DE606152C - Seitenbandmodulator mit Traegerwellenunterdrueckung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung zum Senden und Empfangen von modulierten Schwingungen mittels Doppelgitterröhren bei vollständiger oder teilweiser Unterdrückung der Trägerschwingungen.

Zur Unterdrückung der Trägerschwingungen sind Gegentaktschaltungen mit Eingitterröhren bekannt, bei denen den Steuerelektroden die Trägerschwingungen im Gleichtakt und die

ίο Modulationsschwingungen im Gegentakt oder umgekehrt zugeführt werden. Bei diesen Schaltungen müssen die Träger- und die Modulationsschwingungen die gleichen Gitterkreiselemente durchfließen, so daß meist unerwünschte gegenseitige Beeinflussungen auftreten. Diese Gitterkreiselemente müssen sowohl für die niederfrequenten als auch für die hochfrequenten Schwingungen untereinander symmetrisch sein. Diese Forderung läßt sich sehr schwer erfüllen, so daß praktisch immer Phasenabweichungen auftreten und eine Unterdrückung der Trägerfrequenz nur unvollständig gelingt.

Es sind weiter Modulationsschaltungen mit Doppelgitterröhren, insbesondere mit Schirmgitterröhren, bekannt, bei denen dem einen Gitter die Trägerschwingungen und dem anderen Gitter die Modulationsschwingungen getrennt zugeführt werden.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet die Kombination einer Gegentaktschaltung zur Unterdrückung der Trägerfrequenz mit der obenerwähnten Modulationsschaltung unter Verwendung von Doppelgitterröhren. Die erfindungsgemäße Schaltung zum Senden oder Empfangen von modulierten Schwingungen mit unterdrückter Trägerfrequenz ist gekennzeichnet durch die Verwendung von Doppelgitterröhren in Gegentaktanordnung, bei denen dem einen Gitterpaar die Modulations- oder die Trägerenergie gegenphasig und dem anderen Gitterpaar die Träger- oder Modulationsenergie gleichphasig zugeführt wird und die den Anoden benachbarten Gitter auf positivem, die den Kathoden benachbarten Gitter auf negativem oder Kathodenpotential gehalten werden.

In der erfindungsgemäßen Schaltung werden Doppelgitterröhren in Gegentaktanordnungen zur Unterdrückung der Trägerfrequenz verwandt. Da die Träger- und die Modulationsschwingungen verschiedenen Gittern derselben Röhre, aber entsprechenden Gittern zusammengehörender Röhren zugeführt werden, so können die Stromkreise außerhalb der Röhren völlig getrennt werden, so daß eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Schwingungen völlig unter-

bunden wird. Bei getrennten Träger- und Modulationsschwingungskreisen ist die Einhaltung der vorgeschriebenen Phasenbeziehungen einwandfrei gewährleistet, da je zwei zusammen-S gehörige Gitterkreise nur für eine Frequenz symmetrisch zu sein brauchen.

In manchen Fällen ist es aber erwünscht, daß ein kleiner Betrag der Trägerenergie neben der Seitenbandenergie .übertragen wird. Demgemäß to besteht eine weitere Erfindung darin, daß in diesen Fällen die Trägerfrequenz nur teilweise unterdrückt wird. Zu diesem Zweck sind die z. B. der Kathode benachbarten Gitter der Doppelgitterröhren verschieden stark vorgespannt. Die Trägerfrequenz wird dabei den der Kathode benachbarten Gittern zugeführt, während den anderen Gittern des Systems die Modulationsfrequenz zugeführt wird. Infolgedessen erscheint in dem Ausgangskreis einer solchen Schaltung neben der Seitentiandenergie noch ein bestimmter Betrag der Träger energie.

Mehrere Ausführungsformen der Erfindung sind auf der Zeichnung in 6 Figuren dargestellt. Fig. ι stellt eine Sendeschaltung mit einem Seitenbandmodulator dar, der aus zwei Doppelgitterröhren besteht, bei denen den der Anode benachbarten Gittern die Trägerschwingungen gleichphasig und den anderen Gittern die Modulationsschwingungen gegenphasig zugeführt werden.

Fig. 2 ist eine entsprechende Empfangsschaltung.

Fig. 3 und 3 a zeigen andere Ausführungsformen des Seitenbandmodulators, bei denen die niederfrequenten Schwingungen den der Anode benachbarten Gittern und die hochfrequenten Schwingungen den anderen Gittern zugeführt werden.

Fig. 4 und 5 zeigen abgeänderte Schaltungen, bei denen die Trägerschwingungen nicht vollständig unterdrückt, sondern teilweise durchgelassen werden.

Bei der Schaltung gemäß Fig. 1 werden die niederfrequenten Schwingungen vom Mikrophon 2 gegenphasig über den Transformator 4 den den Kathoden benachbarten Gittern der Röhren 10 zugeführt, während die Trägerschwingungen eines Hochfrequenzgenerators 20 über die Leitungen 16 und 18 gleichphasig den den Anoden benachbarten Gittern zugeführt werden.

Dadurch, daß entsprechenden Gittern verschiedene Frequenzen zugeführt werden, erscheint in· dem Ausgangskreis 22 die Summe und die Differenz der Frequenzen der beiden Wechselspannungsgeneratoren 2 und 20. Die Trägerfrequenz selbst wird in dem. Ausgangskreis 22 nicht erscheinen, da den Gittern 12 der Röhren 10 die Trägerschwingungen gleichphasig zugeführt werden und die im Ausgangskreis 22 auftretenden Trägerfrequenzkomponenten - sich durch die Gegentaktschaltungen der Röhren 10 gegenseitig aufheben.

Um ein einwandfreies Arbeiten der Sendeschaltung zu ermöglichen, müssen die Vorspannungsquellen aller Gitter sehr konstant sein. Eine. Schwankung der Gleichstromvorspannungen würde einer Modulation der Trägerschwingungen im Takte der Spannungsschwankungen entsprechen. Aus demselben Grunde ist es erforderlich, daß die Trägerschwingungen sowohl in Frequenz als auch in Amplitude konstant sind.

Vom Ausgangskreis 22 wird die Energie erforderlichenfalls einem Filter 24 und einem weiteren Kraftverstärker bzw. Frequenzvervielfacher 26 zugeführt und danach durch die Antenne 28 ausgestrahlt.

Erforderlichenfalls kann der Seitenbandmodulator nach Fig. 1 durch die Schaltung nach Fig. 3 ersetzt werden, wobei die Trägerschwingungen von dem Hochfrequenzgenerator 20 den den Kathoden benachbarten Gittern gleichphasig und die Modulationsschwingungen den anderen Gittern gegenphasig zugeführt werden. Der Ausgangskreis 30 kann eine genügend breite ■ Resonanzkurve erhalten, um beide Seitenbänder durchzulassen, oder er kann so bemessen sein, daß er nur das obere oder untere Band durchläßt. go

In einer Schaltung nach Fig. 3 werden die Trägerschwingungen den den Kathoden benachbarten Gittern gleichphasig zugeführt. Man kann sie aber auch gemäß Fig. 3 a diesen Gittern gegenphasig und dafür die Modulationsschwingungen den den Anoden benachbarten Gittern gleichphasig zuführen.

Um die Spannung an den den Anoden benachbarten Gittern gleichphasig und in Übereinstimmung mit den Modulationsschwingungen zu verändern, werden die Modulationsschwingungen vom Mikrophon 2 einer damit verbundenen Röhre 1 zugeführt, deren Anode in Reihe mit einem Widerstand 5 von einer Gleichspannungsquelle 3 gespeist wird. In Abhängigkeit von den durch die Modulationseinrichtungen 1,2 aufgenommenen Schwingungen ändert sich der Spannungsabfall am Widerstand 5. Diese Spannungsänderungen werden den den Anoden benachbarten Gittern der Röhren 10 zugeführt. Durch Drosselkreise 7 und Hochfrequenzkurzschlußkondensatoren 9 wird verhindert, daß Hochfrequenz über die Modulationseinrichtungen fließt. Der Ausgangskreis 30 der in Gegentakt geschalteten Röhren 10 führt über einen Verstärker 11 zur Antenne 28.

In den Rahmen der Erfindung fällt auch eine abgeänderte Schaltung, bei der den inneren Gittern 6 die Modulationsschwingungen in ähnlicher Weise wie in Fig. 3 a und die Hochfrequenz den äußeren Gittern 12 ähnlich wie in Fig. ι zugeführt wird.

Die Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung beschränkt sich, nicht auf Sender, sondern kann auch mit gleichem Vorteil bei Überlagerungsempfängern verwendet werden, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind. Die von der Antenne 32 aufgenommenen Schwingungen werden in dem Hochfrequenzverstärker 34 verstärkt und dann gegenphasig den den Kathoden benachbarten Gittern der Röhren 36 zugeführt, während die vom Hochfrequenzgenerator 38 erzeugten Schwingungen gleichphasig den anderen Gittern zugeführt werden. Der Ausgangskreis 40 der Röhren 36 kann entweder ein Resonanzkreis oder ein Filter sein, durch welche entweder nur das obere oder nur das untere Seitenband in den Zwischenfrequenzverstärker durchgelassen wird. Vom Zwischenfrequenzverstärker 42 gehen die verstärkten Amplituden über den zweiten Gleichrichter 44 und den Niederfrequenzverstärker 46 in den Lautsprecher 48. Grundsätzlich ist es auch möglich, die ankommenden Schwingungen den den Anoden benachbarten Gittern der Röhren 36 gleich- oder gegenphasig zuzuführen. In diesen Fällen muß dann die am Empfangsort erzeugte Hochfrequenz den den Kathoden benachbarten Gittern entsprechend gegen- oder gleichphasigzugeführt werden. Für den Fall, daß die Trägerfrequenz nicht vollständig unterdrückt, sondern zum Teil durchgelassen werden soll, können vorteilhafterweise die Schaltungen nach Fig. 4 und 5 benutzt werden.

In Fig. 4 werden die Modulationsschwingungen den den Kathoden benachbarten Gittern der Röhren 10 gegenphasig zugeführt. Die Hochfrequenzschwingungen werden den den Anoden benachbarten Gittern 12 gleichphasig über Kondensatoren 50 und 60 vom Hochfrequenzgenerator 20 zugeführt. Die Gleichstrom-Vorspannungen erhalten die äußeren Gitter 12 von einem Potentiometer 56. In die Zuleitungen 52 und 54 zum Potentiometer liegen Drosseln 58, die ein Übertreten der Hochfrequenz in den Potentiometerkreis verhindern sollen.

Die Trägerhochfrequenzschwingungen vom Generator 20 werden den äußeren Gittern 12 der Röhren 10 zwar gleichphasig zugeführt; da diese aber verschieden starke Vorspannungen erhalten, wird stets ein bestimmter Restbetrag von Trägerschwingungen im Ausgangskreis 62 der Röhren 10 auftreten. Die Trägerenergie und die Seitenbandenergie werden dann im Verstärker 64 verstärkt und durch die Antenne 66 ausgestrahlt.

Die Anordnung gemäß Fig. 5 unterscheidet sich von einer Anordnung nach Fig. 4 dadurch, daß die Modulationsschwingungen den äußeren Gittern 12 der Röhren 10 gegenphasig und die Hochfrequenzschwingungen von dem Generator 20 über die Kondensatoren 50 und 60 den inneren Gittern 6 gleichphasig zugeführt werden.

Um einen bestimmten" Betrag der Trägerenergie durchzulassen, ist in die Verbindungsleitung der beiden Gitter 6, d. h. in die Vorspannungszuleitung 70, eine Batterie 68 eingeschaltet, durch die dem ersten Gitter 6 eine andere Vorspannung als dem zweiten Gitter 6 erteilt wird. Drosselspulen 72 verhindern das Eintreten von Hochfrequenz in die Batterie 68 und in die Leitung 70. Die Vorspannungszuleitung 70 kann außerdem noch durch einen Kondensator 74 geerdet "sein.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schaltung zum Senden oder Empfangen von modulierten Schwingungen mit unterdrückter Trägerfrequenz, gekennzeichnet durch die Verwendung von Doppelgitterröhren in Gegentaktanordnung, bei denen dem einen Gitterpaar die Modulations- oder die Trägerenergie gegenphasig und dem anderen Gitterpaar die Träger- oder Modulationsenergie gleichphasig zugeführt wird und die den Anoden benachbarten Gitter auf positivem, die den Kathoden benachbarten Gitter auf negativem oder Kathodenpotential gehalten werden.

2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß gleichliegende Gitter der go Doppelgitterröhren verschieden vorgespannt sind.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzenergie gegenphasig den von der Kathode aus ersten Gittern und die niederfrequente Signalenergie gleichphasig den zweiten Gittern zugeführt wird.

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem Hochfrequenzverstärker (34, Fig. 2) verstärkte Energie gegenphasig den von der Kathode aus ersten Gittem der Röhren (36) und die von einer örtlichen Quelle (38) erzeugte Trägerwelle gleichphasig den zweiten Gittern zugeführt wird.

5. Senderschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke, einen Teil der Trägerwelle im Ausgang eines Modulators erscheinen zu lassen (Fig. 4), die zweiten Gitter (12) unter Parallelschaltung eines Kondensators (50) verschieden hoch von einem Potentiometer (56) vorgespannt werden.

6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Anzapfungen (52, 54) zu dem Potentiometer (56) Drosselspulen eingeschaltet sind.

7. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (Fig. 5) die Modulationsenergie den von der Kathode aus zweiten Gittern (12) und die Trägerenergie

gleichphasig über einen parallel geschalteten Kondensator (50) den ersten Gittern (6) zugeführt wird.

8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke, einen bestimmten Betrag von Trägerenergie durchzulassen, die ersten Gitter (6) verschieden hoch vorgespannt werden, indem das eine Gitter über die Batterie (68) mit dem. anderen Gitter und der Zuführung (70) des für beide Gitter gemeinsamen Teiles der Vorspannung verbunden wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Ergänzungsblatir ■ zur Patentschrift 6O6 152 Klasse 21a4 Gruppe 15.

Durch rechtskräftige Entscheidung des Reichspatentaiats vom 15*Mai 1941 erhält zur Klarstellung der Anspruch 1 des Patents 606 152 folgende Fassung:

"Schaltung zum Senden oder Empfangen von modulierten Schwingungen-mit unterdrückter, fremderzeugter Trägerfrequenz, gekennzeichnet durch die Verwendung von Doppelgitterröhren in Gegeiltaktanordnung, bei denen dem einen Gitterpaar nur die Modulationsenergie (beim Empfang die modulierte Energie) oder die Trägerenergie gegenphasig und dem anderen Gxtterpaar nur die Trägerenergie oder die Modulationsenergie (beim Empfang die modulierte Energie) gleichphasig zugeführi wird und die den Anoden benachbarten Gitter auf positivem;, die den Kathoden benachbarten Gitter auf negativem oder Kathodenpotential gehalten werden»"