DE589832C

DE589832C - Verfahren zur Synchronisierung von Gleichwellensendern

Info

Publication number: DE589832C
Application number: DET40915D
Authority: DE
Inventors: Max Pohontsch; Dr Wilhelm Runge
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1932-06-16
Filing date: 1932-06-17
Publication date: 1933-12-15

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 15. DEZEMBER 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21a⁴ GRUPPE

Verfahren zur Synchronisierung von Gleichwellensendiern

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Juni 1932 ab

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Synchronisierung von Gleichwellensendern über Leitungen. Die üblichen Verfahren benutzen einen niederfrequenten Steuerton, der über Leitungen den Sendern zugeführt wird und dort nach mehrstufiger Frequenzvervielfachung die Trägerwelle liefert, oder es wird in einem der Sender die Trägerfrequenz durch Teilung auf den Steuerton erniedrigt und aus diesem durch entsprechende Vervielfachung in den anderen Sendern die gemeinsame Trägerfrequenz zurückgebildet. Das letztere Verfahren bedingt einen .wesentlich verschiedenen Aufbau des Kontrollsenders und der übrigen Gleichwellensender. Noch schwerwiegender ist der Nachteil der erforderlichen Frequenzvervielfachung in beiden genannten Verfahren. Frequenzvervielfachungsschaltungen sind bekanntlich schwer zu stabilisieren und erfordern einen erheblichen Aufwand an Siebmitteln zur Beseitigung von störenden Nebenwellen. Vor allem aber- bieten diese Verfahren keinen Schutz gegen die unvermeidliehen kurzzeitigen Schwankungen der vom Kabel übertragenen Steuerphase, die zu einer __■ vorübergehenden Störung des Gleichlaufs führen.

Diese Nachteile vermeidet das vorliegende Verfahren in folgender Weise:

Alle Gleichwellensender laufen als "selbsterregte Schwingungserzeuger. Der Steuerton dient nicht direkt zur Herstellung der Trägerfrequenz, sondern nur zu deren automatischer Konstanthaltung. In den Mechanismus zur Frequenzkorrektion läßt sich leicht eine solche Zeitkonstante einführen, daß schnelle Änderungen der S teuer frequenz infolge plötzlicher Kabelschwankungen unwirksam bleiben. In allen Sendern wird die Trägerfrequenz durch Teilung im gleichen Verhältnis auf eine Subharmonische erniedrigt. Diese Subharmonische wird von einem der Sender als Steuerfrequenz den anderen Sendern übermittelt und dort zusammen mit der. örtlich hergestellten Subharmonischen einer geeigneten Phasenvergleichsvorrichtung zugeführt. Bei Phasenänderungen betätigt die Vergleichsvorrichtung Steuerorgane, durch welche die Frequenz des örtlichen Schwingungserzeugers mit dem entfernten Steuersender in Übereinstimmung gebracht wird.

Abb. ι zeigt in schematischer Weise die Anwendung der Erfindung.

Es bedeutet s den Hauptsender, der die Frequenz f erzeugt und ausstrahlt. Mit der Generatoranlage g ist eine Frequenzteileranlage t verbunden, die aus der Sendefrequenz

Diese Subharmonische wird über ein Kabel k der

eine Subharmonische ■=*- bildet.
η

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr. Wilhelm Runge und Max Pohontsch in Berlin.

Unterstation s' übermittelt. An der Unterstation ist ebenfalls eine Generatoranlage g' für die Frequenz / vorgesehen. Aus der durch die Generatoranordnung g' erzeugten Frequenz f, welche absolut den gleichen Wert wie die Senderfrequenz f der Hauptstation s besitzen soll, wird ebenfalls eine Unterharmonische — in dem Frequenzteiler t' gebildet.

ίο Die lokal durch den Frequenzteiler f erzeugte Subharmonische wird ebenso wie die über das Kabel übermittelte Subharmonische der Sendeanordnung s seiner Vergleichsvorrichtung p zugeführt. Je nach dem Unterschied der sich beim Vergleich der lokal erzeitgten und der über das Kabel zugeführten Subharmonischen ergebenden Differenz findet eine Beeinflussung der Generatoranordnung g' des Senders s' statt.

Zur Herstellung des niederfrequenten Steuertons aus der Trägerfrequenz können grundsätzlich alle bekannten Mittel der Frequenzteilung dienen, also Anordnungen, die amplitudenabhängige Impedanzen, z. B. gesättigte Eisendrosseln, enthalten, ferner Kippschwingungsvorrichtungen, z. B. solche mit Glimmlampen oder Multivibratoren, und schließlich geeignete Rückkopplungsschaltungen, etwa die in Abb. 2 dargestellte.

Abb. 2 zeigt eine rückgekoppelte Röhre, die

ungefähr auf die Subharmonische — abgestimmt ist. Die Rohre befindet sich dicht vor dem Schwingungseinsatz. Ihr wird ferner als steuernde Frequenz die Frequenz f zugeführt, wodurch die Anordnung ins Schwingen gerät, derart, daß die Subharmonische gebildet wird.
- Der Phasenvergleich der über das Steuerkabel ankommenden und der lokal hergestellt ten Steuerfrequenz kann ebenfalls in verschiedener Weise-vorgenommen werden. Eine hierfür geeignete Vorrichtung zeigt Abb. 3, bestehend aus zwei kreuzweise fest miteinander verbundenen Spulen, die im Felde einer dritten Spule drehbar aufgehängt sind. Die eine der zu vergleichenden Spannungen e₂ wird den gekreuzten Spulen, und zwar mit einer gegenseitigen Phasenverschiebung von 90⁰, zugeführt, während die andere Spannung e_t an die feste Spule gelegt wird. Die Drehung des beweglichen Systems ist dem Phasenunterschied beider Spannungen direkt proportional und nicht abhängig von deren Amplitude.

Ferner kommen für den Phasenvergleich eine Reihe von Anordnungen in Frage, die keinerlei bewegte Teile verwenden. Eine solche Anordnung zeigt z. B. Abb. 4. Die beiden zu vergleichenden Spannungen B₁ und e₂ werden den Primärwindungen eines Differentialtransformators zugeführt; eine im Sekundärkreis liegende Gleichrichteranordnung gibt einen der Phasendifferenz proportionalen Strom. Allerdings ist eine solche Vorrichtung auch amplitudenabhängig, macht also eine vorherige Amplitudenregelung der zu vergleichenden Spannungen notwendig.

Von diesem Nachteil frei ist eine Differentialschaltung nach Abb. 5. Die eine Spannung wird den Gittern der beiden Gleichrichterröhren gleichphasig, die andere gegenphasig aufgedrückt. Sind nun im Normal- - zustand die beiden Spannungen durch einen Phasenschieber um genau 90° gegeneinander versetzt, so besteht nach Abb. 6 Gleichheit der resultierenden Gitterspannungsamplituden g_a und g_b und daher auch der Anodenströme beider Röhren, und zwar unabhängig von den Amplituden der beiden aufgedrückten Spannungen. Bei Phasenänderungen wird das Gleichgewicht der beiden Anoden-. ströme gestört, wodurch etwa das Umlegen eines Differentialrelais in der einen oder anderen Richtung erfolgt.

Ganz analog würde eine Vorrichtung nach Abb. 7 arbeiten mit einem Weicheisenanker zwischen zwei Eisenkernspulen, die von der einen Spannung gleichphasig, von der anderen gegenphasig erregt werden. Sind die Spannungen wiederum anfänglich um 90⁰ gegeneinander verschoben, so gilt auch hier das Diagramm der Abb. 6, und wegen der quadratischen Abhängigkeit des Drehmomentes von den Spulenströmen besteht ein ähnlicher Zusammenhang zwischen auftretenden Phasenänderungen und resultierendem, auf den Anker ausgeübtem Drehmoment.

Die Phasenvergleichsvorrichtung wird im allgemeinen einen Effekt liefern, dessen Größe der vorhandenen Phasendifferenz entspricht und sich zur automatischen Wiederherstellung des Gleichlaufs verwenden läßt. Man kann durch die Vergleichsvorrichtung eine mechanische Steuerung bewirken, die etwa den Schwingkreiskondensator des lokalen Steuersenders nachstellt, oder man kann bei qua'rzgesteuerten Sendern die Temperatur des Quarzthermostaten durch die Vergleichsvorrichtung kontrollieren und damit eine Feinregelung der Frequenz erzielen. Man kann schließlich auch die Frequenz des lokalen Senders auf elektrischem Wege beeinflussen. Ein bekanntes Verfahren verwendet den Regelstrom zur Sättigung und damit Induktivitätsänderung einer eisenhaltigen Abstimmspule, ein anderes Verfahren besteht darin, durch den Regelstrom die Gittervorspannung und damit den inneren Widerstand einer Röhre zu verändern, wobei die Röhre mit dem Steuersender derart gekoppelt

ist, daß ihr innerer Widerstand die Dämpfung, die Kapazität oder Induktivität des Senders und damit seine Frequenz beeinflußt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Synchronisierung von Gleichwellensendern, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der S.ender durch

to Teilung der Trägerfrequenz im gleichen Verhältnis eine subharmonische Frequenz gewonnen wird und daß von dem einen der Sender ein Wechselstrom dieser Frequenz den anderen als Steuerton auf Leitungen übermittelt und dort zusammen mit der lokal gewonnenen Subharmonischen einer pliasenempfindlichen Vorrichtung zugeführt wird, welche die Frequenz des lokalen Senders gemäß auftretenden Phasenänderungen so beeinflußt, daß der Synchronismus der Trägerwellen wiederhergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Frequenzteilung rotierende Umformer verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Frequenzteilung amplitudenabhängige Impedanzen verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Frequenzteilung Kippschwingungsvorrichtungen verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Frequenzteilung Rückkopplungsschaltungen verwendet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Phasenvergleich der über das Kabel ankommenden und der lokal erzeugten subharmonischen Niederfrequenz Vorrichtungen mit mechanisch bewegten Teilen verwendet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenvergleichsvorrichtung die auftretenden Abweichungen der örtlichen Trägerfrequenz auf mechanischem Wege durch Regulierung eines frequenzbestimmenden Elementes korrigiert.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pbasenvergleichsvorrichtung ein frequenzbestimmendes Element des lokalen Senders auf elektrischem Wege beeinflußt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenvergleichsvorrichtung die Temperatur eines frequenzbestimmenden Elementes des lokalen Senders regelt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen