DE576860C - Verfahren zum verstaerkten Empfang modulierter Hochfrequenzschwingungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum verstärkten Empfang· modulierter Hochfrequenzschwingungen, das beim Empfangen und Senden von Wellentelephoniebzw. Wellentelegraphic mit oder ohne Draht verwendbar ist. Die Erfindung besteht nun darin, daß die Empfangsschwingungen einer ultrahochfrequentschwingenden Röhre zugeführt werden, die als Demodulator geschaltet ist und

ίο deren Anodenkreis die verstärkten niederfrequenten Schwingungen entnommen werden. Zur Durchführung dieses Verfahrens wird zweckmäßig, eine Anordnung benutzt, bei welcher der die üblichen Mittel zur Aufnähme der Empfangsschwingungen enthaltende Gitterkreis und der Anodenkreis der Empfangsröhre auf die gleiche ultrahohe Frequenz abstimmbar sind und derart miteinander gekoppelt sind, daß Schwingungen dieser ultrahohen Frequenz entstehen.

Weitere Ausführungsformen des Verfahrens sowie Schaltungen und Einrichtungen zur Durchführung desselben sind aus der folgenden Beschreibung ersichtlich. Das Verfahren gemäß der Erfindung arbeitet auf folgender Grundlage:

Wenn beispielsweise die ankommenden Wellen eine Länge von 500 m oder unter Umständen auch wesentlich mehr oder weniger haben, so soll die Länge der Wellen, die durch das andere Schwingungskreispaar erzeugt werden, nur einige Meter, beispielsweise 2 bis 3 m betragen, oder aber eine Oberwelle der 500-m-Welle darstellen. Unter diesen Verhältnissen wird die durch die Antenne aufgenommene, modulierte Hochfrequenz dem Audion in der Schaltung zugeführt, und zwar dadurch, daß der erste Schwingungskreis auf die ankommende Welle abgestimmt ist. Diese Wirkung wird erhöht, wenn im Anodenkreis ein auf die Hochfrequenz abgestimmter Schwingungskreis vorhanden ist. Diese Hochfrequenzschwingungen werden durch die Gleichrichtewirkung des Rohres gleichgerichtet, so daß das Gitter der Röhre mit einer Niederfrequenz beschickt wird, die aus gleichgerichteten Kappen der aufgenommenen Hochfrequenz besteht. Die Röhre ist gleichzeitig durch die beiden aufeinander abgestimmten Kurzwellenschwingungskreise ein Generator für ultrakurze Wellen, deren Amplitude im Rhythmus der Niederfrequenz moduliert wird, wobei der Modulationsgrad und die Leistungsvergrößerung beliebig sind. Die entstehenden Schwingungen im Anodenstromkreis werden dann im Ausgangskreis bzw. im Schallwiedergabegerät als verstärkte Niederfrequenz zur Wirkung gebracht.

Die Zeichnung zeigt mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Fig. ι stellt die an sich bekannte Huth-Kühn-Schaltung für lange Wellen dar, die für die Zwecke der Erfindung dadurch eingerichtet wird, daß nicht nur die Langwellenkreise I und II, sondern auch die Kurzwellenkreise III und IV derart aufeinander unter Verwendung von Abstimmitteln abgestimmt

werden, daß die Kurzwellenschaltung generiert und die entstehenden Wellen durch die abgestimmten Langwellenkreise I und II mittels der durch das Entladungsgefäß (Dreielektrodenröhre) gleichgerichteten Hochfrequenz moduliert werden. Die abstimmbaren Langwellenkreise I und II werden durch die Kreiskapazitäten Cg und Ca und die Kreisselbstinduktionen Lg und La gebildet, die ίο Kurzwellenkreise III und IV mit den Kreiskapazitäten cg und ca sowie den Kreisselbstinduktionen Ig und la. Die Variometer ν und v' oder entsprechende Kapazitäten sind in den Kurzwellenkreisen als Abstimmittel passend eingefügt, um direkte Abstimmungen oder auch etwa nötige Uberbrückungen von Langwellenschaltelementen zu erhalten. Der Kondensator q und der Silitstab Si werden ebenfalls als Abstimmittel benutzt. Die ankommenden Wellen werden von der Antenne η aufgenommen und auf Lg mittels der Kopplung übertragen.

Die Schaltung nach Fig. 2 ist besonders für Zwecke der drahtlosen Telegraphic und Telephonie geeignet. Die auf die Grundschwingung abgestimmte Hauptantenne μ beeinflußt den Langwellenkreis I oder II.

Bei allen Schaltungen zur Durchführung der Erfindung ist die an sich bekannte Gegentaktschaltung anwendbar, die alle Vorteile einer größeren Symmetrie besitzt. Eine solche Schaltung ist in Fig. 3 dargestellt. Wie in einer gewöhnlichen Gegentaktschaltung sich die positiven Steilheiten addieren, so addieren sich hier auch die negativen Steilheiten der Entladungsgefäße. Das ist aber für die Durchführung der Erfindung besonders zweckmäßig, weil hierdurch für die kurzen Wellen günstige Schwingbedingungen geschaffen werden. Ferner hat die Gegentaktschaltung hier den Vorteil, daß die Schaltung bei Änderung des Vakuums eines Entladungsgefäßes nicht außer Betrieb gesetzt wird.

Fig. 4 zeigt eine Kurz-Langwellenschaltung, die nach dem Erfindungsprinzip das Gegensprechen auf drahtlosem Wege mit demselben Apparat ermöglicht. Auch hier sind wieder die vier Schwingungskreise I bis IV vorhanden. Die die Anode beeinflussende Verstärkerröhrer¹, die mit einem Mikrophonstromkreis O gekoppelt ist, beeinflußt zunächst die Kurzwellenkreise III und IV. Die kurzwelligen, gleichgerichteten Schwingungen schaukeln in den auf Langwellen abgestimmten Kreisen I und II auch Langwellen mittels der Sende- und Empfangsröhrer² auf und wirken dadurch als zusätzliche Erregung für die Sendeenergie. Beträgt z. B. die Langwellenleistung in der Röhre r² 10 Watt, so wird diese zur vollen Leistungsabgabe von 10 Watt angeregt, wenn sie in Sendefrequenz.

erregt wird, jedoch nur so lange und im Rhythmus der Sprache, wie die Kurzwelle die erregende Langwelle aufschaukelt. Setzt diese durch die ultrakurze Welle bewirkte Zusatzerregung aus, so kommt das gesamte Langwellensystem infolge zu geringer Erregung wieder zur Ruhe und kann nunmehr durch die Sendeantenne von dem entfernt stehenden Sender Langwellenenergie aufnehmen. Diese kann wiederum durch die Ultrakurzwelle in beschriebener Weise aufgeschaukelt werden, wobei die verstärkte Hochfrequenzenergie so hohe Beträge annehmen kann, daß die Sende-Empfangssröhre r² zu voller Leistung im Rhythmus des entfernt stehenden Senders, der die gleiche Langwelle wie der Sender r² in Fig. 4 sendet, angeregt wird. Die Energie wird hier durch den Fernhörer G aufgenommen, während die Röhrer¹ im Mikrophonkreis nicht in Wirkung tritt, da die Strecke Anode-Gitter einen solchen hohen Widerstand darstellt, daß Schwingungen auf den Mikrophonkreis nicht übertragen werden.

Wie Versuche gezeigt haben, gelingt es bisweilen, die Wirkung zu erhöhen, wenn man-die Schaltung mit einer auf die Kurzwellenkreise abgestimmten Antenne u (Fig. 2, 3, 4) versieht. Dies ist insbesondere der Fall, wenn eine Oberschwingung der einfallenden modulierten Empfangswelle dieselbe Frequenz hat wie die Eigenschwingung der Kurzwellenkreise II und IV.

Das für das System zu verwendende Entladungsgefäß muß so angeordnet werden, daß von vornherein Dämpfungen, Ableitungen oder kapazitive Kurzschlüsse o. dgl. vermieden werden. Bei den üblichen Elektronenröhren sind die zum Glühfaden, zur Anode und zum Gitter gehenden Zuleitungen zusammen und parallel nebeneinander durch den Glasfuß geführt. Diese verteilten zusätzlichen Kapazitäten sind für das Entstehen kurzer Wellen ungünstig. Man wird deshalb zweckmäßig in den Zuleitungen und Einrichtungen zur Durchführung der Erfindung solche nebeneinanderliegenden Leitungen vermeiden, damit außerhalb der Röhre durch die schaltungstechnischen Maßnahmen die Abstimmung der Kurzwellenkreise aufeinander gut erfolgen kann. Man wird das Entladungsgefäß zweckmäßig so ausführen, daß die Zuleitungen, auf dem allerkürzesten Wege vom Glühfaden, Anode und Gitter aus der Elektronenröhre nach außen geführt sind, und zwar so, daß die einzelnen Leitungen möglichst weit voninander entfernt sind und zweckmäßig diametral zueinander stehen.

Um das Entladungsgefäß für den gedachten Zweck besonders geeignet zu machen, muß es zwar ein hohes Vakuum besitzen, das jedoch nicht so hoch sein darf, daß das Rohr

etwa die für die Ausbildung der Ionen erforderliche Weichheit verliert. Man wird deshalb zur Erzielung der fallenden Charakteristik* dem Entladungsgefäß nur ein so hohes Vakuum geben, daß beim Betrieb noch eine genügende Menge Ionen neben den Elektronen vorhanden ist. Damit werden möglichst günstige Schwingungsbedingungen sowohl für die langen wie auch für die ultra- kurzen Wellen in demselben Entladungsgefäß erhalten. Ein Entladungsgefäß kann durch richtige Gestaltung der Zuleitungen die für die Abstimmung der Kurzwellen erforderlichen Verhältnisse haben, so daß die Heranziehung der obenerwähnten besonderen Hilfsmittel nicht unter allen Umständen erforderlich ist.

Um das ganze Schaltungssystem möglichst schwach gedämpft, mit Rücksicht auf die Entstehung der Schwingungen durch fallende Charakteristik, zu gestalten, können Schwingungsspulen verwandt werden, die als Ringspulen ausgebildet sind. Diese runden Spulen schließen sich in ihrem Verlaufe zu einem Ring von rundem Querschnitt, um jegliche Dämpfung durch Induktion und Strahlung zu vermeiden.

Durch das Verfahren und die Schaltung gemäß der Erfindung wird eine wesentliche Steigerung der Empfindlichkeit erreicht.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum verstärkten Empfang modulierter Hochfrequenzschwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsschwingungen einer ultrahochfrequent schwingenden Röhre zugeführt werden, die als Demodulator geschaltet ist, und deren Anodenkreis die verstärkten niederfrequenten Schwingungen entnommen werden.
2. 2.. Anordnung zur Durchführung des

   Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die üblichen Mittel zur Aufnahme der Empfangsschwingungen enthaltende Gitterkreis und der Anodenkreis der Empfangsröhre auf die gleiche ultrahohe Frequenz abstimmbar sind und derart miteinander gekoppelt sind, daß Schwingungen dieser ultrahohen Frequenz entstehen.
3. 3. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzwellenkreise durch die Verbindungsleitungen der Langwellenkreise mit dem Entladungsgefäß gebildet werden.
4. 4. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzwellenkreise unabhängig von den Langwellenkreisen abstimmbar sind.
5. 5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspulen der Längwellenkreise mit geringer Dämpfung,

   z. B. als Ringspulen, ausgebildet sind.
6. 6. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch ge- 7" kennzeichnet, daß die Entladungsgefäße und die Schwingungskreise in Gegentaktschaltung verbunden sind.
7. 7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Entladungsgefäßes, das zur Erzielung der fallenden Charakteristik nur ein so· hohes Vakuum besitzt, daß beim Betriebe noch eine genügende Menge Ionen neben den Elektronen vorhanden ist.
8. 8. Empfangs- und Sendeanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5 für Gegensprechenverkehr,, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikrophon (0) über eine Verstärkerstufe (r¹) einen der Ultrakurzwellenkreise der Sende- und Empfangsröhre (r²), die sowohl auf einer ultrahochfrequenten als auch auf einer hochfre* quenten Welle schwingt, steuert und die Sende- und Empfangsantenne mit dem das Telephon enthaltenden Anodenkreis der Sende- und Empfangsröhre gekoppelt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen