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Einrichtung zur Beseitigung von Störungen bei drahtlosem Empfang durch
an ein Gleich- oder Wechselstrom-Leitungsnetz angeschlossene funkenerzeugende Motoren
und Apparate Neben den atmosphärischen Störungen bilden bekanntlich die durch Funkenbildung
an einem Motor,-Unterbrecher o. dgl. verursachten Störungen eine große Belästigung
des drahtlosen Empfanges. Insbesondere in größeren Städten, in denen sich außer
Röntgen-, Diathermie- und hauswirtschaftlichen Apparaten mit Funkenbildung auch
noch Straßenbahnen in der Nähe von drahtlosen Empfangseinrichtungen befinden, haben
sich diese Störungen derart gehäuft, daß ein Rundfunkempfang zum Teil unmöglich
gemacht wurde.
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Diese Störungen treten aus dem Grunde so heftig in Erscheinung, weil
die funkenbildenden Apparate und Motoren aus dem allgemeinen Netz betrieben werden
und alle Leiterteile durch dieses leitend, induktiv oder kapazitiv mit dem Funkenkreis
gekoppelt sind, so daß also das Lichtnetz selbst als Träger der Störfrequenzen dient.
Durch Kopplung mit dieser Störantenne gelangen dann die Störschwingungen in die
Antennen oder unvollkommenen Erdungsleitungen der drahtlosen Empfangsanordnungen.
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Die Natur der Störschwingungen läßt die alleinige Anwendung von Abhilfemitteln,-z.
B. Filtern oder Siebkreisen, am Empfänger selbst nicht zu. Man hat daher versucht,
die Funkenbildung als Quelle der Störungen zu verhindern, indem z. B. bei Störungen
durch Wählschalter der automatischen Telephonie Kondensatoren an geeignete Punkte
angeschaltet wurden; das gleiche ist auch bei Straßenbahnen vorgenommen worden,
wobei die Kondensatoren als Überbrückung der am Kommutator des Motors möglichen
Funkenstrecke oder auch für die zwischen Stromabnehmer und Fahrleitung sich zeigende
Funkenstrecke dienten. Ferner ist es auch bekannt, die Kraftleitung über Kondensatoren
zu erden, wodurch die Strahlfähigkeit herabgesetzt wird. Eine solche Erdung müßte
aber an mehreren Punkten vorgenommen werden und hätte auch dann noch wenig Erfolg,
weil die vielfach benutzten unvollkommenen Erdungspunkte der Empfänger selbst hochfrequente
Wechselpotentiale gegen die wahre Erde aufweisen.
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Der Gegenstand der Erfindung liegt darin, daß das Netz durch eisenhaltige
Hochfrequenzdrosseln mit kapazitätsarmer Wicklung in einzelne in hochfrequenter
Beziehung voneinander unabhängige Abschnitte zerlegt wird, die, wenn nötig, einzeln
über Kondensatoren in hochfrequenter Beziehung geerdet werden. Hierdurch wird folgendes
erreicht:
Das gesamte Leitungsnetz wird normalerweise durch Funken
oder .sonstige Impulse zu hochfrequenten Störschwingungen angeregt, welche sich
über das ganze Netz verteilen. Die Übertragung auf das Empfangsgerät kann dann in
zweierlei Weise vor sich gehen: entweder strahlt das Netz wie eine gewöhnliche Antenne
und überträgt die Störenergie auf die Antenne bzw. Zuleitungen des Empfangsgerätes,
oder aber es findet eine direkte Übertragung statt, sei es durch die Speiseleitungen
bei Netzanschlußgeräten, sei es durch lange, ungenügend geerdete Erdleitungen bei
normalen Empfängern. Selbstverständlich können auch beide Störarten zusammen auftreten.
Dementsprechend kann man auch zwei Wirkungen verschiedener Art bei der Unterteilung
des Leitungsnetzes konstatieren. Durch Unterteilung in einzelne Abschnitte können
Störschwingungen nicht unmittelbar durch Leitung in das Empfangsgerät gelangen.
Je weiter die Störquelle von dem Empfangsgerät entfernt ist, um so mehr Unterbrechungen
befinden sich dazwischen. Gelangt selbst Energie von der Störquelle noch in den
nächsten Abschnitt, so ist sie dort bereits so geschwächt, daß sie nicht mehr in
nennenswerter Weise auf den nächsten Abschnitt oder den Empfangsapparat einwirken
kann.
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Bei den störenden Übertragungen, die durch. Strahlungen und nicht
durch direkte Leitung erfolgen, ist Vorbedingung für die Übertragung, daß das Leitungsnetz
nennenswert strahlen kann. Je kleiner nun aber die Abschnitte des Leitungsnetzes
sind, um so geringer ist auch ihre Strahlungsfähigkeit. Tritt zudem noch eine Erdung
durch entsprechend dimensionierte Kondensatoren ein, so wird aus dem offenen Strahlungsgebilde
ein geschlossener oder doch zumindest nahezu geschlossener Schwingungskreis, dessen
Strahlungsfähigkeit gegenüber einem offenen Schwingungskreis nur äußerst gering
ist.
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Um die optimalen Bedingungen zu erreichen; müßten die Hochfrequenzdrosseln
folgenden Anforderungen genügen: i. Ihr Scheinwiderstand gegenüber den Störschwingungen
soll möglichst hoch sein, a. ihr Scheinwiderstand gegenüber den Nutzströmen soll
möglichst gering sein, 3. der Scheinwiderstand gegenüber hochfrequenten Störungen
soll nicht verändert werden durch Änderungen des Nutzstromes.
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Zu i. In der Praxis ist der Scheinwiderstand einer Drossel für hochfrequente
Ströme dann besonders groß, wenn bei gegebener Selbstinduktion die Eigenkapazität
der Drossel ein Minimum ist. Geringere Eigenkapazität kann man erreichen durch entsprechende
geometrische Anordnung der Wicklungen und dann insbesondere durch möglichste Reduzierung
der Windungszahl. Wenn man nun die Drossel mit einem Eisenkern versieht, kommt man
bei gegebener Selbstinduktion mit relativ wenig Windungen aus, hat also nur eine
geringe schädliche Eigenkapazität. Durch geeignete Anordnung des Eisenkerns läßt
sich der schädliche kapazitive Einfluß des Eisenkerns nahezu unterdrücken, während
der Gewinn an Induktivität ein bedeutender ist, so daß die effektive Wirkung einer
solchen Hochfrequenzdrossel mit Eisenkern gegenüber den Hochfrequenzstörenergien
erheblich wird. Durch die Verwendung von eisenhaltigen Hochfrequenzdrosseln ist
also die Bedingung zu i. weitestgehend erfüllt und ein Vorteil gegenüber der Verwendung
von eisenlosen Drosseln geschaffen.
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Zu a. Der Scheinwiderstand gegenüber den Nutzströmen ist bedingt durch
die Selbstinduktion und Kapazität der Drosseln. Bei den in Frage kommenden niedrigen
Frequenzen des Nutzstromes sind die induktiven Spannungsabfälle durchaus -vernachlässigbar.
Ein sehr wesentlicher Punkt ist jedoch, den Ohmschen Widerstand der Drossel auf
ein Minimum zu reduzieren, da die Nutzströme verhältnismäßig stark sind und selbst
geringere Ohmsche Widerstände schon einen erheblichen Spannungsabfall bewirken können.
Gerade durch die Verwendung von Drosseln- einer geringen Windungszahl ist es möglich,
den Ohmschen Widerstand auf ein Minimum zu reduzieren, da bei gegebener Selbstinduktion
die Windungszahl einer eisenhaltigen Drossel nur einen geringen Bruchteil der Windungszahl
einer eisenfreien Drossel ausmacht.
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Zu 3. Der Einfluß der Nutzströme auf die Drossel ist bedingt durch
die Magnetisierung i des Eisenkerns in der Drossel. Bei Verwendung von offenen Eisenkernen
oder gar bei Verwendung von Kernen aus einem feinverteilten ferromagnetischen Material
ist eine Gefahr einer magnetischen Übersättigung nicht vorhanden.
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Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung eisenhaltiger Drosselspulen
ist in wirtschaftlicher Beziehung vorhanden. Drosseln ohne Eisenkerne müssen schon
mit Rücksicht auf die verhältnismäßig starken. Nutzströme einen recht großen Kupferquerschnitt
haben, um den Ohmschen Widerstand bei der verhältnismäßig großen Windungszahl in
zulässigen Grenzen zu halten. Hierdurch werden die Drosseln räumlich groß und kostspielig.
Bei eisengefüllten Drosseln dagegen kommt man, da man nur wenige Windungen benötigt,
bei zulässigem gegebenem Ohmschen Widerstand mit geringerem Querschnitt aus und
ist so in der Lage, handlichere und billigere Drosseln zu bauen.