DE516687C - Verfahren zur Vermeidung von Schwundwirkungen bei drahtloser Signaluebertragung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beseitigung der Schwundwirkung.

Bekanntlich bedingt eine verschiedene Lage auch verschiedene Schwundwirkung, und es ist deshalb verständlich, daß Signale, die mittels Antennen aufgenommen werden, die eine verschiedene geographische Lage haben, in einem Augenblick an dem einen Punkt größte Stärke und in demselben Augenblick an dem anderen Punkt eine kleinste Stärke aufweisen, während einen Augenblick später die Empfangsbedingungen sich genau umkehren können. Diese selben Verhältnisse können auftreten bei Verwendung mehrerer Antennen mit verschiedenen Richtwirkungen, die an demselben Punkt aufgestellt sind. In den nachfolgenden Ausführungen wird nur auf Antennen Bezug genommen, die an verschiedenen Punkten aufgestellt sind, sodann wird darauf verwiesen, daß die Erfindung sich auf Antennen bezieht, die zwar an demselben Punkte aufgestellt sind., aber verschiedene Richtwirkungen besitzen.

Eine ideale Bedingung, um Signale von verschieden orientierten Antennen zu kombinieren, würde die sein,- ihre getrennte Energie einem gemeinsamen Empfänger zuzuführen und eine einzige Einstellung für Phasenver-Schiebung der verschiedenen Antennensysteme relativ zueinander vorzunehmen. Versuche haben aber ergeben, daß diese Lösung große Beschränkungen enthält, da die Phasenbeziehung zwischen der Signalspannung, die an einer Antenne, und der, die an einer anderen Antenne von verschiedenen Richteigenschaften oder verschiedener Orientierung aufgenommen wird, von Augenblick zu Augenblick sich ändert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sollen Signale von verschieden orientierten Antennensystemen oder von Antennensystemen von verschiedenen Richteigenschaften, die sich an demselben Aufstellungsort befinden, auf ein gemeinsames Empfangssystem übertragen werden, indem die Antennensysteme zyklisch der Reihe nach in einer bestimmten Wechselfolge automatisch an das gemeinsame Empfangssystem geschaltet werden. Es werden auf diese Weise die Signale von den ver- g₀ schiedenen Antennen unabhängig von den zwischen den einzelnen Antennen bestehenden Phasenbeziehungen kombiniert. Durch die zyklische Umschaltung der verschiedenen Antennen auf das gemeinsame Empfangssystem im Sinne vorliegender Erfindung wird gegenüber bekannten Anordnungen, bei welchen ein gemeinsames Empfangssystem durch Umschalten mit der jeweils am besten empfangenden Antenne verbunden wird, der Vorteil erreicht, daß der Betrieb vollkommen automatisch stattfinden kann.

Ein weiterer Vorteil ist, daß beispielsweise für die Zwecke der Bildtelegraphie es gemäß

den bekannten Verfahren kaum möglich sein dürfte, das Empfangssystem jeweils mit der am besten empfangenden Antenne zu verbinden, da es für den Überwachenden bei der Übertragung bildtelegraphischer Signale offensichtlich nicht möglich ist, zwischen Intensitätssehwankungen, welche durch Fading bedingt sind, und solchen, welche durch Modulation des zu übertragenden Bildes bedingt ίο sind, zu unterscheiden. Die bekannten Verfahren sind daher lediglich auf die Anwendung bei gewöhnlicher Sprachübertragung oder Telegraphic mittels tönender Zeichen beschränkt. Es ist daher eine erfindungsgemäße Anordnung, bei welcher für den Empfang der Mittelwert der von verschiedenen Antennen aufgenommenen Energie benutzt wird, besonders in Anbetracht der automatischen Handhabung, der gesamten Apparatur vorzuziehen.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf der Zeichnung in zwei Figuren schematisch dargestellt.

Fig. ι zeigt die Kombinierung von Signalen durch Verwendung einer künstlichen Leitung in Verbindung mit einer Mehrzahl von Empfangsantennen.

Fig. 2 zeigt die Verwendung von einem Drei-Phasen-Oszillator zur Steuerung der Kombinierung der Signale von einer Mehrzahl von Empfangsantennen.

Die Empfangsanordnung bei der Ausführungsform nach Fig. 1 enthält drei Antenneni, 2 und 3; die von diesen Antennen aufgenommene Energie wird durch die Kreise 4, 5 und 6 aufgenommen, die alle auf dieselbe Frequenz abgestimmt sind.

Die durch die Kreise 4, 5 und 6 ausgesiebte Energie wird dann den Gittern 7, 8 und 9 der Röhren 10, 11 und 12 zugeführt. Die Ausgänge dieser Röhren sind durch Kopplungen 13, 14 und 15 mit einem gemeinsamen Empfangskreis 16 gekoppelt.

Die Gitterrückführung der Röhren io, H und 12 geht zu den Punkten 17, 18 und 19 an einer künstlichen Leitung 20. Diese Leitung besteht etwa aus einer Induktanz 21 mit einer Kapazität 22 im Nebenschluß. Die Kapazitätselemente 22 sind einerseits mit einem gemeinsamen Strang der künstlichen Leitung verbunden, die bei 23 geerdet ist, und andererseits mit der Spule 21. Zweckmäßig ist die künstliche Leitung eine Wellenlänge lang, wobei die Kondensatoren 22 die Kapazität dieser künstlichen Leitung bilden. An dem Ende von 20 liegt ein Widerstand 24, der etwa auf der Leitung auftretende Reflektionen dämpft.

Mit der Leitung 20 ist durch den Transforlüator 23 ein Generator 26 gekoppelt, der zweckmäßig ein Niederfrequenzgenerator ist.

Wie oben erwähnt, sind die Gitterrückführungen mit der künstlichen Leitung bei 17, 18 und 19 verbunden. ■

Wenn die Leitung 20 360⁰ lang ist, werden die Verbindungspunkte der Gitterrückführungsleitungen zweckmäßig 120 elektrische Grade davon entfernt angeordnet.

Der Oszillator 26, der mit der künstlichen Leitung gekoppelt ist, ruft längs dieser künstliehen Leitung hin und her gehende Wellen in der Richtung des Dämpfungswiderstandes 24 hervor, und man kann leicht erkennen, daß diese wandernden Wellen in einem gegebenen Augenblick an dem Gitterrückführungsverbindungspunkt eine maximale Spannung für das Gitter 7 der Röhre 10 ergeben, während in dem gleichen Augenblick an den Gitterrückführungsverbindungen 18 und 19 der Röhren 11 und 12 eine negative Spannung herrscht. Dies bedeutet, daß in diesem gegebenen Augenblick ein beträchtlicher Energiewert auf den Ausgangskreis der Röhre 10 übertragen wird, und daß sehr wenig Energie in dem Ausgangskreis der Röhren 11 und 12 vorgefunden wird, da unter normalen Umständen die Vorspannungsbatterien 27, 28 und 29 die Gitter 7, 8 und 9 mit Vorspannung versehen und abschalten; wenn aber der Punkt 17 als Gitterverbindung der Röhre ία mit der künstlichen Leitung 20 stark positiv wird, wird die Röhre 10 nicht länger bis zum Abschalten mit Vorspannung versehen, und es läßt die Röhre mit dieser positiven Vorspannung am Gitter 7 Anodenstrom durch, bis die maximale positive Spannung an dem Punkt 17 aufgehoben und die Ausschaltespannung wieder dem Gitter von seiner Batterie zugeführt ist. Im nächsten Augenblick jedoch, nachdem der Punkt 17 der maximalen positiven Spannung an der künstlichen Leitung unterworfen worden ist, findet sich eine maximale positive Spannung am Punkt 18 der \^rerbindung der Gitterrückkehrröhre 11 mit der künstlichen Leitung, unter welcher Bedingung die Batterie c8 am Gitter 8 der Röhren 11 überwunden wird und die Röhre 11 Anodenstrom durchzulassen beginnt. In demselben Augenblick haben die \^rerbindungspunkte 17 und 19 keinen positiven Wert, sondem nähern sich einem. Minimumwert, während die Vorspannungsbatterien 27 und 29 der Röhren 10 und 12 die Gitterspannung so steuern, daß die Röhren mit einer Vorspannung versehen werden, die ein Ausschalten zur Folge hat. Wenn bei Punkt 18 eine maximale positive Spannung auftritt, ist die, Röhre die einzige, die Energie auf das Empfangssystem überträgt.

Unter ähnlichen Bedingungen hat in einem späteren Augenblick der Punkt 19 eine maximale positive Spannung und die Punkte 17

und 18 eine weniger positive Spannung, so daß ähnlich wie oben beschrieben die Röhre 12 Energie von der Antenne 3 durch den Transformator 15 auf den Kreis 16 des Empfängers überträgt und gleichzeitig die Röhren 10 und 11 ausgeschaltet werden.

Man erkennt also, daß die Ausgänge der Röhren 10, 11 und 12 alle induktiv mit dem Eingangskreis 16 eines gemeinsamen Empfangssystems gekoppelt sind, so daß maximale Energie von der Röhre 10 auf das gemeinsame Empfangssystem in einem gegebenen Augenblick übertragen, dann in einem späteren Augenblick maximale Energie von der Röhre 11 und in einem noch späteren Augenblick maximale Energie von der Röhre 12 übertragen wird usw. Diese Maxima wechseln periodisch, so daß ohne Rücksicht auf die Phasenbeziehung der von den Antennen 1, 2 und 3 aufgenommenen Energien die Energie auf den gemeinsamen Empfänger übertragen wird und die Wirkungen des Schwundes und der Phasen Beziehungen nicht langer von irgendwelchem Nachteil sind. Bei der abgeänderten Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind die Antennen mit 101, 102 und 103 bezeichnet. Die von den Antennen aufgenommene Energie wird beispielsweise durch die Kreise 104, 105 und 106 auf die Eingangselektroden 107, 108 und 109 der Röhren 110, in und 112 übertragen, die ihre Ausgangsenergie auf einen gemeinsamen Empfangskreis 113 abgeben. Der Ausgangskreis der Röhren 110. in und 112 verkörpert die Primärwicklung des Kopplungstransformators 114, 115 und 116; 117, 118 und 119 sind die Gitterbatterien.

Im Gegensatz zu der künstlichen Leitung und dem Modulator nach Fig. 1 zeigt Fig. 2 Verbindungen 120, 121 und 122 zum Anschluß eines Drei-Phasen-Generators. Die Wicklungen 123, 124 und 125 bilden die Primärwicklung der Transformatoren 126, 127 und 128. Die Sekundärwicklungen 129, 130 und 131 dieser Transformatoren sind verbunden und bilden einen Teil des Gitterrückkehrkreises der Röhren 110, in und 112. Es ist also eine der drei Phasen mit der Röhre 110, die andere mit der Röhre 111 und die dritte mit der Röhre 112 verbunden.

Wenn in dem Gitterkreise der Röhre 110 durch die Sekundärwicklung 129 des Transformators 126 hindurch Spannung induziert wird, funktioniert die Röhre 110 in normaler Weise, und es wird die Vorspannung 117, die normalerweise verhindert, daß Anodenstrom fließt, überwunden, so daß das Gitter 107 nicht länger mit Vorspannung versehen und ausgeschaltet werden kann; die Röhre funlctioniert in normaler Weise und verstärkt die Hochfrequenzenergie von der Antenne 101 und läßt diese Energie durch den gemeinsamen Empfänger vermittels des Ausgangstransformators 114 hindurch. In dem Augenblick, wo in der Sekundärwicklung 129 des Transformators 126 die induzierte Spannung einen Maximalwert erreicht hat, nähert sich die in den Sekundärwicklungen 130 und 131 der Transformatoren 127 und 128 induzierte Spannung einem Minimalwert, der von dem örtlichen Drei-Phasen-Oszillator herrührt. In diesem Falle ist daher maximale Hochfrequenzenergie durch die Röhre 110 hindurchgegangen und wenig oder gar keine Energie durch die Röhren 111 und 112 hindurchgegangen.

In ähnlicher Weise ist einige Zeit, nachdem die im Gitterkreis der Röhre 110 induzierte Spannung einen maximalen Wert erreicht hat, die Spannung am Gitter 108 der Röhre ho von einem maximalen Wert und wird dann die Röhre 111 maximale Energie zu dem gemeinsamen Kreis 113 hindurchlassen, während die Röhren 11 ο und 112 wenig oder gar keine Energie hindurchlassen. In ähnlicher Weise läßt in einem späteren Augenblick die Röhre 112 maximale Energie zu dem gemeinsamen Kreis hindurch, während die Röhren ho und in minimale Energie hindurchlassen.

Wenn die in dem Gitterkreis 107 der Röhre no infolge der örtlichen Drei-Phasen-Maschine induzierte Spannung ihren maximalen negativen Wert erreicht hat, unterstützt dieser die Batterie 117 darum, daß keine Hochfrequenzenergie mehr durch die Röhre 110 und deren Transformator 114 hindurchgehen kann. In ähnlicher Weise werden, wenn die Spannung von dem Drei-Phasen-Oszillator einen maximalen negativen Wert von den Spulen 124 und 125 erreicht, die Gitter der Röhren in und 112 vorgespannt und ausgeschaltet, da diese maximale negative Spannung die Batterien 118 und 119 unterstützt und ihr Hochfrequenzausgang von den Röhren η ι und 112 in ähnlicher Weise wie bei Röhre 110 gespeist wird.

Man erkennt also, daß die Gitter der Röhren periodisch so mit Vorspannung versorgt werden, daß die drei Röhren 110, in und 112 ausgeschaltet werden, derart, daß zuerst eine Röhre maximale Energie hindurchläßt, dann die andere und schließlich die dritte.

Claims (4)

1. Patentansprüche: _n

   ι. Verfahren zur Vermeidung von Schwundwirkungen bei drahtloser Signalübertragung durch Verwendung mehrerer getrennter Antennensysteme, die ihre Energie auf ein gemeinsames Empfangssystem übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Empfangssysteme zyklisch

   der Reihe nach in einer bestimmten Wechselfolge automatisch an das gemeinsame Empfangssystem geschaltet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Antennen verschiedene Ansprech-Charakteristiken besitzen.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung der verschiedenen getrennt aufgenommenen Hochfrequenzenergie mit dem gemeinsamen Empfangssystem durch einen Niederfrequenzstrom gesteuert wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitter der Empfangsröhren an den verschiedenen Empfängern normalerweise so vorgespannt sind, daß kein Strom auftritt, und daß diese Vorspannung von diesen Empfangspunkten nacheinander und in einem Niederfrequenzrhythmus für Stromdurchgang geändert wird.

   Hierzu t Blatt Zeichnungen