DE607669C - Schaltung zur Frequenz- und Phasenmodulation - Google Patents

Description

Es ist bekannt, eine Nachrichtenübermittlung mittels elektrischer Wellen in der Weise vorzunehmen, daß die Frequenz oder Phase einer Trägerschwingung im Rhythmus eines Modulationsvorganges geändert wird. Dies geschieht in der Weise, daß in einem Resonanzkreis, welcher Selbstinduktion, Kapazität und Widerstand enthält, eine dieser, drei Größen verändert wird. Bei den bisher bekannten, diesem Zwecke dienenden Verfahren trat gleichzeitig mit der beabsichtigten Frequenz- oder Phasenmodulation: auch "noch eine unerwünschte Amplitudenmodulation auf, welche nachträglich beseitigt, beispielsweise durch Begrenzergeräte unterdrückt werden mußte. In diesen Einrichtungen ging ein beträchtlicher Energieanteil verloren, was nicht nur den Wirkungsgrad der Anlage beeinträchtigte, sondern auch durch Bereitstellung entsprechend reichlich dimensionierter Begrenzereinrichtungen eine Erhöhung der Anlagekosten bedeutete. Die vorliegende Erfindung ist dazu bestimmt, diese Nachteile völlig zu beseitigen bzw. auf ein erträgliches Maß herabzusetzen.

Erfindungsgemäß wird die Trägersehwin-

gung konstanter Frequenz und Amplitude

■ einem eine Induktivität L, eine Kapazität C und einen im Rhythmus der Modulationsfrequenz veränderliehen und zu der Induktivität in Reihe oder der Kapazität parallel geschalteten Widerstand R enthaltenden Schwingungskreis zugeführt und die Induktivität L und die Kapazität C so gewählt, daß

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sie der Gleichung ω² = — _T-~ zumindest

näherungsweise genügen, wobei ω die Kreisfrequenz der zugeführten Trägerschwingung bedeutet. Sofern die vorstehende Dimensionierungsgleichung nur näherungsweise erfüllt wird, kann die restliche Amplitudenmodulation in üblicher Weise durch eine Begrenzereinrichtung beseitigt werden, die jedoch in diesem Falle bedeutend einfacher gehalten werden kann und einen weitaus geringeren Leistungsanteil aufzunehmen hat. Der veränderliche Widerstand, der im Takte des Modulationsvorganges geändert wird, besteht vorteilhaft aus dem. inneren Widerstand einer Entladungsröhre. Die zu modulierenden Spannungen werden zweckmäßig dem Ausgangskreis einer Schirmgitterröhre entnommen, um eine Rückwirkung auf den Trägerfrequenzgenerator tunlichst zu vermeiden.

Die Erfindung soll nunmehr an Hand der Patentzeiclinung näher erläutert werden. In der in--Abb. 1 dargestellten Schaltung liegt der veränderliche Widerstand 2 parallel zu einer Kapazität 4 und diese wieder in Reihe mit einer Induktivität 6. An den Klemmen 8

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werden die zu modulierenden Schwingungen von der Form e · cos ω₍ zugeführt. Damit sich bei einer Änderung der Größe des Widerstandes 2 lediglich die Phase der an der Selbstinduktion 6 auftretenden Spannung,, nicht aber deren Amplitude ändert, muß zwischen der Größe L der Selbstinduktion 6 und dem Werte C der Kapazität 4 die Gleichung

bestehen: ω²=—r^. wobei ω die Kreis-

frequenz der zugeführten Wechselspannung bedeutet. Da eine Phasenverschiebung einer Änderung der Frequenz während dieses Vorganges gleichkommt, kann die an der Selbstinduktion 6 auftretende Spannung frequenzwie auch phasenmoduliert werden.

Aus Abb. 2 ist zu ersehen, in welcher Form beispielsweise der in Abb. 1 dargestellte Resonanzkreis in eine Senderschaltung einzu-

ao fügen ist. Die von einem Schwingungsgenerator 12 erzeugten Schwingungen werden in einer Schirmgitterröhre 10 verstärkt und von dort über einen Transformator 14 in einen Resonanzkreis übertragen, der die Selbstinduktion 6, den Kondensator 4 und einen durch den inneren Widerstand einer Röhre 16 gebildeten Widerstand enthält. Die Sekundärwicklung des Transformators 14 kann als ein Teil der Selbstinduktion 6 betrachtet werden. Durch lose Kopplung zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung des Transformators 14 kann man erreichen, daß die in den Modulationskreis 6, 4, 16 induzierte Wechselspannung hinsichtlich Frequenz und Amplitude konstant ist. Die in der mit der Selbstinduktion 6 gekoppelten Sekundärspule 18 auftretende Wechselspannung ist jedoch phasen- bzw. frequenzmoduliert, wobei die Modulation von den dem Gitter der Widerstandsröhre 16 aufgedrückten Spannungen abhängt. Letztere können entweder die von einem Mikrophon 20 gelieferten Sprachschwingungen oder die von einer Signalwechselstromquelle 22 abgegebenen Tastzeichen sein.

Die in der Sekundärspule 18 auftretende modulierte Energie wird durch eine Verstärkerstufe 18', welche vorzugsweise eine Schirmgitterröhre enthält, verstärkt und über ein Begrenzergerät 24 und einen Leistungsverstärker 26 der Antenne 28 zugeführt.

Die Wirksamkeit der vorbeschriebenen Einrichtung hinsichtlich der Phasen- bzw. Frequenzmodulation wird dadurch verringert, daß die Selbstinduktion mit einem Eigenwiderstand behaftet ist. Um diesen Nachteil in solchen Fällen zu vermeiden, wo es schwierig ist, eine widerstandsarme Spule herzustellen, wird die aus der Abb. 3 ersichtliche Schaltung bevorzugt. Ein Generator 12, welcher Schwingungen konstanter Amplitude ^: und Frequenz liefert, ist mit einem Verstärker 10 über einen Transformator 44 gekoppelt. Im Ausgangskreis dieses Verstärkers liegt ein Modulationskreis, der eine Reihenschaltung aus einer Selbstinduktion 6, einem Widerstand 30 in Gestalt eines Mikrophons und einer Kapazität 4 enthält. Der unvermeidliche Eigenwiderstand der Selbstinduktion 6 erweist sieh hier nicht als Nachteil, sondern wirkt so, als ob er ein Teil des MikrophonWiderstandes wäre.

An dem Ztisammenschlußjpunkt der Selbstinduktion 6 und der Kapazität 4 erscheint eine phasenverschobene bzw. frequenzmodulierte Wechselspannung, die über einen Blockkondensator 32 einem Leistungsverstärker und Begrenzergerät 34 und von dort einer Antenne 36 zugeführt wird.

Naturgemäß braucht der Widerstand nicht aus einem Mikrophon- zu bestehen, wie in Abb. 3 angenommen wurde, sondern kann auch durch einen anderen Widerstand dargestellt werden, dessen Größe sich in Abhängigkeit von einem Modulationsvorgang ändern läßt. Insbesondere kann das Mikrophon 30 in Abb. 3 in ähnlicher Weise wie in Abb. 2 durch den inneren Widerstand einer Röhre ersetzt werden. In diesem Falle'ist jedoch die Verwendung eines Transformators am Platze, dessen Hochspannungswicklung in den' Anodenkreis der Widerstandsröhre gelegt und dessen Niederspannungswicklung an Stelle des Mikrophons- 30 eingeschaltet wird, um den Widerstand auf einen geeigneten Wert herabzusetzen. Die Selbstinduktion 6 kann gleichzeitig als- Niederspannungswicklung eines Transformators Verwendung finden. »<">

Auch bei der in Abb. 3 dargestellten Scliattung muß die Selbstinduktion 6· und die.

Kapazität 4 der Bedingung ω² = —fj<- genügen und. die Röhre 10 einen hoben inneren Widerstand aufweisen·,, damit der dem Modulationskreis zugeführte Wechselstrom ohne Rücksicht auf den Augenblickswert des Widerstandes 3.0 konstant bleibt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I. Schaltung zur Frequenz- und Phasenmodulation, dadurch gekennzeiehnet, daß Wechselspannungen konstanter Frequenz und Amplitude einem eine Induktivität L₁ eine Kapazität C und einen im Rhythmus der Modulationsfrequenz veränderlichen und zu der Induktivität in Reihe oder der Kapazität parallel geschalteten Widerstand R enthaltenden Schwin-

   guugskreis zugeführt werden, in dem die Induktivität L und die Kapazität C so gewählt sind, daß sie der Gleichung

   or = zumindest näherungsweise genügen, wobei ω die Kreisfrequenz der zugeführten Wechselspannung bedeutet.
2. 2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die phasen- bzw. frequenzmodulierte Energie über eine Begrenzereinrichtung dem Nutzkreis Verstärkeranordnung zuge-

   bzw. einer
   führt wird.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als veränderlicher Widerstand der innere Widerstand einer Röhre Anwendung findet.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu modulierenden Schwingungen dem Ausgangskreis einer Schirmgitterröhre entnommen werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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