DE519147C - Verfahren zur Verminderung der Schwunderscheinungen beim Empfang drahtloser Wellen - Google Patents

Description

Die Kitrzwellenverbindungen in der drahtlosen Telegraphie und Telephonic haben oft unter den Fadings sehr zu leiden. Zu ihrer Vermeidung sucht man die Tatsache auszunutzen, daß die Fadings meist räumlich und oft auch an demselben Punkt in verschiedenen Polarisationsebenen verschieden sind. Man verwendet daher mehrere Antennen, die räumlich getrennt sind bzw. verschiedene Polarisationsebenen der Hauptempfangsrichtung haben und kombiniert die Empfangsenergien. Das hat wieder den Nachteil, daß die resultierende Summe schwanken kann zwischen der Summe allseitigen Fadings und allseitigen Maximalempfangs. Um die kombinierte Ausgangsleitung gleichmäßiger zu machen, ist daher versucht worden, jede einzelne Antenne mit Fading-Regulierung auszurüsten. Das hat wieder den Nachteil, daß die Antenne, die Fading hat, mit der automatischen Vergrößerung der Empfindlichkeit ihrer Apparatur auch die Störungen stärker aufnimmt und damit auch den Störspiegel des kombinierten Empfangs hebt. Ein weiterer Nachteil ist der, daß die hochfrequenten Phasen oft beträchtlich differieren. Selbst wenn hinter jeder Antenne getrennt überlagert und gleichgerichtet wird, so können trotzdem die Überlagerungsfrequenzen ebenfalls verschiedene Phasen haben, denn wenn zwei Frequenzen schweben und die eine davon in der Phase konstant bleibt, die andere nicht, so muß damit auch die (jberlagerungsfrequenz in der Phase schwanken. Das kann sogar bei Telephonieempfang eintreten, und zwar bei selektiven Fadings und Phasendrehungen, wenn also beispielsweise die Trägerfrequenz allein in der Phase verschoben wird, nicht aber die Seitenbänder usw.

Diese Nachteile sollen erfindungsgemäß dadurch vermieden oder gemildert werden, daß die Empfindlichkeitsregulierung der einzelnen Empfangssysteme nicht mehr getrennt, jedes durch sich selbst beeinflußt, geschieht, sondern durch die summierte Empfangsenergie. Insbesondere soll erstrebt werden, möglichst nur eine Antenne arbeiten zu lassen, die guten Empfang hat, die anderen Antennen aber automatisch abzuschalten. Es gibt verschiedene Methoden, die das erfindungsgemäße Prinzip verwirklichen.

Der eine Weg ist der, durch die gemeinsame Ausgangsleistung geeignete Gittervorspannungen der getrennten Antennenapparaturen zu beeinflussen, dafür geben die Abb. 1 bis 4 verschiedene Ausführungsbeispiele. In Abb. ι führen die drei Antennen 2, 4, 6 ihre Empfangsenergie zu Hochfrequenzverstärkern 14, 16, 18. In 20, 22, 24 wird Zwischenfrequenz gebildet und in 2ö, 28, 30 verstärkt. Die Zwischenfrequenz geht dann auf die Gleichrichter j2, 34. 36, die über Drossel-

ketten 38, 40, 42 von einer gemeinsamen Anodenspannungsquelle 52 gespeist werden. In der gemeinsamen Anodenleitung liegen noch die Widerstände 54, 68, und der Kondensator 56, 68 dient hauptsächlich als Koppelwiderstand für die abzugebende Xutzleistung. Die erfmdungsgemäße Regulierung erfolgt durch den Spannungsabfall über 54, Durch diesen werden über die Leitungen 60, 62, 64 geeignete Gittervorspannungen und damit der Verstärkungsgrad der Antennenapparaturen in gleicher Weise beeinflußt. Es ist ersichtlich, daß bei richtiger Dimensionierung des Widerstandes 54 und der Batterie 66 hauptsächlich nur von dem Antennenkreis Nutzenergie entnommen wird, der die größte Empfangsenergie erhält. Der Kondensator 56 dient zur Festlegung der Zeitkonstante, mit der die Regelung erfolgen soll. Er kann selbstverständlich auch in geeigneter Weise dem Widerstand 54 parallel geschaltet sein. Eine andere Schaltung, die das erfindungsgemäße Prinzip verwirklicht, gibt Abb. 2. In diesem Beispiel wird die Hochfrequenzenergie hinter den Antennen 2, 4, 6 getrennt verstärkt, auf getrennte Gleichrichter jedoch verzichtet, Vielmehr arbeiten die Verstärker auf den gemeinsamen Transformator 14, von dem die Nutzenergie an die Apparatur 16, die Gleichrichter und Verstärker in beliebiger Schaltung enthält, geliefert wird. Die Vorspannungsregulierung der einzelnen Hochfrequenzverstärker 8, ro, 12 geschieht hier mit Hilfe eines besonderen Gleichrichters 20, in dessen Anodenkreis der Widerstand 24 liegt. 22 ist die Anodenbatterie. Von dem Widerstand 24 werden für die einzelnen Hochfrequenzverstärker verschieden große Vorspannungen abgegriffen. In dem gewählten Beispiel hat Verstärker 8 gar keine variable Vorspannung. 10 erhält eine solche durch den Abgriff 30, 12 eine größere als 10 durch den Abgriff 36 usw., je nach der Zahl der vorhandenen Antennen. Diese Anordnung wird folgendermaßen arbeiten:

Hat Antenne 2 normalen Empfang, so ist der Spannungsabfall über 24 so groß, daß die an den übrigen Antennen hängenden Verstärker verriegelt sind. Wird der Empfang der Antenne 2 schwach, so wird zunächst Verstärker 1.0 entriegelt usf., bis eine Antenne angeschaltet ist, die kein Fading hat. Kondensator 28 dient wieder zur Festlegung der Zeitkonstante, mit der die \'orspannungsregelung erfolgt.

Dieselbe Vorspannungsregelmethode in etwas abgeänderter Form benutzen die Schaltungen der Abb. 3 und 4.

In Abb. 3 wird wieder hinter den Antennen 50, 52, 54 der Empfang nach entsprechender Verstärkung (Verstärker 62, 64, Oöj getrennt gleichgerichtet (Gleichrichter 08, 70, 72). Der Anodenstrom der Gleichrichter wird von der gemeinsamen Anodenbatterie 76 geliefert und durchfließt den gemeinsamen Widerstand 78, der als Koppel·-' ί widerstand dienen soll, und den Widerstand üo, der die variable Vorspannung liefern soll. Diese ist hier allen drei Hochfrequenzverstärkern gemeinsam. Durch verschieden große, an der Batterie 84 abgegriffene positive Vorspannungen der einzelnen Regelgitter wird die negative veränderliche Vorspannung in verschiedener Größe kompensiert. Auch hier wird nur Antenne 50 allein arbeiten, solange bei ihr kein Fading herrscht. Beim Auftreten eines solchen werden die anderen Antennen der Reihe nach nach Bedarf automatisch angeschaltet. Kondensator 82 dient wieder zur Erzielung einer Zeitkonstante für den Regelvorgang.

In Abb. 4 wird ebenfalls hinter jeder Antenne getrennt gleichgerichtet (Antennen 102, 104, 106, ι o8, HF-'Verstärker 112, 114, 116, 118, Gleichrichter 122, 124, 126, 128). Der gemeinsame, von der Stromquelle 136 gelieferte Anodenstrom der Gleichrichter durchfließt den Widerstand 140, an dem für die einzelnen Hochfrequenzverstärker verschiedene Vorspannungen abgegriffen werden, um dieselbe Wirkung wie in den vorhergehend beschriebenen Schaltungen zu erzielen, also die Antennen nach Bedarf der Reihe nach anzuschalten. Ebenso ist Avie in den Schaltungen vorher ein Kopplungswiderstand 132 und ein Kondensator 142 zur Bestimmung der Zeitkonstante vorhanden.

Die gegebenen Beispiele 1 bis 4 zeigen zur Genüge, wie man Schaltungen in verschiedenster Variation verwenden kann, in denen die gemeinsame Ausgangsleistung benutzt wird, irgendwelche Gittervorspannungen der getrennt hinter den Antennen angeschalteten Apparaturen zu beeinflussen und so hauptsächlich nur eine Antenne mit gutem Empfang in Aktion treten zu lassen. Eine automatische Antennenwahl nach Stärke ihrer Empfangsintensität kann man aber auch durch Beeinflussung irgendwelcher Anodenspannungen der getrennten Antennenappara- no türen mit Hilfe der gemeinsamen Ausgangsleistung erzielen. Dafür gibt Abb. 5 ein Beispiel. Die an die Antennen 2, 4, 6 angeschalteten Empfänger besitzen Gleichrichter 42, 44, 40, in deren gemeinsamer Anodenleitung ein Widerstand 60 liegt. Der Spannungsabfall über diesen Widerstand subtrahiert sich von der Anodenspannung, so daß sich die Kennlinie im Arbeitsdiagramm der Gleichrichter verschiebt. Dies erläutert Abb. 6, in dem der Anodenstrom eines Gleichrichters in Abhängigkeit von der Gitterwechselspannung

für verschiedene Anodenspannungen aufgetragen ist. Die Kurven ioo, 102, 104 sollen bezüglich für Anodenspannungen von 80, 60 und 40 Volt gelten. Durch geeignete Wahl des Anodenwiderstandes und der Gittervorspannung je nach der Röhre kann man erreichen, daß kleine Wechselspannungen χ 08 keinen iViiodenstrom auslösen, während größere, 106, dies tun. Die Ausschaltung von Antennen mit Fading wird nicht immer vollständig sein, auf jeden Fall aber wird eine Bevorzugung der Antennensysteme mit der größeren Empfangsintensität stattfinden, da ja der Gleichrichtereffekt annähernd quadratisch ist.

Abb. 5 gibt als Beispiel für die Weiterverwendung des erfindungsgemäß gesteuerten Kurzwellenempfanges die Steuerung eines Rundfunksenders 68 an.

Schließlich gibt noch Abb. 7 eine Schaltung, in der in derselben Weise die Anodenspannung der Gleichrichter 162, 164, 166 durch einen gemeinsamen Widerstand 60 beeinflußt wird, bei der aber zur Erhöhung des dadurch an sich schon erreichten Effektes noch eine individuelle Regelung jedes Gleichrichters für sich selbst mit Hilfe der Regulatorröhren 182, 184, 186 hinzukommt. Wächst nämlich bei einem der Gleichrichter der Anodenstrom an, so steigt, wie aus der Schaltung ersichtlich, die negative Gittervorspannung der Regulatorröhre, ihr Anodenstrom wird kleiner und damit auch die negative Gittervorspannung der Gleichrichterröhre wegen des kleineren Spannungsabfalles über den Widerstand 192 bzw. 194 oder 196. Dadurch rückt der Arbeitspunkt des Gleichrichters in ein noch günstigeres Arbeitsgebiet (s. Abb. 6).

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verminderung von Schwunderscheinungen .beim Empfang drahtloser Wellen mit Hilfe mehrerer getrennter Antennen, deren Empfangsenergie nach getrennter \^rerstärkung und evtl. Gleichrichtung summiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der summierten Empfangsenergie die Empfindlichkeit der einzelnen Antennenapparaturen geregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Empfindlichkeitsregelung mit Hilfe der summierten Empfangsenergie hauptsächlich nur eine Antenne mit gutem Empfang dem gemeinsamen Ausgangskreis Energie liefert.

3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der summierte Empfangsstrom einen Widerstand durchfließt, dessen Spannungsabfall zur Regelung geeigneter Gittervorspannungen der Antennenapparaturen benutzt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Spannungsabfall beeinflußten Gitter zusätzliche feste Gittervorspannungen gleieher oder verschiedener Größe besitzen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch Anzapfungen an den von dem gemeinsamen Strom durchflossenen Widerständen den Gittern der verschiedenen Antennenapparaturen variable Gittervorspannungen in verschiedener Größe zugeführt werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der im gemeinsamen Stromkreis liegende Widerstand mit einem Kondensator kombiniert ist, um eine gewünschte Zeitkonstante für den Regelvorgang zu erreichen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der summierte Empfangsstrom einen Widerstand durchfließt, dessen Spannungsabfall geeignete Anodenspannungen in den getrennten Antennenapparaturen derart beeinflußt, daß hauptsächlich nur ein Antennensystem mit gutem Empfang auf den gemeinsamen Kreis Energie liefert.

8. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den einzelnen Antennenapparaturen Gleichrichter eingeschaltet sind, die auf einen gemeinsamen Anodenwiderstand arbeiten und dessen Spannungsabfall die Anodenspannungen der Gleichrichter vermindert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichter noch zusätzlich eigene Gittervorspannungsregulierung mit Hilfe besonderer Regulatorröhren besitzen, die die Gittervorspannung des Gleichrichters mit der größten Eingangsenergie so legt, daß er an einer besonders günstigen Stelle seiner Arbeitscharakteristik arbeitet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen