 verstärkt und nochmals einer Vorrichtung 35 mit Gleichrichteeffekt zugeführt. Der gleichgerichtete Strom durchfließt dann den Widerstand 36. Die vSpannung am Widerstände 36 ist dem in ihm fließenden Strom, mithin also der Amplitudenänderung der ausgestrahlten Wellenänderung proportional. Überträgt man diese Spannung auf das Gitter 29 der Röhre 28, so verändert man den AViderstand dieser Röhre. Mithin verändert man also die Dämpfung des Schwingungskreises 23, 24.

Die Gittervorspannung der Röhre 28 wird zweckmäßig mit Hilfe der Batterie 30 so ge=· wählt, daß bei nicht beaufschlagtem Kondenöo satortelephon 17, d. h. also, wenn die ausgestrahlten Wellen nicht moduliert werden, in ; der Röhre 28 kein Strom fließt, also ihr Widerstand unendlich ist. Die Dämpfung besitzt dann ihren kleinsten Wert, und der Schwingungskreis 23, 24 hat seine größte Empfindlichkeit gegen Frequenzänderungen. Bei normaler Beaufschlagung des Kondensatortelephons muß die Dämpfung des Schwingungskreises 23, 24 so weit vergrößert sein, daß die Amplitudenänderttng der ausgestrahlten Wellen hinreicht, um unter Vermittlung des Schwingungskreises 31, 32, der Röhren 33j 34/ 35 ^und des Widerstarides 36 eine solche Spannung zu erzeugen, daß die Dämpfung des Schwingungskreises 23, 24 auch einen mittleren Wert besitzt. Sinkt die Beaufschlagung des Kondensätortelephons 17, so wird die Modulation der ausgestrahlten Wellen geringer, es sinkt also auch die Spannung am Widerstände 36, wodurch die Dämpfung des Schwingungskreises 23, 24 verkleinert wird. Dies hat zur Folge, daß die Frequenzj empfindlichkeit des Schwingimgskreises 23, ' 24 erhöht wird, so daß also die geringere Be- : aufschlagung des Kondensatortelephons 17 j zum größten Teil ausgeglichen wird.

Um die Spannung am Widerstände 36 von kurzzeitigen Schwankungen der Modulation der ausgestrahlten Wellen, insbesondere von Schwankungen vom Rhythmus der Sprache zu befreien, wird parallel zum Widerstände 36 eine große Kapazität 37 gelegt (etwa 20 M. F.).

Um eine möglichst verzerrungsfreie Übertragung zu erhalten, ist es notwendig, daß die Wellenlängenveränderungen derart erfolgen, daß die veränderliche Frequenz auf einem möglichst geraden Teil der Resonanzkurve wandert. Da nun bei \'eränderungen der Dämpfung und bei einer bestimmten Wellenlängenveränderung immer mehr ein gekrümmter Teil der Resonanzkurve benutzt wird, so ist es weiterhin erforderlich, die Eigenwellen des Schwingimgskreises 23, 24 so zu verändern, daß wieder ein gerades Stück der Resonanzkurve in den Bereich der veränderlichen Wellenlänge fällt.

Erfindungsgemäß erreicht man dies, dadurch, daß man die Schaltung nach der Abb. 2 derart abändert, daß die Röhre 28 nur an einem Teil der Induktivität angeschlossen ist. Fließt in dieser Röhre ein Strom, so wird erstens die Dämpfung erhöht, zweitens aber die Wellenlänge vermindert, so daß die Resonanzkurve etwa die in Abb. 3 gestrichelt gezeichnete Lage einnimmt. Man erreicht dadurch, daß die veränderliche Frequenz wieder auf einem geradlinigen Teil der Resonanzkurve wandert.

Will man auf dem rechten Teil der Reso- iäo nanzkurve arbeiten, so muß man bei Veränderung der Dämpfung die Wellenlänge ver-

großem, um wieder ein geradliniges Stück der Resonanzkurve auszunutzen. Die Wellenlänge kann bei gleichzeitiger Vergrößerung der Dämpfung erhöht werden, wenn man vor die Röhre 28 eine Kapazität 38 einschaltet, die in der Abb. 2 gestrichelt dargestellt ist.

An Stelle einer Vakuumröhre können natürlich auch mehrere treten. Weil es sich um Wechselstrom handelt, ist es zweckmäßig, zwei oder mehrere parallel zueinander liegende, in entgegengesetzter Richtung eingeschaltete Röhren zu verwenden, damit beide Halbwellen des Wechselstromes gleichmäßig beeinflußt werden.

Claims (16)

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zur Regelung des Modulationsgrades von Hochfrequenzsendern, dadurch gekennzeichnet, daß eine von den modulierten Hochfrequenzströmen abgeleitete Niederfrequenzenergie den Grad der Modulation des Hochfrequenzstromes beeinflußt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung zwischen dem akustischen Aufnahmeorgan und dem Sender mit Hilfe der Niederfrequenzenergie verändert wird.

3. Vorrichtung· nach. Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen akustischem Aufnahmeapparat und Hochfrequenzsender ein Transformator eingeschaltet wird, dessen Übersetzungsverhältnis durch die Niederfrequenzenergie beeinflußt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung zwischen akustischem Aufnahmeapparat und Hochfrequenzsender durch einen Transformator mit veränderlicher Streuung beeinflußt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfung eines im Hochfrequenzkreise liegenden Schwingungskreises durch die Niederfrequenzenergie beeinflußt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 für Sendeanordnungen, bei denen Frequenzänderungen in Amplitudenänderungen umso geformt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzempfindlichkeit eines Schwingungskreises durch Beeinflussung der Dämpfung verändert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsveränderung durch eine oder ,mehrere Vakuumröhren geschieht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfung durch eine oder mehrere parallel zur Induktivität eines Schwingungskreises geschalteten Vakuumröhren verändert wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß» die Dämpfung mittels zweier oder mehrerer parallel liegender, in entgegengesetzter Richtung eingeschalteter Vakuumröhren verändert wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungj die an den Gittern der zur Dämpfungsveränderung dienenden Vakuumröhren liegt, durch den Grad der Modulation der ausgestrahlten Wellen verändert wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6, J, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Eigenschwingungszahl des auf Frequenzänderungen ansprechenden Schwingungskreises beim Verändern der Dämpfung verändert.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6, 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenschwingungszahl des auf Frequenzänderungen ansprechenden Schwingungskreises beim Erhöhen der Dämpfung vermindert wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere zur Dämpfungsveränderung dienende Vakuumröhren parallel zu einem Teil der Induktivität des Schwingungskreises (23, 24; Abb. 2) geschaltet sind, zum Zwecke, die Eigenschwingungszahl dieses Kreises beim Erhöhen der Dämpfung zu vermindern.

14. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8, 9, 10, 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gittervorspannungen der Röhren so gewählt sind, daß sie stromlos sind, wenn die ausgestrahlten Wellen nicht . moduliert werden.·

15. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis

14, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung der Modulation des Hochfrequenzstromes durch die von ihm abgeleitete Niederfrequenzenergie so verlangsamt wird, daß kurzzeitige Modulationsänderungen unwirksam werden.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis

15, dadurch gekennzeichnet, daß Spannungsänderungen im Tempo der Sprache durch eine große Kapazität unwirksam gemacht werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.