DE515691C

DE515691C - Process for the simultaneous generation of several carrier frequencies

Info

Publication number: DE515691C
Application number: DET35852D
Authority: DE
Inventors: Mendel Osnos
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1928-10-20
Filing date: 1928-10-21
Publication date: 1931-01-12

Description

Verfahren zur gleichzeitigen Erzeugung von mehreren Trägerfrequenzen Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Beseitigung von Fadingstörungen eine und dieselbe Nachricht simultan auf mehreren Wellen zu übertragen, die in ihrer Frequenz sich nur um kleine Differenzen voneinander unterscheiden.Method for the simultaneous generation of several carrier frequencies It has already been proposed to eliminate fading disorders one and transmit the same message simultaneously on multiple waves that vary in frequency differ from each other only by small differences.

Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe, die gewünschte Anzahl von derartigen, sich um kleine Beträge voneinander unterscheidenden Frequenzen mittels möglichst weniger Erzeuger und, wenn erwünscht, mit möglichst gleicher Amplitude hervorzubringen.The present invention solves the problem of the desired number of such frequencies differing from one another by small amounts by means of As few producers as possible and, if desired, with the same amplitude as possible bring forth.

Es ist bereits bekannt, eine gegebene Hochfrequenz v mittels Glühkathodengitterröhren durch Modulierung der Gitterkreise derselben mit einem Modulierstrom von einer Frequenz m in zwei andere Frequenzen v -[- m und v - nz zu spalten. Die bekannteste Anordnung dieser Art ist die von Carson (s. z. B. Lehrbuch der drahtlosen Telegraphie von Zenneck und Rukop 1925, Seite 708, Fig. 6q.5).It is already known to split a given high frequency v into two other frequencies v - [- m and v - nz by means of hot cathode grid tubes by modulating the grid circles of the same with a modulating current of a frequency m. The best-known arrangement of this type is that of Carson ( see e.g. textbook of wireless telegraphy by Zenneck and Rukop 1925, page 708, Fig. 6q.5).

Ferner ist von anderer Seite vorgeschlagen worden, die Spaltung einer gegebenen Hochfrequenz in zwei andere derart zustande zu bringen, daß ein primärer Strom gegebener Hochfrequenz v und konstanter Amplitude einen sekundären Stromkreis mittels einer veränderlichen Kopplung beeinflußt, die mit einem Modulierstrom von einer Frequenz in moduliert wird, derart, daß das Kopplungsverhältnis während jeder Periode des Modulierstromes wenigstens zweimal durch den Nullwert durchgeht und sein Zeichen ändert. Bei allen diesen erwähnten Anordnungen handelt es sich darum, nur eine einzige der Moduliereinrichtung zugeführte Eingangsfrequenz in zwei andere zu spalten.It has also been suggested by others to split a given high frequency to bring about in two other such that a primary Current given high frequency v and constant amplitude a secondary circuit influenced by means of a variable coupling with a modulating current of a frequency in is modulated in such a way that the coupling ratio during each Period of the modulating current passes through the zero value at least twice and changes his character. In all of these arrangements mentioned it is a matter of only one input frequency fed to the modulating device into two others to split.

Nach der Erfindung werden, zwecks simultaner Erzeugung mehrerer sich voneinander um kleine Differenzen unterscheidender Trägerfrequenzen, zwei oder mehrere Trägerwellen durch einen und denselben Modulierstrom und gegebenenfalls auch einen und denselben Modulator je in ein Trägerwellenpaar in an sich bekannter Weise gespalten.According to the invention, for the purpose of simultaneous generation of several Carrier frequencies differing from one another by small differences, two or more Carrier waves through one and the same modulating current and possibly also one and the same modulator each split into a carrier wave pair in a manner known per se.

Einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens sind nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert Abb. i zeigt eine der bekannten Carsonschen Schaltung ähnliche Einrichtung. Hier werden in an sich bekannter Weise die Gitterkreise der Glühkathodenröhren a, a von den Hochfrequenzströmen im gleichen Sinne und vom Modulierstrom i" L im entgegengesetzten Sinne beeinflußt, während die Anodenströme der beiden Röhren mit dem Nutzkreis differentiell gekoppelt sind. Die Einrichtung nach der Abb. i unterscheidet sich von der bekannten darin, daß hier den Gittern der beiden in Gegentaktschaltung arbeitenden Röhren gleichzeitig mehrere besonders erzeugte Hochfrequenzen v1, v2, v3 usw. zugeführt werden. Diese werden nun simultan von dem Modulierstrom i," mit der Frequenz m moduliert. Auf diese Weise erhält der Antennenkreis (oder der Eingangskreis der nächsten Stufe) die Frequenzpaare v1 - nz und v1 + m, v2 - 9n und v2 + m, v3 - m und v3 -[- m usw.Some embodiments of the inventive concept are explained below with reference to the drawing. Fig. I shows a device similar to the known Carson circuit. Here, in a manner known per se, the lattice circles of the hot cathode tubes a, a are influenced by the high frequency currents in the same sense and by the modulating current i " L in the opposite sense, while the anode currents of the two tubes are differentially coupled to the useful circle. i differs from the known one in that here several specially generated high frequencies v1, v2, v3 etc. are simultaneously fed to the grids of the two push-pull tubes. In this way the antenna circuit (or the input circuit of the next stage) receives the frequency pairs v1 - nz and v1 + m, v2 - 9n and v2 + m, v3 - m and v3 - [- m etc.

Wenn man somit k verschiedene Eingangsfrequenzen v1, v2, v3 usw. mittels k besonderer Röhren erzeugt, so erhält man durch ein zusätzliches Röhrenpaar a, a, 2 k Frequenzen, wozu also hier nur insgesamt k -f- 2 Röhren erforderlich sind. Hätte man jede Endfrequenz in einer besonderen Röhre erzeugt, so wären 2 k Röhren erforderlich. Somit werden durch die Anordnung nach der Abb. i k - 2 Röhren erspart.If you thus generate k different input frequencies v1, v2, v3 etc. by means of k special tubes, you get an additional pair of tubes a, a, 2 k frequencies, for which only a total of k -f- 2 tubes are required here. If each end frequency had been generated in a special tube, 2 k tubes would be required. Thus, the arrangement according to Fig. Ik - saves 2 tubes.

Eine noch viel vorteilhaftere Anordnung zeigt die Abb. z. Bei dieser kann man selbst mit einer einzigen Eingangsfrequenz"" beliebig viele Endfrequenzen erhalten, und zwar durch Anwendung des Rückkopplungsprinzips. Hier erfolgt die Rückkopplung beispielsweise mittels der Wicklungen d und s. Es wird zunächst durch den Modulierstrom i" i die Eingangsfrequenz v1 in zwei Frequenzen v1 - m und v1 -E- m gespalten. Dadurch erhält auch die Rückkopplungsspule s diese Frequenzen. Diese werden wiederum durch den Einfiuß des Modulierstromes i "i je in zwei in Anodenkreisen auftretende Frequenzen gespalten, und zwar in v1 - 9n -(- m = V1, V1 - m - 9n = v1 - 29n, vl+m+m=vl+2m und vl+m-m=vl.An even more advantageous arrangement is shown in Fig. With this one can get any number of end frequencies even with a single input frequency "" by applying the feedback principle. Here, the feedback takes place, for example, by means of the windings d and s. The input frequency v1 is first split into two frequencies v1-m and v1 -E-m by the modulating current i ″ i. As a result, the feedback coil s also receives these frequencies due to the in ﬂ uence of the modulating current i "i split into two frequencies occurring in anode circles, namely into v1 - 9n - (- m = V1, V1 - m - 9n = v1 - 29n, vl + m + m = vl + 2m and vl + mm = vl.

Die beiden Wellen der Frequenz v1 heben sich aber infolge der Gegentaktschaltung auf, so daß übrigbleiben v1 + m, v1 - m, v1 + 2m und v1 - 2»a. Die letzten zwei Wellen werden wiederum dem Rückkopplungskreis zugeführt und spalten sich in v1 -t- 2m -na = v1 -E- 9n, v1 -;- 211t T 99t = v1 I- 311t, 11 - 2 m - 114 = Il-3m und vl-2m +m =vl-9n. Es kommen somit noch zwei neue Frequenzen ,@l -f- 3m und v1 - 39n hinzu, die wiederum gespalten werden können usw.The two waves of frequency v1 cancel each other out as a result of the push-pull circuit, so that v1 + m, v1 - m, v1 + 2m and v1 - 2 »a remain. The last two waves are in turn fed to the feedback circuit and split into v1 -t- 2m -na = v1 -E- 9n, v1 -; - 211t T 99t = v1 I- 311t, 11 - 2 m - 114 = II-3m and vl-2m + m = vl-9n. There are thus two new frequencies, @ l -f- 3m and v1 - 39n, which in turn can be split, etc.

Auf diese Weise bekommt man ein ganzes Band von Frequenzen, wobei die benachbarten Frequenzen sich nur um eine geringe Zahl in voneinander unterscheiden und deren Amplituden einander gleich sein können.That way you get a whole band of frequencies, being the neighboring frequencies differ from one another only by a small number and whose amplitudes can be equal to each other.

Die Anzahl der Endfrequenzen, die durch einen einzigen Modulierstrom entstehen, ist von den Konstanten der Röhren sowie der Kreise, durch die die Rückkopplung erfolgt, abhängig. Durch Änderung der genannten Konstanten läßt sich auch die Anzahl dieser Endfrequenzen ändern.The number of end frequencies produced by a single modulating current arise is from the constants of the tubes as well as the circles through which the feedback takes place, dependent. By changing the constants mentioned, the number of these end frequencies change.

Damit das so erhaltene Band der Endfrequenzen nicht allzu breit wird, werden geeignete Bandbegrenzer verwendet. So kann -man beispielsweise zu diesem Zweck parallel oder in Reihe zu den Gittern abgestimmte und regelbare Kristallsysteme k, k einschalten.Suitable band limiters are used so that the band of end frequencies obtained in this way does not become too wide. For this purpose, for example, one can switch on adjustable crystal systems k, k that are matched to the grids in parallel or in series.

Man kann die oben beschriebene Schaltung dahingehend abändern, daß der Rückkopplungskreis d, s nicht mit den Gittern der Röhren a, cc, sondern mit dem Gitterkreis des die Ursprungsfrequenz a liefernden Generators gekoppelt ist.The circuit described above can be modified in such a way that the feedback circuit d, s is not coupled to the grids of the tubes a, cc, but to the grid circuit of the generator supplying the original frequency a.

Diese Schaltung ist in der Abb. 3 dargestellt. Durch die Rückkopplung des Generators g mit dem Ausgangskreis der Röhre a, a wird der erstere auch zur Erzeugung von abgeleiteten Frequenzen veranlaßt, die dann durch die Kopplungsspule s1 auf den Gitterkreis der Generatoren a, a übertragen werden.This circuit is shown in Fig. 3. The feedback of the generator g to the output circuit of the tube a, a also causes the former to generate derived frequencies which are then transmitted through the coupling coil s1 to the grid circuit of the generators a, a.

Die Ausführung nach der Abb. q. unterscheidet sich von der vorangehenden nur insofern, als statt einer einzigen Röhre g zwei symmetrisch in Gegentaktschaltung angeordnete Röhren g, g genommen sind. Der Generator g, g wird gleichzeitig mit den Röhren a, a durch denselben Modulierstrom i", beeinflußt. Wenn der Modulierstrom i "i nicht vorhanden ist, erzeugt der Generator g, g überhaupt keine Hochfrequenzenergie. Tritt aber der Modulierstrom i", auf, so erzeugt der Generator g, g zunächst die Ursprungsfrequenz v1, die dann analogerweise, wie bei den vorher beschriebenen Schaltungen, auf den Gitterkreis der Röhren a, ca übertragen wird und dann durch sukzessive Spaltungen und Rückkopplungen eine Reihe von Spaltfrequenzen erzeugt.The execution according to fig. Q. differs from the previous one only in so far as instead of a single tube g two symmetrically in push-pull connection arranged tubes g, g are taken. The generator g, g is simultaneously with the tubes a, a influenced by the same modulating current i ". If the modulating current i "i is not present, the generator g, g does not generate any high-frequency energy at all. If, however, the modulating current i ″ occurs, the generator g, g first generates the Original frequency v1, which then analogously, as with the circuits described above, is transferred to the lattice circle of the tubes a, ca and then through successive cleavages and feedback generates a series of split frequencies.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriebene Art der Spaltung einer Welle in zwei andere beschränkt, sondern kann auch auf andere bekannte, die Spaltung einer Hochfrequenz in zwei andere hervorbringende Anordnungen angewendet werden.The invention is of course not in the manner of cleavage described one wave is restricted to two others, but can also be known to other that Splitting of a high frequency into two other producing arrangements are applied will.

Die Abb. 3 illustriert die Verwendung des Erfindungsgedankens bei einerEinrichtung, bei welcher eine gegebene Hochfrequenz v1 dadurch in zwei andere Hochfrequenzen gespalten werden kann, daß ein primärer Strom il von gegebener Eingangsfrequenz v1 und möglichst konstanter Amplitude einen weiteren Kreis über eine veränderliche modulierbare Kopplung beeinflußt, derart, daß der Kopplungsfaktor bei jeder Periode des Modulierstromes i "i wenigstens zweimal durch Null durchgeht und sein Zeichen ändert. Die Kopplung erfolgt beim gegebenen Ausführungsbeispiel mittels eines Kopplungszweiges, der eine Induktanz L und einen Kondensator C enthält. Durch entsprechende Steuerung des Kopplungszweiges kann sein resultierender scheinbarer Widerstand im Takte des Modulierstromes geändert werden. Man kann z. B. die Drossel D mit Eisenkern versehen, dessen zusätzliche Gleichstrommagnetisierung durch den Modulierstrom geändert wird. Besser ist es jedoch, den Kondensator C mit einer durch den Modulierstromi"isteuerbaren Zitterelektrode auszuführen. Zur genauen Einstellung des Kopplungszweiges empfiehlt es sich noch, die konstante Induktanz L durch einen regelbaren Kondensator Cl zu shunten, doch so, daß der resultierende Widerstand der so gebildeten Verzweigung induktiv bleibt. Bei dem mittleren Abstand der beiden Elektroden des -Membramkondensators C wird die resultierende Reaktanz Wk des ganzen Kopplungszweiges auf Null eingestellt, bei kleineren Abständen wird sie induktiv, bei größeren Abständen kapazitiv.Fig. 3 illustrates the use of the inventive concept in a device in which a given high frequency v1 can be split into two other high frequencies in that a primary current il of a given input frequency v1 and as constant as possible an amplitude influences a further circuit via a variable, modulatable coupling, in such a way that the coupling factor passes through zero at least twice for each period of the modulating current i "i and changes its symbol The resulting apparent resistance can be changed in the cycle of the modulating current. For example, the choke D can be provided with an iron core, the additional direct current magnetization of which is changed by the modulating current. run controllable dither electrode. For the precise setting of the coupling branch it is also advisable to shunt the constant inductance L by means of a controllable capacitor C1, but in such a way that the resulting resistance of the branch formed in this way remains inductive. With the mean distance between the two electrodes of the membrane capacitor C, the resulting reactance Wk of the entire coupling branch is set to zero; with smaller distances it becomes inductive, with larger distances it becomes capacitive.

Zur Aufrechterhaltung einer möglichst konstanten Amplitude der primären Ströme i1 wird der sie erzeugende Generator G mit der beschriebenen Frequenzspalteinrichtung nur lose gekoppelt, und bei dieser letzteren die Kopplungsspule L, mit dem Kondensator C" möglichst genau auf den Bereich der in Frage kommenden zu spaltenden Eingangsfrequenzen abgestimmt. Die durch den Röhrengenerator G erzeugte erste Eingangshochfrequenzvl wird somit durch den Kopplungszweig Wk derart moduliert, daß im Kreise Z zwei Spaltfrequenzen v1 + na und v1 - m erscheinen. Nach der Erfindung werden nun diese Spaltfrequenzen nicht nur in den Nutzkreis (Antennenkreis oder eine weitere Stufe) übertragen, sondern auch über die Rückkopplung d, s dem Gitterkreis des Generators G zugeführt; von diesem werden sie verstärkt und wiederum an die lose gekoppelte Spalteinrichtung übertragen.To maintain the amplitude of the primary currents i1 as constant as possible, the generator G that generates them is only loosely coupled to the frequency splitter described, and in the latter, the coupling coil L, with the capacitor C ", is matched as precisely as possible to the range of the possible input frequencies to be split The first high-frequency input V1 generated by the tube generator G is thus modulated by the coupling branch Wk in such a way that two slit frequencies v1 + na and v1 - m appear in the circle Z. According to the invention, these slit frequencies are not only used in the useful circuit (antenna circuit or another Stage), but also fed to the grid circuit of the generator G via the feedback d, s; by this they are amplified and in turn transmitted to the loosely coupled splitting device.

Bei den vorstehend beschriebenen Schaltungen nach Abb. 2 bis 5 ist von dem Rückkopplungsprinzip Gebrauch gemacht. Eine andere Ausführungsform der Erfindung beruht auf dem Kaskadenprinzip, wie es z. B. in der Abb. 6 dargestellt ist. Hier sind die Generatoren a,-a" «2-«a, «3-«3, deren jeder, ähnlich wie bei den vorstehend beschriebenen Anordnungen, aus je zwei in Gegentaktschaltung verbundenen Röhren besteht, miteinander in Kaskade geschaltet und gemeinschaftlich durch den Strom i "Z moduliert. Dem Gitterkreis des Generators al-a, wird eine Eingangshochfrequenz zugeführt. Die beiden resultierenden im Anodenkreise erscheinenden Spaltfrequenzen werden durch zwei Kopplungsspulen dl, dl, die mit dem Anodenkreise der beiden Röhren a1, «1 gekoppelt und in bezug auf die Ursprungsfrequenz differentiell geschaltet sind, auf den Gitterkreis der nächsten Kaskadenstufe «Z «a mittels Kopplungsspule s1 übertragen. In ähnlicher Weise sind durch den Kopplungskreis d2, d2, s2 die vier weiteren Spaltfrequenzen dem Gitterkreis der nächsten Stufe a3-«3 zugeführt. Die Anzahl der Stufen ist natürlich beliebig.In the circuits described above according to Fig. 2 to 5 is made use of the feedback principle. Another embodiment of the invention is based on the cascade principle, as it is e.g. B. is shown in Fig. 6. here are the generators a, -a "« 2- «a,« 3- «3, each of which, similar to the above described arrangements, each consisting of two tubes connected in a push-pull circuit exists, connected in cascade with each other and shared by the current i "Z modulated. The grid circuit of the generator al-a, is an input high frequency fed. The two resulting slit frequencies appearing in the anode circle are driven by two coupling coils dl, dl connected to the anode circuits of the two tubes a1, «1 coupled and switched differentially with respect to the original frequency are, on the grid circle of the next cascade stage «Z« a by means of the coupling coil s1 transmitted. Similarly, through the coupling circuit, d2, d2, s2 are the four further slit frequencies are fed to the grid circle of the next stage a3- «3. the The number of levels is of course arbitrary.

Es empfiehlt sich, wie dies in der Abb. 6 dargestellt ist, sämtliche Stufen mit dem Nutzkreis zu koppeln. Durch Änderung der Kopplungen oder durch andere bekannte Mittel kann man die Amplituden verschiedener Stufen beliebig einstellen. Da die Kopplung bekanntlich durch Annäherung irgendeines Gegenstandes, z. B. einer Hand, geändert werden kann, so kann man auch in dieser Weise die Stärke der verschiedenen Stufen beeinflussen.It is recommended, as shown in Fig. 6, all To couple stages with the useful circle. By changing the couplings or by others known means, the amplitudes of different stages can be adjusted as desired. Since the coupling is known to be achieved by approaching any object, e.g. B. one Hand, can be changed, so one can also in this way the strength of the different Affect levels.

Dasselbe Kaskadenprinzip läßt sich selbstverständlich sinngemäß auch auf die in der Abb.5 dargestellte Frequenzspalteinrichtung übertragen.The same cascade principle can of course also be used accordingly transferred to the frequency splitter shown in Figure 5.

Es sei zum Schluß noch folgendes bemerkt: Beschickt man bei einer Einrichtung nach der Erfindung den Modulator gleichzeitig mit zwei oder mehreren Modulierströmen von verschiedener Frequenz, so erzeugt jeder von diesen Strömen eine entsprechende Reihe von Spaltwellen. Die Zahl der gesamten Spaltwellen wird auf diese Weise vergrößert. Nun ist das Telephonieren nichts anderes als die Beschickung des Modulators mit mehreren Modulierströmen verschiedener Periodenzahlen. Daraus ergibt sich, daß die Einrichtung nach der Erfindung sich mit Vorteil nicht nur für die Telegraphie, sondern auch für die Telephonie verwenden läßt.The following should be noted at the end: If you feed one Device according to the invention the modulator simultaneously with two or more Modulating currents of different frequencies, each of these generates currents a corresponding series of gap waves. The number of total split waves will enlarged in this way. Telephoning is nothing else than charging of the modulator with several modulating currents of different number of periods. From it it follows that the device according to the invention is advantageous not only for can be used for telegraphy, but also for telephony.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the simultaneous generation of several Carrier frequencies that are certain arbitrarily small differences from one another differentiate, in particular to eliminate fading disorders, characterized in that that two or more high-frequency carrier waves through one and the same modulating current and possibly also one and the same modulator each in a carrier wave pair be split in a known manner.

2. The method according to claim i under Use of a known switching arrangement of grid tubes serving as a modulator, their output circuits are connected differentially with respect to the circuit they feed are and at their grid circles the modulating frequency and the input high frequency are supplied differentially to one another, characterized in that the grid circles be fed with two or more input high frequencies.

3. Procedure according to Claim i using an arrangement in which an input radio frequency split into two other high frequencies via a variable, modulatable coupling is, characterized in that the coupling member with two or more input frequencies is charged. q.

Method according to claim 2 or 3, characterized in that the number of output frequencies increased by feedback from the input circuits will.

5. The method according to claim a and q., Characterized in that of the Lattice circles of the modulator (a, a) fed input high frequencies a part (z. B. a single) is generated independently in another source and the other Partly by feeding back the output frequencies to the input circuits.

6. The method according to claim 2 and q., Characterized in that the end high frequencies generated by the modulator (a, a) are fed to the auxiliary generator feeding its grid circles by feedback to the grid circle of the latter.

7. Device for performing the method according to claim i, characterized in that the auxiliary generator (g, g) for the input high frequencies similar to the modulator (a, a) consists of two tubes operating in a differential circuit and is modulated jointly with this. B. A device for performing the method according to claim i, characterized by cascading the individual frequency gap devices. G. Device according to Claim 8, characterized in that the output circuits of several frequency-splitting devices connected in cascade are coupled to the useful circuit (antenna circuit, amplifier stage or the like). ok Device for performing the method according to claims i to 6 or device according to claims 7 to g, characterized in that; that the number of end frequencies is determined by suitable band limiters (e.g. coordinated crystal systems in lattice circles).