DE541854C

DE541854C - Messanordnung, insbesondere zur Messung der Feldstaerke von elektromagnetischen Wellen sehr hoher Frequenz

Info

Publication number: DE541854C
Application number: DES97068D
Authority: DE
Original assignee: KURT SOHNEMANN DIPL ING
Current assignee: KURT SOHNEMANN DIPL ING
Priority date: 1931-03-01
Filing date: 1931-03-01
Publication date: 1932-01-16

Description

Meßanordnung, insbesondere zur Messung der Feldstärke von elektromagnetischen Wellen sehr hoher Frequenz Für die Messung der Feldstärke elektromagnetischer Wellen geringer Intensität sind eine Reihe von Verfahren bekannt geworden. Das gebräuchlichste Verfahren arbeitet wie folgt: man überlagert der Spannung, die die einfallende Welle im Empfänger erzeugt, eine zweite, so daß nach Gleichrichtung im Audion eine niederfrequente Wechselspannung erzeugt wird. Diese Spannung wird verstärkt und am Ausgang des Empfängers gemessen.
Da der Verstärkungsgrad des Niederfrequenzverstärkers bei verschiedenen Frequenzen verschieden ist, so muß die Lberlagerungsfrequenz bei jeder :Messung stets die gleiche sein und während der Messung konstant bleiben. Würde man eine Schwankung des Interferenztones um 5o Hz. zulassen, so würde die Frequenzkonstanz z. B. bei einer 6-Meter-Welle o,oor v. T. betragen. Diese Konstanz läßt sich auf der Empfängerseite nur sehr schwer erreichen. Hinzu kommt die Schwierigkeit der Einstellung auf den genauen Wert der Überlagerungsfrequenz.
Ist die Feldstärke der elektromagnetischen `Felle klein, so muß die Rückkoppelung des Audions bekanntlich so eingestellt werden, daß es kurz vor dem Einsetzen der Eigenschwingung oder kurz dahinter steht. In diesem Zustand ist das Audion sehr empfindlich und die durch die elektromagnetische Welle hervorgerufene Niederfrequenzspannung relativ groß, aber andererseits bewirkt eine geringe Änderung dieses Zustandes, in dem sich das Audion befindet, eine sehr große Änderung der Empfangsempfindlichkeit. Die Konstanthaltung dieses Zustandes ist aber gerade bei Kurzwellen sehr schwierig. Es müßte also unmittelbar vor der Messung eine Eichung des Empfängers vorgenommen werden und diese nach der Messung nochmals kontrolliert werden. Abgesehen davon, daß dieses Verfahren sehr mühselig ist, ist es auch ungenau, da eine Eichung mittels eines Hilfssenders, wie sie bei der bisher bekannten Methode vorgenommen wird, hier kaum angängig ist, weil bis jetzt die Messung sehr kleiner Ströme und Spannungen in diesem Frequenzbereich nicht möglich ist. Die bisherigen Meßmethoden versagen also bei Feldstärkemessungen von Wellen unter to m.
Die angegebenen Schwierigkeiten können behoben werden durch Anwendung folgender Methode, die den Inhalt der vorliegenden Erfindung bildet. Man benutzt hierbei ein stark rückgekoppeltes Audion, z. B. in einer Schaltung, wie es die Zeichnung zeigt. A ist die Antenne, SA die Antennenspule, SS ist der Schwingungskreis, der auf die ankommende Welle abgestimmt ist. Die Schwingungen des Kreises SS werden nun ein- und ausgeschaltet durch eine zweite an sich unhörbare Schwingung, deren Frequenz z. B. etwa 300mal kleiner ist als die erstere. Die Unterbrechungsfrequenz kann entweder von demselben Rohr erzeugt werden, wie die schnelle Schwingung, oder man benutzt dazu ein zweites Rohr. In der Zeichnung ist das erstere der Fall. K stellt den Schwingungskreis für die Unterbrechungsfrequenz dar. Diese Schaltung ist die bekannte Schaltung der Superregeneration. Bei dieser Anordnung ist die unterbrechende Schwingung stets vorhanden, dagegen wird die schnelle Schwingung durch die andere dauernd ein- und ausgeschaltet.
Jeder Einschaltvorgang verläuft natürlich nicht genau gleich dem anderen, sondern ändert sich in mehroderwenigerunregelmäßigemniederfrequenten Rhythmus, was sich nach der Gleichrichtung im Kopfhörer oder Lautsprecher als Rauschen äußert, und die Geräuschintensität ist jedesmal etwas verschieden.
Gibt man nun auf den Schwingungskreis SS von außen eine Spannung von der Frequenz, die gleich der Eigenfrequenz des Kreises ist, so setzt die Schwingung weicher ein. Die Folge des weicheren Einsatzes ist, daß das Geräusch im Lautsprecher geringer wird, und zwar um so geringer, je größer die Fremdspannung ist. Die Stärke des Geräusches ist also ein Maß für die Größe der von außen kommenden Spannung. Wird diese Spannung durch die Antenne in den Schwingungskreis hineingegeben, so ist die Stärke des Geräusches ein Maß für die Feldstärke der elektromagnetischen Welle.
Bei der Messung von Spannungen sehr hoher Frequenzen, wie z. B. 5 - i0' Hz., für welche die Unterbrechungsfrequenz z. B. gleich io5 Hz. gewählt werden kann, ist das Rauschen praktisch konstant. Benutzt man an Stelle des Telefons einen Gleichrichter zum Gleichrichten des niederfrequenten Geräusches und legt man in den Anodenkreis dieses Gleichrichters ein Instrument mit einer Eigenschwingung von = Sekunde, so nimmt dieses den Mittelwert über io5 Einschaltvorgängen, und der Versuch hat gezeigt, daß der Zeiger dabei sehr ruhig bleibt.
Der Vorteil dieser Methode besteht darin, daß eine genaue Abstimmung des Kreises SS auf die Empfangswelle nicht nötig ist. Verändert man die Empfangswelle dieses Kreises durch Drehen des Kondensators C, so nimmt das Rauschen, wenn man in die Nähe der Resonnanz der beiden Wellen kommt, ab. DieAbstimmung, bei der das Rauschen ein Minimum hat, ist jedoch sehr breit.
Da ferner die Rückkoppelung der schnellen Schwingung sehr kräftig ist, so ist die Empfindlichkeit gegen kleine Dämpfungsänderungen, die von außen oder durch Schwankungen der Batterie hervorgerufen werden, gering. Eine sofortige Eichung nach der Messung ist nicht nötig. Die einmal vorgenommene Eichung bleibt vielmehr auf lange Zeit richtig, wenn sich die verwendeten Spannungsquellen nicht sehr stark ändern.
Dieses Verfahren ist nicht beschränkt allein auf die Messung der Feldstärke, sondern kann auch Verwendung finden für die Messung sehr kleiner Spannungen von hoher Frequenz überhaupt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Meßanordnung, insbesondere zur Messung der Feldstärke von elektromagnetischen Wellen sehr hoher Frequenz, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Rauschens bzw. die dem Rauschen entsprechende N iederfrequenzspannung, welche durch das Ein-und Ausschalten der schnellen Schwingung eines stark rückgekoppelten Audions durch eine zweite an sich unhörbare Unterbrecherschvvi.ngung hervorgerufen werden, als Maß für die auf das Audion aufgedrückte zu messende Spannung benutzt wird. a. Meßanordnung, insbesondere zur Messung der Feldstärke von elektromagnetischen Wellen sehr hoher Frequenz nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Empfang der zu messenden Spannung und für die Erzeugung der Unterbrecherfrequenz ein und dasselbe Audionrohr benutzt wird.