DE607019C - Empfangsanordnung fuer Mehrfachtelegraphiesysteme mit Zeichen ungleicher Laenge (z. B. Morsezeichen) - Google Patents

Description

Es sind Mehrfachtelegraphiesysteme mit Zeichen ungleicher Länge (z. B. Marsezeicfren) bekannt, bei denen die Zeiten der Zeichengrundeinheiten (z. B. der Punkte des Morsecode) in ebenso viele gleiche Zeitelemente geteilt sind, wie Übertragungskanäle vorhanden sind, und bei denen die Ubertragungskanäle zyklisch nacheinander nur j e während der zugeordneten Zeitelemente senden und an der

ίο Empfangsstelle das erhaltene zusammengesetzte Zeichen durch eine mit dem Sender synchronisierte Einrichtung in Bestandteile auseinandergelegt und jeder Bestandteil dem zugeordneten Empfangskanal zugewiesen und in seiner ursprünglichen Form wiederhergestellt wird.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf eine verbesserte Anordnung der Empfangseinrichtung für derartige Systeme, die möglichst wenig mechanisch arbeitende Elemente enthält und dadurch ermöglicht, die Telegraphiegeschwindigkeit zu vergrößern und die Abnutzung zu verringern.

Erfindungsgemäß beeinflußt das ernpfangene, gegebenenfalls drahtlos gesandte, zusammengesetzte Signal nach Gleichrichtung je eine in jedem Empfangskanal befindliche, aus Glühkathodenröhren bestehende Selektionsvorrichtung, die von einem synchron mit dem Senderkanalkommutator arbeitenden Impulsverteiler der Empfangsanlage derart an jedem Anfang der dem betreffenden Empfangskanal zugeordneten Zeitelemente mit Spannungsstößen beschickt wird, daß sie auf das während dieses Zeitelementes etwa vorhandene Zeichen der diesem Kanal zugehörigen Sendung anspricht.

Die Anordnung wird zweckmäßigerweise so getroffen, daß die eine Röhre der Selektionsvorrichtung an ihrem Ausgang einen Strom- bzw. Spannungsstoß am Anfang j edes dem betreffenden Kanal zugeordneten Zeitelementes abgibt, während die andere Röhre der Selektionsvorrichtung nur dann einen · Strom- bzw. Spannungsstoß, der in seiner Wirkung den der ersten Röhre überwiegt, abgibt, wenn im betreffenden Zeitelement ein Zeichen des diesem Kanal zugehörigen Signals vorhanden ist.

Als Impulsverteiler wird am besten ein Multivibrator verwendet, dessen Eigenfrequenz angenähert synchron ist mit der des Kanalkommutators der Senderseite, wobei ein Teil der Energie des empfangenen Signals dazu benutzt wird, um die Phase der Schwingungen des Multivibrators zu korrigieren und

einen vollkommenen Synchronismus aufrechtzuerhalten. Eine ausführliche Beschreibung des Multivibrators kann man z. B. in Ann. de Physique XII (1919), Abraham & Bio eh., Seite 237, oder im Philosophical Magazine, London, November 1916, »Relaxation Oscillations«, Dr. B. van der P öl jun., D. Sc. finden.

Im nachstehenden wird das Wesen der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erklärt.

Ihre Abbildungen haben die folgende Bedeutung :

Abb. ι ist ein Schaltbild des Senders. Abb. 2 zeigt die Sendesignale in verschiedenen Stadien ihres Weges durch den Sender. Abb. 3 ist eine Empfangsschaltung für einen vollständigen Kanal.

Abb. 4 zeigt die Art und Weise, wie das zusammengesetzte empfangene Signal zerlegt wird und die einzelnen Signale rekonstruiert werden.

Abb. ι zeigt den Sender 1, angeschlossen an Antenne 2 und Erde 3. Mehrere gelochte Papierstreifen, deren Zahl der Zahl der Kanäle im System entspricht, betätigen in bekannter Weise die Wheatstone-Geber 5 und 6, die von einem Motor 8 über das Getriebe 9 von der gemeinsamen Welle 7 angetrieben werden. Auf dieser Welle sitzt ein Kommutator 11 mit einstellbaren Bürsten 12, 13, 14. Die Ausgangskreise 15 und 16 der Geber sind mit den Bürsten 12 und 13 verbunden, wobei durch geeignete Mittel die Geber und der Kommutator gleichphasig und synchron gehalten werden.

Der Kommutator macht eine Umdrehung für jeden Punktzyklus des Gebers. Da das vorliegende Ausführungsbeispiel nur einen Zweikanalkreis zeigt, sendet der Kommutator eine Hälfte einer Punktlänge jeder Signaleinheit, die er abwechselnd von den entsprechenden Gebern erhält, unterdrückt also die andere Hälfte der Punkteinheit, die später durcn den Sperrkreis im Empränger wiederhergestellt wird. Der Kreis 17 des zusammengesetzten Signals, der den Sender r betätigt, wird den Kanälen 1 und 2 nachein-. ander für eine Zeit zugewiesen, die gleich der Zeit dieser halben Punkte ist. In Abb. 2 stellen die Kurven α und b die Signale der beiden Kanäle dar, die in den Gebern von dem Lochstreiten erzeugt werden. Das im Kommutator 11 empfangene Signal des Kanals 1 wird in zwei gleicne Teile aufgebrochen, von denen nur die eine Hälfte auf den Ausgangskreis über die Bürste 14 übertragen wird (Kurve c in Abb. 2). In gleicher Weise wird das Signal des Kanals 2 gleichfalls in zwei gleiche Teile von einer halben Punktlänge geteilt, wovon nur eine Hälfte über die Bürste 14 auf den Sender übertragen wird (Kurve d). Da der Ausgangskreis den Kanälen ι und 2 nacheinander für eine Zeit zugewiesen wird, die gleich der Zeit dieser Teile 6g ist, nimmt das kombinierte Signal die Form der Kurve e in Abb. 2 an. Dieses kombinierte Signal ist die Summe der Kurven c und d. Kurve/ zeigt schließlich das in der Antenne erscheinende Signal /. '

Gemäß der Empfangsschaltung nach Abb. 3 wird das empfangene zusammengesetzte Signal zuerst im Gleichrichter 20 gleichgerichtet und dann einer Kopplungsröhre 21 zugeführt, deren Ausgang über Kondensator 22 und Spule 23 mit einem Multivibratorkreis 24 verbunden ist. Die Spule 23 dient als Verzögerungsspule und regelt die Phaseneinstellung des Multivibrators. So wird durch einen Teil des ankommenden Signals der so Synchronismus gewahrt. Das Gitter 25 von 21 ist positiv vorgespannt, so daß in dem Anodenkreis normalerweise Strom fließt, der aber den Multivibrator wegen der bperrwirkung des Kondensators 22 nicht beeinflussen ₈g kann. Beim Empfang eines Signals wird das !'ließen des Anodenstromes in 2χ verhindert. Die steile Wellenfront des Signals bewirkt, daß der Kondensator 22 sich sclinell auflädt, wodurch bei jeder Ladung oder Entladung ^₀ des Kondensators dem vibratorkreis ein !stromimpuls zugeführt wird.

Der MultiviDratorkreis 24 besteht aus zwei Röhren, die durch zwei Kondensatoren miteinander gekoppelt sind, und zwar die g₅ Anode der ersten Köhre mit dem Gitter der zweiten und umgekehrt. Diese Kondensatoren erhalten abwechselnd eine Ladung über ein Widerstandsnetz in den äußeren Kreisen der Kohre. Die aul diesen Kondensatoren aufgespeicherte Spannung wird den entsprechenden Gittern zugeführt. Wie in den Annalen de Physique beschrieben, wirken die Röhren als Relais, kehren aber den Kreis gegenüber den Kondensatoren vom Laden in einer Richtung auf Laden in der anderen Richtung um, so daß Stromimpulse in bestimmten Zeiträumen über die Leitungen 37 und 37' gesendet werden. Der Vibratorkreis fährt fort zu schwingen und diese Impulse in bestimmten Zeiträumen auszuschicken, bis von der Kopplungsröhre ein Impuls empfangen ist, der die Wirkung des Multivibrators steuert.

JNaturgemäß kann man statt des dargestellten Multivibrators jeden anderen Verteiler anordnen.

Zur Selektion der dem ersten Senderkanal entsprechenden Signale dient eine Röhrenrelaisanordnung· 29, 27, 26 und eine die Wiederherstellung der Signale in ursprünglicher Gestalt bewirkende, den Signalanzeiger 38,

ζ. B. ein Registrierrelais, steuernde Kippanordnung 28, im nachstehenden als Sperrkreis bezeichnet. Diese Selektivanordnung kann man als ersten Empfangskanal bezeichnen. Der zweite, zur Selektion der Signale des zweiten Sendekanals dienende Empfangskanal ist in der Abbildung nicht dargestellt, da seine Schaltung ähnlich der des ersten Empfangskanals ist. Seine Anto Schlüsse einerseits an den Multivibrator 24, andererseits an den Gleichrichter sind in der Zeichnung durch Pfeile angedeutet. Er wird von dem anderen Pol des Multivibrators mit Impulsen beschickt als der Kanal 1, also im Gegentakt zu diesem.

Die Impulse, die vom Multivibrator über die Leitung 37 empfangen sind, werden den Gitterkreisen von Röhren 26 und 27 zugeführt, um die Steuerung des Sperrkreises 28 zu unterstützen. 26 ist normalerweise unterhalb der Sperrgrenze vorgespannt, so daß die dem Gitter zugeführten Impulse etwa halbwegs zwischen Sperrgrenze der Vorspannung und Nullspannung liegen und das Fließen eines Stromes mittlerer Amplitude im Anodenkreis verursachen. Die Röhre 27 dagegen ist viel weiter unterhalb der Sperrgrenze vorgespannt, so daß die über die Leitung 37 empfangenen Impulse keinen Anodenstrom hervorrufen. Die Vorspannung von 27 wird erhalten von der Batterie 34 plus dem Spannungsabfall im Widerstand 30, der vom Anodenstrom in der Röhre 29 herrührt. Infolge dieser Vorspannungsdifferenz überwiegen die Multivibratorimpulse durch die Röhre 26, wenn keine Signale empfangen werden, die Multivibratorimpulse durch die Röhre 27, und dies bewirkt, daß dann bei der Kippschaltung die Röhre 32 Strom führt und die Röhre 33 gesperrt ist. Infolgedessen markiert das an die in Serie mit den Anoden von 32 und 33 liegenden Widerstände angeschlossene Registrierrelais 38 eine Pause. An einen Teil 30 des Gitterwiderstandes von 27 ist der Ausgang der Röhre 29 angeschlossen, dessen Gitter mit dem Ausgang des Gleichrichters verbunden ist. Das Gitter von 29 ist positiv vorgespannt, so daß normalerweise • Strom in 29 fließen kann. Wenn jedoch Signale über den Gleichrichter 20 empfangen werden, ändert sich die Gittervorspannung von 29 so, daß feein Strom durch, diese Röhre fließen kann. Wenn das Signal empfangen wird, sperrt die Röhre 29 und steigt durch das Verringern des Abfalles am Widerstand 30 die Vorspannung von 27 bis zur Sperrgrenze oder etwas darunter, so daß, wenn dann ein Impuls über die Leitung 37 vom Multivibrator gesendet wird, das Gitter von 27 von der Einsatzspannung (Sperrgrenze der Vorspannung) etwa auf Nullspannung gebracht wird, so daß im Anodenkreis ein resultierender Strom von voller Amplitude fließen kann. Dieser geht zum Gitter von 32 zu derselben Zeit, wo der Impuls durch die Röhre 26 6g zum Gitter von 33 geht. Die größere Amplitude des Impulses nach 32 bewirkt jedoch, daß dieser den Impuls nach 33 überwiegt und die Schaltung 28 umkippt: die Röhre 32 wird gesperrt, und die Röhre 33 wird stxomführend; hierdurch wird das Registrierrelais 38 auf Zeichengabe umgelegt. Die Summe der Widerstände 30 und 31 soll gleich dem Widerstand 36 sein, damit die Zeitkonstanten der Gitterkreise von 26 und 27 dieselben sind.

Die beiden Röhren 32 und 33 des Sperrkreises sind so geschaltet, daß sie zwei Bedingungen elektrischer Stabilität besitzen. Sie sind unstabil, wenn sie beide von Strom durchflossen werden, aber stabil, wenn die eine Röhre Strom durchläßt und die andere sperrt. Der Übergang von dem einen stabilen Zustand, wobei die Röhre 32 gesperrt und die Röhre 33 stromleitend ist, zum. anderen stabilen Zustand, wobei die beiden Röhren ihre Rolle vertauschen, wird durch die Anwesenheit eines bestimmten Potentials in den Ausgangskreisen von 26 und 27 verursacht. Wegen weiterer Einzelheiten wird auf das USA.-Patent 1844950 verwiesen. _go

Abb. 4 zeigt kurvenmäßig die Arbeitsweise des Empfängers.

Die empfangenen zusammengesetzten Signale (Kurve g) in Form von Tonimpulsen werden durch den Gleichrichter 20 gleichgerichtet, so daß sich die Kurvenform h ergibt. Dieses Signal wird durch die Kopplungsröhre 21 empfangen, die den Kondensator 22 lädt und entlädt, der seinerseits Impulse i von verschiedenen Polaritäten dem Multivibratorkreis nur dann sendet, wenn die Wellenfront des aus dem Gleichrichter austretenden Signals sich ändert. Der Multivibratorverteiler erzeugt normalerweise Spannungsimpulse (Kurve/) mit einer Eigenfrequenz, die doppelt so groß ist wie die Punktfrequenz des einzelnen Gebers, und wird durch diese Ladungen und Entladungen des Kondensators 22 gesteuert.

Angienommen, daß, wie in Abb. 4, zur Zeit A das gleichgerichtete zusammengesetzte Signal positiven Charakter hat, dann besteht die Wirkung der Impulse durch den Kondensator 22 darin, daß der Multivibrator eine kleine Zeit später über die Leitung· 37 einen Impuls erzeugt. Die Funktion der mit dem Kondensator 22 in Reihe liegenden Spule 23 besteht darin, die Wirkung des Impulses durch den Kondensator 22 hindurch bezüglich des Steuerns des Multivibrators etwas zu verzögern, so daß der Impuls die Röhren 26 und erst erreicht, wenn das ankommende Si-

gnal seinen ursprünglichen vorübergehenden Zustand überwunden und bei den Röhren 26 und 27 einen verhältnismäßig stabilen Zustand angenommen hat.

Die Wirkung der empfangenen Signale besteht darin, den Stromdurchgang durch 29 zu sperren, wodurch sich die Vorspannung von 27 bei diesen Sperrintervallen auf die Einsatzspannung erhebt, wie in der Zeichnung durch Kurve k angegeben ist. Die Spannungskurve j des Multivibrators erzeugt in Kondensatoren, die mit Widerständen 31 bzw. 36 in Reihe liegen, rhythmische Stromstöße, die in Widerständen 31 bzw. 36 den Stromstoßen ähnliche Spannungsstöße hervorrufen. Von diesen Spannungsstößen sind nur die positiven Spannungsstöße zu berücksichtigen, da die negativen keine Änderung an dem gesperrten Zustand der Röhren 27 und 26 ver-Ursachen können, also wirkungslos sind. Der Verlauf dieser durch den Multivibrator verursachten positiven Spannungsstöße ist für das Gitter der Röhre27 durch die Kurve/ und für das Gitter der Röhre 26 durch die Kurve η dargestellt. Bei diesen Kurven ist (wie auch bei den Kurven k und m) die Nullspannung durch die Linie 0 und die Sperrspannung (Einsatzspannung) durch punktierte Linie angedeutet.

Die Kurven k und / ergeben zusammen die resultierende Kurve m für die gesamte Gittervorspannung e_g27 der Röhre 27.

Zur Zeit A addiert sich der positive vom Multivibrator herrührende Impuls (Kurve I) zu der durch die Kurve k dargestellten Vorspannungskomponente, die in diesem Moment unter dem Einfluß der durch das Signalzeichen gesperrten Röhre 29 etwa auf das Niveau der Einsatzspannung gehoben wurde, Durch hinzukommenden positiven Spannungsstoß des Multivibrators wird nun die Vorspannung e_g27 über den Einsatzwert vergrößert, so daß Strom durch die Röhre fließen kann. Der Durchgang dieses Stromes, der jeden anderen Strom, der zu dieser Zeit durch die unter die Einsatzspannung vorgespannte Röhre 26 fließen könnte, überwiegt, bewirkt das Umkippen der Schaltung 28 für Zeichengabe des Relais 38.

Zur Zeit B ist das empfangene Signal Null und fällt e_S27 unter den Einsatzwert. Nun übernimmt die Röhre 26 die Regelung der Kippschaltung 28, da der Vibratorimpuls zu dieser Zeit genügt, um das Potential e_£2o über den Einsatzwert zu bringen, während e_&1 darunter bleibt; infolgedessen entsteht ein Strom zur Kippschaltung 28, der ihren Stabilitätszustand umkehrt. Der Sperrkreis bleibt in diesem neuen Zustand bis zur Zeit C, worauf das empfangene Signal in Kombination in dem Vibratorimpuls wieder einen Stromfluß durch die Röhre 27 veranlaßt, der wieder den Sperrkreis steuert.

Zur Zeit D wird e_g27 wieder über den Einsatzwert vorgespannt und dadurch jede Tendenz von Seiten von e_g2e überwunden, die Polarität des dem Sperrkreis zugeführten Stromes umzukehren. Zur Halbzeit zwischen D und E fällt e_g27 beträchtlich unter die Einsatzspannung. Es bleibt jedoch der Sperrkreis in seinem letzten Stabilitätszustand, da der Vibratorimpüls nun e_g26 nicht beeinflussen kann.

Zur Zeit B ist das ankommende Signal wieder positiv geworden und steuert e_g27 aus diesem Grunde noch den Sperrkreis, welcher Zustand bis zur Zeit P andauert.

Zur Zeit F wird die Stabilitätsbedingung am Sperrkreis wegen des Pausenzustandes des empfangenen Signals und der Wiederaufnähme der Steuerung des Kreises durch e_g2e umgekehrt. Dieser neue Zustand hält bis zu einer Zeit zwischen G und H an, worauf das ankommende Signal wieder positiven Charakter annimmt. Da jedoch zu dieser Zeit kein Multivibratorimpuls vorhanden ist, um e_g27 positiv zu spannen, wird der Sperrkreis noch bis zur Zeit I in seinem letzten Zustand bleiben, zu welcher Zeit die Wirkung des ankommenden Signals in Kombination mit dem go Vibratorimpuls wieder bewirkt, daß e_g27 den Sperrkreis 28 steuert. Auf diese Weise sind die Röhren 26 und 27 abwechselnd unter der Steuerung des ankommenden Signals und des Multivibrators. ■

Der Ausgang des Sperrkreises erzeugt ein Potential, das in Abb-. 4 durch die vorletzte Kurve 0 dargestellt ist. Dieses Signal ist identisch mit dem über den Kanal 1 der Abb. 2 gesendeten Signal. Dasselbe spielt sich für den Kanal 2 ab mit dem einzigen Unterschied, daß seine dem Selektionsrelais zugeführten Multivibratorimpulse zeitlich gegenüber denen des ersten Kanals um die halbe Dauer eines Signalpunktes verschoben sind. In Abb. 4 stellt ρ die am Ausgang des zweiten Empfangskanals erhaltene Signalkurve dar.

Naturgemäß eignet sich die vorliegende Erfindung auch für Mehrfachtelegraphie auf Draht.

Claims (7)

1. Patentansprüche.

   i. Empfangsanordnung für Mehrfachtelegraphiesysteme mit Zeichen ungleicher Länge (z. B. Morsezeichen), bei denen die Zeiten der Zeichengrundeinheiten (z. B. der Punkte des Morsecode) in ebenso viele gleiche Zeitelemente, wie Übertragnngskanäle vorhanden sind, geteilt sind, und bei denen die Übertragungskanäle

   zyklisch nacheinander nur je während, der zugeordneten Zeitelemente senden, dadurch gekennzeichnet, daß das — gegebenenfalls drahtlos — empfangene zusammengesetzte Signal nach Gleichrichtung je eine in dem Empfangskanal befindliche, aus Glühkathodenröhren bestehende Selektionsvorrichtung (26, 27) beeinflußt, die von einem synchron mit dem Senderkanalkommutator arbeitenden Impulsverteiler (24) derart an jedem Anfang der dem betreffenden Empfangskanal zugeordneten Zeitelemente mit Spannungsstößen beschickt wird, daß sie auf das während dieses Zeitelementes etwa vorhandene Zeichen der diesem Kanal zugehörigen Sendung anspricht.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Röhre

   (26) der Selektionsvorrichtung (26,27) an ihrem Ausgang einen Strom- bzw. Spannungsstoß am Anfang jedes dem betreffenden Kanal zugeordneten Zeitelementes abgibt, die andere Röhre (27) aber nur dann einen Strom- bzw. Spannungsstoß (der in seiner Wirkung dem der ersten Röhre überwiegt) abgibt, wenn im betreffenden Zeitelement ein Zeichen des diesem Kanal zugeordneten Signals vorhanden ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterkreise der Röhren (26, 27) der S elektionsvorrichtung von dem Impulsverteiler (24) am Anfang jedes dem betreffenden Kanal zugeordneten Zeitelementes einen über ihre Vorspannungen sich überlagernden Stoß erhalten.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, daditrch gekennzeichnet, daß die eine Röhre

   (26) der Selektionsvorrichtung in der Nähe der Sperrgrenze und die andere Röhre bei nicht vorhandenem Signal bedeutend unter der Sperrgrenze und beim vorhandenen Signal in der Nähe der Sperrgrenze vorgespannt ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Selektionsvorrichtung (26, 27) eine zur Wiederherstellung der betreffenden Signale in ihrer ursprünglichen Form dienende, an sich bekannte Kippschaltung (32, 33), bestehend aus Röhren mit verkreuzt widerstandsgekoppelten Anoden und Gittern, steuert, derart, daß jeweils diejenige von den beiden Röhren der Kippschaltung einzig oder vorwiegend den Strom führt, die zuletzt von der Selektionsschaltung einen günstigeren Erregerstoß erhalten hat.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Impulsverteiler (24)-ein Multivibrator dient, der Impulse mit einer Eigenfrequenz erzeugt, die doppelt so groß ist als die Punktfrequenz, und der von dem Empfängergleichrichter synchronisierende Stöße erhält, gegebenenfalls über einen Kreis, bestehend aus einer Reihenschaltung von Kondensator und Spule.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch zwei Röhren (21, 29), die normalerweise über die Einsatzspannung vorgespannt sind und beim Fließen des Signalstromes in einem Gleichrichtersystem (20) unter die Einsatzspannung vorgespannt werden, λόπ denen die eine Röhre (21) den Impulsverteiler anstößt, während die andere Röhre (29) zusammen mit dem Impulsverteiler eine Röhre (27) der Selektionsvorrichtung steuert.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen