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Verfahren zur Rundfunkübertragung von mehreren getrennten Sendestationen,
die dieselbe Wellenlänge benutzen Die Erfindung bezieht sich auf Rundfunksysteme
und insbesondere 'auf ein System von Rundfunkstationen, die mit derselben Frequenz
und synchron betrieben werden.
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Wenn in einem System der obengenannten Art irgendeine synchronisierende
Wellte oder Standardfrequenz über eine Leitung zwischen zwei Stationen gesandt wird,
so daß eine Station die Frequenz der anderen steuert?, weil beide dieselbe Trägerfrequenz
aussenden, so wird ein in einem Punkt zwischen den Stationen angebrachter Empfänger
die Trägerwelle beider Stationen auffangen. Der Empfänger kann eine solche Stellung
einnehmen, daß die von der einen Station ausgesandte Trägerwelle mit der von der
anderen Station ausgesandten in Phase ist. Hierdurch wird im Empfänger eine additive
Wirkung erzeugt, ohne daß für den Augenblick - die durch. Modulation hervorgerufenen
Seitenbänder berücksichtigt werden. In dem Abstand von 1/4 M'ellenlänge von diesem
Punkt, in der Richtung gegen die eine oder -,die andere Station, würden im Empfänger
die Träzerwell@en in direktem Phasengegensatz zueinander stehen. Die Resultierende
der beiden Trägerwellen, wenn sie im Gegensatz zueinander stehen, ist Null, wenn
der Empfänger in der Mitte zwischen beiden Stationen liegt (bei Stationen mit gleichen
Kräften), und nimmt mit Zwischenräumen von einer halben Wellenlänge zu, wenn man
sich der einen oder der anderen Station nähert. Es besteht somit etwas, was man
ein Interferenzmuster benennen könnte, welches eine Fläche zwischen den Stationen
und auf beiden Seiten der die Stationen verbindenden Leitung einnimmt. Dieses Muster
würde zeigen, daß die resultierende Trägerfeldstärke in verschiedenen Punkten der
erwähnten Fläche verschieden ist. Ein derartiges Interferenzmuster ist natürlich
nicht nur in der - Fläche zwischen zwei Stationen vorhanden, sondern auch zwischen
mehreren- Stationen, die synchron arbeiten. Die obige Angabe von zwei Stationen
post hier nur als Beispiel anzusehen. Die Muster dehnen sich auch etwas außerhalb
der Verbindungsleitung aus, aber hier ist die Inter ferenz so gering, daß sie außer
Betracht gesetzt werden kann. Auf Grund der Ungleichmäßigkeit der Leitung, welche
die synchronisierende Welle von der einen Station zur anderen leitet, kann die Phasenverschiebung
zwischen den ausgesandten Strömen sich von Zeit zu Zeit ändern. Dadurch ändert sich
das Interferenzmuster in der Fläche, und in dem darin vorhandenen Empfänger tritt
eine periodische _ Abschwächung der Signale ein. Dies macht sich um so mehr bemerkbar,
wenn die synchronisierende Welle eine
niedrige Frequenzgrundeahl
- (z. B. io ooo Perioden) besitzt, welche Frequenz in der entfernten Station vervielfacht
wird, um den Radioträger zu bilden. Die erwähnte Wirkung tritt ein, wenn die Trägerwellen
von verschiedenen Signalen moduliert werden, und der Grund hierfür ist, daß die
unmodulierte Komponente der ausgestrahlten Weile gewöhnlich etwa zwei Drittel der
ausgestrahlten Kraft enthält.
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Wenn dasselbe Signal beide Trägerwellen moduliert, d. h. wenn es von
einer Station aufgefangen und über eine Leitung an die andere Station übertragen
wird, so entsteht in dem erwähnten Empfänger eine Echowirkung auf Grund der Verzögerung,
welche bei der Über tragung der niedrigen Frequenzen über die Leitung . entsteht.
Die Ungleichmäßigkeit der Leitung kann auch eine Änderung der Phasenverschiebung
zwischen den in den beiden Stationen ankommenden Signalwellen biewirken, aber dies
bringt keine nennenswerte Verringerung der Qualität der im Interferenzbereich detektlerten
Signale mit seich. Die Echowirkung kam dagegen sehr lästig sein.
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Gemäß der Erfindung werden.dnegenannten, durch Abschwächung und Echowirkung
entstehenden Schwierigkeiten dadurch beseitigt, daß man in passenden Punkten zwischen
den Stauionen Phasenveränderungsvorriichtungen anordnet. Diese sind in der Verbüidungsleitung
zwischen beiden Stationen in den verschiedenen Stromwegen, d. h. im Signalwel.lenweg
und (:oder) im Synchromäsi'erungswellenweg, angebracht. Die die Signalwellenphase
ändernde Vorrichtung kann aus einem gewöhnlichen Verzögerungsstromkreis mit Kapazität
und Induktanz bestehen und die Form ,einer Kunstleitung haben. Die Konstanten dieser
Leitung sind derart gewählt, daß :eine Verzögerung hervorgebracht wird, welsche
genügend groß isst, um eine Verzögerung in der Leitung auszugleichen. Hierdurch
wird bewirkt, daß die auf zwei getrennte Sender aufgedrückten @ignal::wellen in
jedem Augenblick im wesentlichen in Phase sind. Die Phasenveränderungsvo-rrichtung
fier die SynclironisierumgaweU:e kann zwei Spulen enthalten, die über ein Kapazi
täts- bzw. ein Widerstandselement angeschlossen sind. Diese Elemente sind in Reihe
über die Leitung gelegt, und die Spulen stehen in _ ver bindung mit Kenner @dritben
Spule in einen Stromkreis, der zu dem Sender führt. Um die in der Leitung auftretende
-Phasenäiiderung, die hauptsächlich durch die -Widerstandsänderungen in derselben
entstehen, selbsttätig auszugleichen, wird die zuletzt genannte Spule im Verhältnis
zu den anderen bewegt, und zwar mittels. eines Motors, der unter dem Ein-Ruß der
Änderungen in dem
| Leistungswiderstand steht. Die iudetzt:envähnte |
| Einrichtung wird in der weiteren Beschrei- |
| bung Phasenrichter genannt werden. |
| Wenn mehr aas. zwei Stationen synchron |
| arbeften, müssten. natürlich mehrere Phasen.- |
| riclitex votrhanden sein, damit jeder ausge- |
| sandte Träger im Verhältnis zu der Haupt- |
| station geregelt werden kann, in welcher die |
| Synchramisiexungswelle erzeugt wird. Die |
| PhasenrIchter brauchen nicht am Ende eines |
| Linienabschnittes nahe dem außenliegenden |
| Sender angeoirdnet sein, sondern können am |
| anderen Ende dgs Ab@`ehnitbes, z. B.. nächst |
| der Hauptstation, diiegen. |
| Der Sdgnalwellenweg kann durch eine |
| Leitung und der Synncliromäserungswdlenweg |
| durch eine andere Leistung gehen. Mit einer |
| passenden Fälteranomdnung können aber auch |
| beide Wellen über dieselbe Leitung gesandt |
| werden. Ein abgaänderbes Verfahren besteht |
| daain, daß man die Syn.chxonissierung5 41e |
| (-etwa io ooo -Penaden) mit der Signalwelle |
| moduliert. Dadurch wird der Vorteil erreicht, |
| daß der gewöhnliche Fernsprechverkehr über |
| die Leitung nicht beeinflußt w#M, weil die |
| modulierte Synchronislerungswelle den Mädu- |
| herungsapparat des außemliegeaden Senders |
| direkt aufgedrückt werdien kann., als ,ob sie |
| dass Signal wäre. In @diese@m Fall wird ein |
| Teil der S.ynchxonisxerumgswelle abgefilbert |
| und auf eine Frequenz gebracht, die, wenn |
| sie mit dermaduliertenSynchronisieruagswelle |
| verbunden .wird die - Seitenbänder auf die |
| Grundfrequenz erhöht, die für ein synchrones |
| Zusammenarbeiten nnire der Hauptstation not- |
| wendig ist. |
| Weitere Kennzeichen bei: der Erfindung |
| werden aus der weiteren Beschreibung uni. |
| der .beigelegten Zeichnung hervorgehen. In |
| der Zeichnung zeigt |
| Abb. i ,das neue System in Verbindung |
| mit zwei Drahtleitungen L und L'. |
| Abb. a zeigt .dasselbe System in Verbindung |
| mit einer einzigen Letung L. |
| Abb. 3 stellt einen Phasenrichter für das |
| neue System .dar. |
| Abb. i zeigt eine Anlage, bestehend aus |
| drei: Radiosendiestw&nen A, B und .C, einer |
| Aufnahmekammier S uni. Leitungsvexstärker- |
| statiomen X und Y. Station C Biegt :dem Auf- |
| nahmeraum am nächsten, währen:. A und -B |
| von diesem und vonneinander-entfexnt.liegen. |
| Eine Verstärkerstation liegt zwischen A und S, |
| und zwei Leitungsverstärkerstatlonen liegen |
| zwischen B und S. |
| Diese Anordnung sowie die übrigen in der |
| weiteren Beschreibung behandelten Anlagen |
| können natürlich geändert werden, je nach |
| den zwischen den S.endestatvonen, den Auf- |
| nahrneraum und den Leitungsverstärkern, |
| (falls solche vorhanden sind) bestehenden |
geographischen Verhältnissen. Die verschiedenen Apparate können
auch Einrichtungen enthalten, die nicht besonders erwähnt sind. In denn beschriebenen
System sind, der leichteren Übersicht halber, keine Einzelheiten erwähnt oder gezeigt,
die für eine richtige Auffassung der Erfindung nicht unbedingt notwendig sind. Aus
demselben Grunde sind auch die wekeren Apparate nur als Vierecke gezeigt.
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Der Aufnahmeraum S enthält ein Mikrophon mit zugehörigem Niederfrequenzapparat
i o. Eine Quelle für einte . Standardfrequenz (Synchronisnierulngsfrequenz) F ist
(vorzugsweise) im Aufnahnveraum untergebracht. Eine Leitung L verbindet den Mkrophonäpparat
i o mit einem Siender T, in der Station C über die Zweigleitung L, und den Verzögerungestromkreis
D,. Der Apparat i o ist mit dein Sender T" üi Station A über Leitung L, Verstärker
RS in Station X und Veräög:erungskreisD" in Station A verbunden. Mit dem Sender
Tb steht das Mikrophon i o über I.,eitung L, Verstärker RS, Zweigleitung
Lb und einem anderen Leitungsverstärker R' in S.tatian Y in Verbindung. Die Verbindung
der Standardfrequenzquelle F mit dem Sender T, geht über Leistung L', Zweigleitung
L', und Frequenzerhöher HG, in Station C; die Verbindung mit Sender T" über Leitung
L', Verstärker R1, Phasenrichter P" und FrequenzerhöherHG" (P" und HG" sind
in der Station A untergebracht und die Verbindung mit Sender Tb über Leitung
L', Verstärker Rf, Zweigleitung L'b, Verstärker R't, Phasenrichter Pb und
Frequenzerhbher HGb. Pb und HGb liegen in der Station B.
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Es ist ohne Bedeutung, welche Formen die Standardfrequenzquelle, der
Leitungsverstärker, der Verzögerungskreis, der Frequenzer;-höher, und der Seender
aufweisen. Vorzugsweise besteht aber der Verzögerungskreis aus der gewöhnlichen
Kunstleitung mit Induktanz und Kapazität, und es eist vorteilhaft, in den anderen
Verrichtungen Vakuumröhren zu verwenden. Es ist wünschenswert, daß der Frequenzerhbher
ein Oberschwingungsgeneratox ist, damit die vorgeschriebenen Phasenverhältnisse
leicht aufrechterhalten werden können. Der Sender enthält einen Modulator, um die
Signalwelle der Radioiträgerwelle aufzuprägen, und eine Verstärkervorrichtung, um
der modulierten Trägerwelle für Sendezwecke die nötige Stärke zu geben. Ein Phasenrichter,
dessen Aufgabe oben angedeutet wurde, wird weiter unten beschrieben werden.
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Gemäß Abb. i sind mit den Stationen A und C Verzögerungsstromkreise
verbunden, vorn denen jeder derart geregelt äst, daß die Zeitverzögerung zwischen
Aufnahmeraum S und Station A dieselbe ist wie zwischen Aufnahmeraum S und Station
B. In derselben Weise ,ist die Verzögerung zwischen Aufiiahmerau:m Sund Station
C derart eingestellt, da:ß sie gleich der Verzögerung zwischen S und B ist. Die
Verzögerung zwischen allen Stationen und dien Raum S ist deshalb dieselbe, so daß
.eine Echowirkung nicht entstehen kann. Bei dem vorliegenden Beispiel wurde angenommen,
daß Station C in der Nähe des Aufnahmeraumes liegt. Die Phasenrichter sind deshalb
nur bei den Statianen A und B vorhanden und schaffen Ausgleich für Veränderungen
in dem Leitungswiderstand von L' bzw. von L' und L'b. Bei Passender
Einstellung können die drei Stationen A, B
und C immer genau. in Synchronismus
unld in Phase gehalten werden.. Die Wirkungs.-weise jedes einzelnen. Zwei,-es des
Systems geht aus ebiger Beschreibung sowie aus früheren Veröffentlichungen 'hervor.
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- Gemäß Abb. z werden seineeinzige Leitung L und Z-#v.eigleitungenL,
und Lb benutzt. Ebenfalls können in den Stationen X und Y Einzelverstärker
verwendet werden. Das geographische Verhältnis zwischen den Stationen ist dasselbe
wie in Abb. i. Die Signalwelle von der Quelle i o moduliert die Standardfrequenzwelle
(z. B. i o ooo Perioden) von Quelle .F im Modulator M in dem Aufnahmeraum S, und
die Seitenbänder mit der Standardfrel-. quenz werden über ein Bandfilter
BP, die Leitung L und die Zweigleitung L, an die Station C übertragen.
Hier wählt ein Bandfilter die Seitenbänder und die Standardfrequenz und drückt dieselben
über einen Verzögerungskreis D, einem Modulator M, auf. Diesem Modulator wird eine
Trägerfrequenz von beispielsweise 6oo ooo Perioden aufgedrückt, welche Frequenz
von einem Teil der Standardfrequenz herrührt, der durch einen selektiven Stromkreis
HP" ausgewählt und durch einen Oberschwin,-imgsgenerator HG, auf. die hohe Frequenz
gebracht wurde. Das gewünschte resultierende Ra.diofrequenzbandi, welches den Grundfrequ:enzträger
(z. B. 6io ooo Perioden) enthält, wird darauf mittels eines Bandfilters BP'" ausgewählt
und dem Frequenzkraftverstärker T, aufgedrückt. Die modulerte Standardfrequenz wird
ebenfalls über Leitung L und Verstärker X an Station A und über Leitung
L, Verstärkern X, Y
und Leitung La und Stadion B gesandt. Die Einrichtung
in Station A ist dieselbe wie in Station C mit der Ausnahme, daß bei der erstgenannten
Station ein Phasenrichter P" vorhanden ist, der zwischen dem selektiven, Kreis HP"
und dem Generator HG" liegt. Die Einrichtung in der Station B ist dieselbe wie in
Station A mit der Ausnahme, daß ein Verzögerungskreis fehlt. Die Verteilung der
Verzögerungskreise und Phasenrichter ist dieselbe
wie in Abb. i,
und die Anlage wirkt bei richtiger Einstellung in ähnlicher Weise. Der Madulator
M liegt vorzugsweise im Aufnahmeraum S, obwohl dies durchaus nicht notwendig ist.
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Abb. 3 zeigt einen Phasenrichter, der z. B. bei den Stationen A und
B benutzt werden kann. Ein Widerstand R1 und eine Kapazität C sind in Reihe über
:die Lextu;ng 34 gelegt. Diese Leitung, welche Verstärker usid andere Leitungseinrichtungen
enthalten kann, ist über den Transformator 25 und Leiter 24 mit der erwähnten Standardfrequenzquelle
verbunden. Der eigentliche Phasenrichter liegt innerhalb des jestrichelten Vierecks.
Eine Spule L., ist über Widerstand R, und Beine Spule L2 über Kondensator
C angeschossen. Die Spulen L1, L2 sind derart irr Verhältnis zueinander und zu Einer
dritten Spule L3 angebracht, daß, wenn die Spule L3 bewegt wird, sich ihre Kupplung
mit L1 erhöht, während idiejenige mit L2 verringert wird, und umgekehrt. Die Spule
L3 steht somit in Diferentialveebindung mit den Spulen L1 und L2. Spule L3 ist über
Leiter 38 mit dem vozerwähnten FrequenzerhÖher verbunden und wird: mittels der Welle
3o bewegt, die über Getriebe 33 mit dem Motor 26 verbunden ist. Der Motor 26 isst
weiter mittels Getriebe 27 mit einer Welle 28 verbunden und bewirkt Änderungen in
einem Stromkreis, der zeit der Leitung 34 zusammen die Wirkung des Motors in bekannter
Weise steuert. Dieser Stromkreis besteht aus ,einer Brücke, welche in einem Zweig
den Widerstand der Leitung 34 'und in einem anderen Zweig den Widerstand R., enthält,
der mittels des Glelltk ontaktes 29 und der Welle 28 geregelt wird. Ein Punkt zwischen,
Widerstand R2 und Leitungswiderstand ist über BatterieBl mit einem Punkt zwischen
dem anderen Zweig, der Brücke R3 und R4 verbunden, über welche .die. Spule 36 eines
Relais 37 gelegt ist. Der Ankep 31 dieses Relais sendet, je nach seiner Stellung'.,
von der BatterieB2oder Bs einen Magneti!-sierungsstrom in den Motor 26. Die- Stellung
des Ankers isst von der Richtung -des Stromes in der Spule 36 abhängig, so daß also
diese den Drehsinn des Moitors bestimmt. In den Leitern, die zu dem Leitungsarm
der Brücke führen, sind Drosselspulein 35 vorhanden, so daß der Standardfreqwenzstrom
nacht durch die Brückenknelse kurzgeschlossen ist. Sperr, ko.ndensatoren 32 lassen
die Standardfrequenz zu den Spulen L1 und L2 gelangen und verhindern gleichzeitig,
daß Batterie B1 kurzgeschlossen wird. Die Widerstände R3 und R4 sind von gleicher
Größe.
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U m die Brücke auszugleichen und um zu verhindern, daß Strom vorn
der BatterieBl durch die Spule 36 ließt, wird R2 immer gleich dem Leitungswiderstand
bis zur Sekundärwicklung des Transformators 25 gehalten. Mit passend bemesseinen
Getrieben 33 und 27 wird deshalb der Motor 26 die Spule L3 und den Gleitwiderstand
29 gleichzeitig und meiner solchen Richtung be.i wegen, daß, während die Phase der
an die Leiter 38 abgegebenen Standardfrequenz durch den Leitungswiderstand geändert
und durch die Teile @l/Ll, CIL2 und L3 wieder richtiggestellt wird, gleichzeitig
sein Ausgleich in der Brücke durch :eine Änderung des Widerstandes R2 erfolgt, so
da.ß die Brücke wieder ausgeglichen wird. Der Motor 26 regelt somit selbsttätig
die Phasenveränderung der Standardfrequenz in der Leitung 34-38.
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Die Lage des Phasenrichters zur Quelle für Standardfrequenz und zum
Fnequenzerhöher geht aus Abb. i hervor. Gemäß Abb. 2 isst die Brücke direkt, d.
h. von dem selektiven Stromkreis, mit der Leitung Lb verbunden.
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Der Phasenrichter kann natürlich beide selektive Stromkreise gleichzeitig
in einer besonderen Station beeinflussen, aber dies ist nicht notwendig.
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Es ist notwendig, einen durchgehenden Stromkreis über Leitung 34 zwischen
dem Phasenrichter und. der Sekundärseite des Transformators zu haben. Ein solcher
Stromkreis ist auch gewöhnlich vorhanden in den jetzt verwendeten Leitungsverstärkern.
Es isst nicht von Wichtigkeit, da.ß der Phasienaichter in der entfernten Station
Aoder B liegt. In der Anlage nach Abb. i kann der Phasenrichter Pb auch in
die Zweigleitung L'b und in der Nähe der Station Y liegen: Unter diesen Verhältnissen
ist ein passender Abschluß am anderen Ende der Leitung L'b, d. h. in der Station
B, notwendig. Dieser Abschluß kann die Form einer Drosselspule, inNebenschluß zu
Leitung, mit einem darauffolgenden Spierrkondensator in Reihe haben, Auf diese Weise
erhält man einen Stromkreis für den Gleichstrom der Brücke. wie mittels der Sekundärseite
dies in Abb. 3. Unter diesen Verhältnisseen wird der Phasenrichter des Station A
nach einem Punkt in der Leitung Lx verlegt, und zwar zwischen Verstärker Rp und
Station X, in der Nähe der letzteren. Wie erwähnt, muß dann ein passender Abschluß
am anderen Ende der Leitung L' eingerichtet werdein, z. B. zwischen Verstärker Rt
und Station Y, in der Nähe der letzteren.
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Die Verzögerungskreise brauchen nicht in den entfernten Stationen
zu Ziegen, sondern können in den ihnen zugeordneten Leitungsiweg:en an beliebigen
Stellen innerhalb der Anlage dienen.
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Die Erfindung kann. selbstverständlich. in verschiedenen Weisen -variiert
werden, ohne
daß der Rahmen der Erfindung überschritten wird.