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Sendesystem mit modulierten Trägerwellen Die Erfindung betrifft ein
Sendesystem für drahtlose Signale, das sich besonders für Rundfunkzwecke und andere
Fälle eignet, wo ein hoher Modulationsgrad verlangt wird. In solchen Fällen ist
es üblich, den Ausgang von einem Oszillator geringer Leistung oder einem Hochfrequenzverstärker
geringer Leistung -zu modulieren und die resultierende modulierte Hochfrequenz durch
einen Verstärker von großer Leistung zu verstärken, worauf dann die verstärkten
modulierten Schwingungen weitergeleitet werden. Wo jedoch der Modulationsgrad innerhalb
weiter Grenzen schwankt, haben diese Systeme den achteil, daß, da die Anoden- und
Gitterspannungen, die den Röhren in dem Kraftverstärker zugeführt werden, so eingestellt
werden müssen, daß die von der Modulation herrührenden Spannungsänderungen den Kraftausgang
der Röhren linear beeinflussen, der Wirkungsgrad des Systems bei fehlender Modulation
notwendigerweise schlecht ist.
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Diese Schwierigkeit soll die vorlieäende Erfindung beseitigen. Erfindungsgemäß
sind zwei Hochfrequenzverstärker parallel in dem Übertragungskanal vorgesehen, von
denen der eine so eingestellt und angeordnet ist, daß er einen veränderlichen Kraftausgang
entsprechend den durch die Modulation hervorgerufenen Änderungen des Trägers oberhalb
des durch den ummodulierten Träger bestimmten Niveaus ergibt, während der andere
so eingestellt und angeordnet ist, daß er einen veränderlichen Kraftausgang entsprechend
den Trägeränderungen unterhalb dieses Niveaus ergibt, wobei der gesamte Kraftausgang
den Änderungen des modulierten Trägers im Modulationsbereich entspricht.
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Der Eingang zu den beiden Kraftverstärkern kann eine modulierte Trägerwelle
sein, oder es können die Kraftverstärker durch unmodulierte Hochfrequenz betrieben,
und es kann die Modulation in diesen Verstärkern selbst bewirkt werden. Im letzteren
Falle werden zwei Modulationskreise vorgesehen, einer für jeden Kraftverstärker,
und die ganze Anordnung und die Einstellungsbedingungen sind- so, daß .die eine
Kombination von Verstärker und dazugehörigem Modulationskreis die Modulation der
Trägerwelle oberhalb, die andere unterhalb des durch .die unmodulierte Trägerwellenamplitude
gegebenen Niveaus besorgt.
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Die Zeichnung zeigt zwei Schaltungen gemäß der Erfindung.
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In Fig. r ist z der Steuersender, der einen Hochfrequenzverstärker
2 geringer Leistung betreibt, dem .die Modulation von 2a zugeführt wird, so daß
der Ausgang dieses Verstärkers aus einem modulierten hochfrequenten Träger besteht.
In dem Übertragungskanal sind zwei Kraftverstärker 3 und q. vorgesehen, von denen
der eine, q., als Begrenzerverstärker und der andere, 3, als Ruheverstärker bezeichnet
werden soll. Der Ruheverstärker ist bezüglich der negativen Gittervorspannung und
der zugeführten Gitter-,c
wechselspannung so eingestellt, daß er
bei dem durch die Trägeramplituden gegebenen Niveau vollständig oder nahezu vollständig
in Ruhe bleibt, so daß- der* Kraftausgang dieses Verstärkers unter diesen
Umständen klein oder sogar Null ist. Der Begrenzerverstärker 4 enthält eine Begrenzervorrichtung
5, die verhindert, :daß sein Ausgang über das Trägerniveau steigt, auch wenn der
Ausgang vom Verstärker 2 während der positiven Halbperiode der Modulation zunimmt.
Das Begrenzungsmittel kann aus irgendeinem bekannten Spannungsbegrenzer bestehen,
der parallel oder in Reihe mit dem Gitterkreis des Verstärkers geschaltet oder mit
diesem gekoppelt ist, oder es kann durch eine Anordnung gebildet werden, durch die
die dem Begrenzerverstärker zugeführte negative Gittervorspannung automatisch rnit
der Zunahme der zugeführten Spannung zunimmt. Zwischen den Ausgängen .der Verstärker
3 und 4, die an die Antenne 7 angeschlossen sind, sind Entkopplungsmittel6 vorgesehen.
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Im Betriebe, und zwar im modulierten Zustand, wird der Begrenzerverstärkear
voll ausgesteuert und liefert der Antenne Leistung mit gutem Wirkungsgrad, während
der Ruheverstärker weder Leistung liefert noch aufnimmt. Während der positiven Modulationsperiode
liefert der Verstärker .2 jedem der Leiden Kraftverstärker vergrößerte Steuerspannungen;
wegen der Wirkung der Begrenzervorrichtung im Begrenzerverstärker wird jedoch diese
vergrößerte Steuerspannung auf seine Leistung keinen Einfluß ausüben. Der Ruheverstärker
jedoch wird Leistung entwickeln, und es sind naturgemäß die Einstellungen so, daß
die Zunahme der Antennenleistung, die von der Leistungs zunahme des Ruheverstärkers
herrührt, proportional der Leistungszunahme ist, die von dem Vorverstärker Z herrührt.
Während der negativen Modulationsperiode wird der Vorverstärker den Kraftverstärkern
verringerte Steuerspannungen zuführen, jedoch hat diese Verringerung keinen Einfluß
auf den Ausgang vom Ruheverstärker. Der Ausgang des Begrenzerverstärkers wird jedoch
verringert, wobei wieder die Einstellungen so sind, daß diese Verringerung proportional
der Leistungsverringerung des Vorverstärkers ist. Auf diese Weise erreicht man eine
zufriedenstellende Modulation des Antennenstromes gleichzeitig mit einem hohen Wirkungsgrad
des Systems.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig.2 werden die Ruhe- und Begrenzerverstärker
durch einen urimodulierten Hochfrequenzträger beschickt, und es wird die Modulation
in jedem dieser Verstärker vorgenommen.
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Es wird der Ausgang vom Steuersender i, eventuell nach weiterer Verstärkung,
den 1 beiden Kraftverstärkern 3' (Ruheverstärker) und 4 (Begrenzerver3t@rlcer) zugeführt.
Zu diesen beiden Verstärkern gehören die Modulatorröhren 9 und io, von denen 9 nur
auf die positiven- Halbperioden der niederfrequenten Modulationsspannung und io
nur auf, deren negative Halbperioden anspricht. Die niederfrequenten Modulationsspannungen
werden den Gittern von 9 und io über einen gemeinsamen Transformator 8 zugeführt.
Der mit dem Ruheverstärker verbundene Modulator ist bezüglich der negativen Gittervorspannung
so eingestellt, daß beim Fehlen .der zugeführten Modulationsspannungen der Ausgang
dieses Verstärkers Null oder annähernd Null ist, während die Gittervorspannung,
die dem mit dem Begrenzerverstärker verbundenen Modulator zugeführt wird, so ist,
daß beim Fehlen von Modulationsspannungen der Anoden-Kathoden-Abfall in diesem Modulator,
d. h. in der Röhre io, sehr klein ist, so daß die ganze oder nahezu die ganze zur
Verfügung stehende Anodenspannung dem Verstärker 4' zugeführt wird, dessen Ausgang
daher ein Maximum wird. Die Verstärker 4' und 3' erhalten ihre Anodenspannung, wie
dargestellt, von einer gemeinsamen Quelle und sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
mit den Röhren 9 und io in Reihe geschaltet. Da bei urimoduliertem Träger der Ruheverstärker
wenig oder keine Leistung nimmt und der Begrenzerverstärker voll ausgesteuert ist,
kann man in diesem Zustand einen sehr hohen Wirkungsgrad erzielen.
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Die gewünschte Wirkungsweise der beiden Modulatoren kann man auf verschiedene
Weise erhalten; bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 sind in dem Gitterkreis
der Röhren g und i o Gleichrichter i i und 1:2, etwa Quecksilberda.npflampen, angeordnet,
die entgegengesetzt geschaltet sind, so daß Spannungen, die von den positiven Halbperioden
der zugeführten Modulationswelle herrühren, nur die Gitterspannung von 9 beeinflussen,
während io nur durch die negativen Halbperioden beeinflußt wird. Mit den Dioden
i r und i a können erforderlichenfalls Abglättungs- und Dämpfungswiderstände und
-kondensatoren verbunden werden. In gewissen Fällen kann der Gleichrichter im Gitterkreis
von 9 in Wegfall kommen.
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Die Arbeitsweise ist folgende: Während der positiven Halbperioden
der niederfrequenten Modulationsspannung läßt der Gleichrichter i i Strom durch
und verringert die negative Gittervorspannung von 9, so daß der Verstärker 3' in
einen Zustand versetzt wird, in dem er der Antenne Energie zuführen kann; der Gleichrichter
12 dagegen im Gitterkreis von io verhindert jede Änderung der Vorspannung dieser
Röhre, so daß
der Ausgang vom Verstärker q.' unbeeinflußt bleibt.
Während der negativen Halbperioden tritt das Umgekehrte ein.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele,
insbesondere nicht auf die dargestelte Serienmodulation. Auch ist es nicht notwendig,
daß die beiden Kraftverstärker an eine gemeinsame Belastung angeschlossen sind,
sondern es kann jeder Kraftverstärker auf einem besonderen Luftleiter arbeiten.