DE632576C - Einrichtung zum Empfang mittels mehrerer auf einen gemeinsamen Ausgangskreis arbeitender und verschiedenartigen Schwundbedingungen unterworfener Empfangsantennen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Empfang mittels mehrerer auf einen gemeinsamen Ausgangskreis arbeitender und verschiedenartigen Schwundbedingungen unterworfener Empfangsantennen. Für derartige Empfangsanordnungen sind bereits zwei Verfahren bekannt. Bei der ersten Methode ist ein Empfangskanal vorgesehen, der mit mehreren Antennen zusammenarbeitet.

Die Umschaltung der Antennen erfolgt in überhörfrequentem Rhytmus, und zwar unabhängig davon, ob etwa die eine oder die andere Antenne besonders guten Empfang hat. Die Nachteile dieses Verfahrens bestehen darin, daß die Selektivität der Anordnung durch die Bildung von Seitenbändern vermindert wird; ferner wird der schnell umlaufende Umschalter eine Quelle von dauernden Störungen sein. Das zweite Verfahren arbeitet mit mehreren Empfa,ngskanälen; es ist also hierbei für jede Antenne ein besonderer Empfangskanal vorgesehen. Der Nachteil einer solchen Anordnung besteht in dem großen Aufwand, der hierfür getrieben werden muß.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der Schwundregelung auf eine ganz andere Weise gelöst. Es sind hierbei ein Empfangskanal und eine Mehrzahl von Antennen vorgesehen sowie eine Auswahlvorrichtung zur Verbindung der jeweils optimal empfangenden Antenne mit dem Empfänger.

Wenn bei dieser Anordnung die Empfangsfeldstärke an einer Antenne sich verringert, so wird automatisch eine andere Antenne gewählt und mit dem Empfänger verbunden. Die Antennen müssen hierbei einen hinreichenden Abstand voneinander haben, etwa von mehreren Wellenlängen, damit nicht an allen Antennen gleichzeitig Schwunderscheinungen auftreten.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf der Zeichnung schaltbildmäßig dargestellt.

Abb. ι zeigt die Schaltung eines Überlagerungsempfängers mit Hochfrequenzverstärker i, Antennenschälter 3 und Transformator 5. Es sind drei Antennen 7, 9, 11 vorgesehen, die mit dem Verstärker durch Drehen eines Schaltarmes 13 verbunden werden können. In der Zeichnung ist gerade die Antenne 9 durch die Stellung des Schalters 13 mit dem Transformator 5 verbunden. Die Drehung des Schalters 13 erfolgt durch einen Klinkenantrieb 21, 23 über das Gestänge 25.

An den Verstärker 1 ist über einen Transformator 29 der erste Detektor 27 angekoppelt, mit dem der Oszillator 31 verbunden

ist. An den Detektor ist über einen Transformator, 3 5 der Zwischenfrequenzverstärker 33 und an diesen über den Transformator 3$ der zweite" Detektor 39 angekoppelt. DißiSsB* Detektorkreis enthält einen Widerstand", der durch einen Kondensator 43 überbrückt'}, ist und dessen Anodenleitung geerdet ist. Mit 45 ist der Niederfrequenzverstärker bezeichnet, an den durch den Transformator 49 der •10 Lautsprecher angeschlossen ist.

Die verschiedenen Betriebsspannungen werden von einem Spannungsteiler 51 geliefert, der an die Spannungsquelle 53 angeschlossen ist.

Erfindungsgemäß ist nun eine Röhre 55 vorgesehen, die eine gasgefüllte Relaisröhre 57 steuert, die ihrerseits die Klinke 21 und den Antennenschalter 3 betätigt.

Das Steuergitter 59 der Röhre 55 ist über ao eine Leitung 60 mit dem positiven Ende des Belastungswiderstandes 41 verbunden; die Kathode 61 besitzt durch den Spannungsteiler 51 positives Potential gegen Erde.

Der Eingangskreis der Röhre 55 verläuft folgendermaßen: Steuerelektrode 59, Widerstand 41 im zweiten Detektorkreis über Erde zum Spannungsteiler 51, über einen unteren Teil 63 dieses Spannungsteilers und über eine Leitung 65 zur Kathode 61 der Röhre 55. Wenn keine Hochfrequenz einfällt, besteht kein Spannungsabfall am Widerstand 41, und das Steuergitter 59 hat negatives Potential, das durch den Spannungsabfall in den Widerstandsteilen 63 bestimmt wird. Die einfal- !ende Hochfrequenz verkleinert die negative Vorspannung am Gitter 59, da der Spannungsabfall am Widerstand 41 dem Spannungsabfall im Widerstandsteil 63 entgegenwirkt.

Dem Anodenkreis der Röhre 55 wird über einen Transformator 67 Wechselstrom zugeführt, der durch die Röhre 55 gleichgerichtet wird, wenn die negative Spannung am Gitter 59 genügend verringert ist,, und der dann einem im Anodenkreis der Röhre 55 liegenden Lautstärkeregelwiderstand 69 zu-. geführt wird.

Der Widerstand 69 ist in üblicher Weise

durch den Filterkondensator 73 überbrückt, um zu verhindern, daß die Niederfrequenz den Steuergittern der Röhren 1, 27 und 33 zugeführt wird, die so mit dem Widerstand 69 verbunden sind, daß sie automatisch eine der Stärke der einfallenden Hochfrequenz entsprechende Vorspannung erhalten.

Solange keine Hochfrequenz empfangen wird, ist das Steuergitter 59 der Röhre 55 durch den Spannungsteilerabschnitt 63 negativ vorgespannt, da an dem Detektorwiderstand 41 kein entgegenwirkender Spannungsabfall vorhanden ist. Diese negative Vorspannung am Gitter 59 sperrt die Röhre 55, so daß kein gleichgerichteter Strom durch :n Widerstand 69 fließen kann. In gleicher Weise wird, wenn die Empj'iäHgsfeldstärke unter einen bestimmten Pegel •si-hwindet, der Spannungsabfall im Detektorwiderstand 41 so verringert, daß das Steuergitter 59 einen negativen Wert erreicht, so daß der Strom im Lautstärkeregelwiderstand 69 aufhört.

Die Steuerelektrode 75 des Gasrelais 57 wird zweckmäßig durch den Spannungsteiler 51 auf einem konstanten positiven Ruhepotential gegenüber der Kathode 77 gehalten. Diese Vorspannung hat den Zweck, die Empfindlichkeit des Relais 57 zu regeln und wird dem Gitter 75 über folgenden Kreis zugeführt: Kathode 77, Leitung 66, Schieber 70 am Spannungsteiler 51, über den Spannungsteiler zur Erde, über Erde zu dem Stärkeregelwiderstand 69, über diesen Widerstand und die Leitung 68 zum Steuergitter 75.

Solange die ankommende Hochfrequenz von genügender Stärke vorhanden ist, hält der Strom im Widerstand 69 das Gitter 75 genügend negativ, um ein Arbeiten der Relaisröhre 57 zu verhindern. Sobald an der gerade benutzten Antenne eine genügende Abnahme der Hochfrequenzintensität eintritt, wird der Strom im Widerstand 69 verringert und damit die negative Spannung am Gitter 75 so weit herabgesetzt, daß das Relais wieder arbeitet. Hierdurch wird der Schalter 3 um eine Stufe fortgeschaltet, so daß die nächste Antenne an den Empfänger angeschlossen werden kann, wie noch näher beschrieben werden wird.

Durch Einstellen des Schiebers 70 kann man deh Signalpegel bestimmen, bei dem eine andere Antenne eingeschaltet wird. Solch eine Einstellung ist erwünscht, da das Verhältnis der Signalstärke zum Geräuschpegel sich von Tag zu Tag ändert. Wenn dies Verhältnis hoch ist, kann die Signalstärke an der jeweilig verwendeten Antenne auf einen verhältnismäßig niedrigen Pegel fallen, bevor man eine andere Antenne einschaltet. Andererseits kann es, wenn der Geräuschpegel hoch ist; erwünscht sein, eine andere Antenne schon bei einem kleinen Abfall der Empfangsfeldstärke einzuschalten.

Die Arbeitsspannung für die Relaisröhre 57 wird von einer anderen Sekundärwicklung 79 des Transformators 67 geliefert. Die Betätigung der Klinke 21 erfolgt durch einen Elektromagneten 81, der im Anodenkreis der ■ Relaisröhre 57 liegt, der folgendermaßen verläuft: Anode 83, Sekundärwicklung 79 von 67, Elektromagnet 81, federnder Kontaktarm an der Klinke 21, Kontaktpunkt 87 zur Kathode 77 der Relaisröhre. Die Kontakte

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und der Elektromagnet 81 sind durch einen Kondensator 89 überbrückt.

Wenn im Betriebe das Potential des Steuergitters 75 durch Störungen, Schwund o. dgl. an der ersten Antenne genügend verringert ist, tritt eine Entladung in der Relaisröhre auf, und es fließt ein Strom durch die Magnetwicklung 81, wodurch die Klinke 21 heruntergezogen und das Klinkenrad 23 um eine Stufe gedreht wird; dieses hat zur Folge, daß eine zweite Antenne an den Empfänger angeschaltet wird. Am Ende der Abwärtsbewegung der Klinke wird der Anodenkreis des Relais am Kontaktpunkt 87 unterbrochen, und die Entladung in der Röhre 57 hört auf. Wenn die Klinke in ihre Anfangsstellung zurückkehrt, wird das Spiel wiederholt und die dritte Antenne mit dem Empfänger verbunden, sofern die Hochfrequenzspannung an der zweiten Antenne nicht genügt, um das Relaisgitter 75 auf seinen normalen, stark negativen Zustand zurückzuführen. Mit anderen Worten: Der Schalter 3 wird kontinuierlich gedreht und schaltet eine Antenne nach der anderen an den Empfänger an, bis eine Antenne gefunden ist, bei der die Hochfrequenzenergie die gewünschte Intensität aufweist. Hieraus folgt auch, daß beim Abstimmen auf einen Sender der Antennenschalter 3 stufenweise weitergedreht wird, solange die Abstimmung noch nicht beendet ist. Der Schaltmechanismus ist so konstruiert, daß er sehr schnell arbeitet.

Die oben beschriebene Schaltung beseitigt also die schädlichen Wirkungen der Störungen oder des Schwundes, die durch eine Änderung der Amplitude der ankommenden Trägerwelle und der Seitenbändef verursacht werden.

Der sog. selektive Schwund des Trägers tritt oft infolge einer Verringerung der Amplitude des Trägers gegenüber der Amplitude der Seitenbänder auf, d. h. es kann die Trägerwelle ganz oder nahezu auf Null abfallen, während die Seitenbänder auf ihrer normalen Amplitude bleiben, oder es kann die Amplitude der Seitenbänder zunehmen, während die Amplitude der Trägerwelle ungeändert bleibt. Um den Empfänger beim Auftreten einer solchen Schwundart auf eine andere Antenne umzuschalten, dient ein weiterer Relaiskreis, bestehend aus einem Verstärker 91 für die Trägerwelle und einem Verstärker 93 für die Trägerwelle und die Seitenbänder, deren Eingangskreise parallel geschaltet und mit dem Ausgang des ersten Detektors 27 über eine Spule 95 gekoppelt sind.

Der Ausgang des Trägerverstärkers 91 ist mit einem Diodengleichrichter 97 über einen abgestimmten Zwischenfrequenztransformator 99 verbunden. Der Kreis dieses Gleichrichters 97 enthält einen Widerstand 101, der in-Reihe mit der Sekundärspule des .Transformators 99 liegt und durch einen Kondensator 103 überbrückt ist. '

In ähnlicher Weise ist der Ausgang des Verstärkers 93 für die Trägerwelle und die Seitenbänder über einen Transformator 107 mit einem Diodengleichrichter 105 verbunden, dessen Kreis auch einen Widerstand 109 enthält, der durch den Kondensator 111 überbrückt ist.

Die Ausgangsenergie dieser Gleichrichter 97 und 105 regelt ein Gasrelais 113, das eine zweite Klinke 115 betätigt. Die Steuerelektrode 117 dieses Relais ist mit demjenigen Ende des Widerstandes 101 verbunden, das beim Empfang negativ wird. Die Kathoden von 97 und 105 sind durch eine Leitung 119 miteinander verbunden, während dasjenige Ende des Widerstandes 109, das negativ wird, mit dem negativen Ende eines Spannungsteilers 121 verbunden ist. Der Eingangskreis der Relaisröhre 113 wird vervollständigt durch eine Verbindung von der Kathode 123 nach einem Punkt positiver Spannung an dem Spannungsteiler 121. Dieser Eingangskreis verläuft folgendermaßen: Steuerelektrode 117, Widerstand 101, Leitung 119, zweiter Widerstand 109, Spannungsteiler 121, Kathode 123.

Zu beachten ist, daß die Widerstände 101 und 109 gegeneinandergeschaltet sind, so daß, wenn in jedem Widerstand derselbe Spannungsabfall "vorhanden ist, wie später noch erläutert wird, die Steuerelektrode 117 auf einem negativen Potential gegenüber der Kathode 123 gehalten wird. Dieses negative Potential ist hoch genug, um normalerweise ein Arbeiten des Relais 113 zu verhindern.

Dem Anodenkreis der Röhre 113 wird Wechselstrom über einen Transformator 125 zugeleitet. Wenn das Relais 113 arbeitet, wird dieser Strom durch das Relais gleichgerichtet und einer Elektromagnetwicklung 127 zugeführt, die die Klinke 115 betätigt. Auch diese Klinke besitzt einen federnden Schaltarm 129, der einen Kontakt 131 berührt, bis die Klinke in ihre untere Stellung gezogen wird; gleichzeitig wird der Anodenstrom am Kontakt 131 unterbrochen und die Entladung in der Relaisröhre 113 zum Aufhören gebracht. Die Spule 127 und die Kontakte sind durch einen Kondensator 133 überbrückt.

Wenn die- Trägerwelle und ihre Seitenbänder die richtige Amplitude haben, wird der Spannungsabfall in den Wi der ständern 01 und 109 gleich sein und das Steuergitter 117 genügend negativ, um ein Fließen des Anodenstromes in der Relaisröhre 113 zu verhindern. Wenn jedoch selektiver Trägerschwund auf-

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tritt, wird der Spannungsabfall im Widerstand ιοί kleiner werden als der im Widerstand 109 und das Gitter 117 weniger negativ werden. Wenn die negative Spannung am Gitter 117 unter einen bestimmten Wert sinkt, tritt eine Entladung in der Röhre 113 auf, und der dadurch entstehende Strom in der Spule 127 zieht die Klinke nach unten, so daß der Schaltarm 113 auf die nächste Antennenstellung verschoben wird. Dieses setzt sich fort, bis die richtige Antenne an den Empfänger angeschlossen ist.

Während die oben beschriebene Schaltung so ausgebildet werden kann, daß sie auf selektiven Trägerschwund von jeder Größe anspricht, wird sie zweckmäßig so bemessen, daß sie erst auf einen Schwund bestimmter Größe reagiert. Der Grund hierfür liegt darin, daß der selektive Trägerschwund erst von einem gewissen Wert an merkliche Verzerrungen der Hochfrequenz hervorruft.

Naturgemäß können die selektive und die Amplitudenschwundregelung, wie dargestellt, zusammen verwandt werden, sie können aber auch jede für sich getrennt benutzt werden. Im ersteren Falle wird jede Schwundart bewirken, daß eine andere Antenne automatisch an den Empfänger angeschaltet wird.

Da der Verstärker 91 für die Trägerwelle sehr scharf abgestimmt sein soll, verwendet man zweckmäßig hierfür ein Kristallfilter.

Anstatt, wie dargestellt, einen besonderen Verstärker 93 für die Trägerwelle und für das Seitenband zu verwenden, kann man hierzu den Zwischenfrequenzverstärker 33 im Empfangskanal verwenden. In diesem Falle kommt der Verstärker 93 in Fortfall, und der Eingang des Diodengleichrichters 105 wird mit dem Ausgang des Zwischenfrequenzverstärkers 33 gekoppelt.

Die Gasentladungsröhren können von beliebiger Konstruktion sein.

Zweckmäßig werden, wie in Abb. 2 dargestellt, - Kopplungsröhren zwischen den Antennen und dem Empfängereingang verwendet. Hierdurch kann man das Knacken verhindern, das unter gewissen Bedingungen beim Einschalten einer anderen Antenne auftreten kann. Diese Kopplungsröhren, die an die. Antennen 7, 9, 11 angeschlossen sind, sind mit 135, 137 und 139 bezeichnet und mit dem Empfänger über einen Transformator 141 verbunden, der dem Transformator 5 in Abb. ι entspricht.

Die Antenne 7 ist mit dem Eingang der Röhre 135 über einen Widerstand 143 und einen Kondensator 145 gekoppelt. Das Steuergitter 147 wird normalerweise auf einer hohen negativen Spannung gehalten, die dem Abschnitt 152 eines Spannungsteilers 153 entnommen wird, und die Röhre verriegelt, wobei das Gitter 147 mit der negativen Klemme des Spannungsteilers über die Widerstände 149 und 151 verbunden ist. Die Röhre 135 enthält ferner zwischen Kathode 157 und Erde einen Widerstand 155.

Zwischen der Kathode 157 und dem Verbindungspunkt der Widerstände 149 und 151 liegt ein Kondensator 159* der das Knacken verhindert. Dieser Verbindungspunkt der Widerstände ist mit einem Segment 162 des Antennenschalters 3 über eine Leitung 161 verbunden, während das gegenüberliegende Segment 164 mit dem geerdeten Ende des Widerstandes 155 über eine Leitung 163 verbunden ist.

Wenn der Schaltarm 13 nicht in Berührung mit dem Schaltersegment 162 ist, wird die Röhre 135 gesperrt, so daß die Antenne 7 abgeschaltet ist. Sobald der Schalter 13 so gedreht ist, daß das Segment 162 mit dem gegenüberliegenden Segment 164 verbunden ist, wird das untere Ende des Widerstandes 149 direkt mit dem geerdeten Ende des Widerstandes 155 verbunden, wodurch die negative Spannung am Steuergitter 147 sich um einen Betrag ermäßigt, so daß die Röhre 135 aufgeriegelt wird und die Energie von der Antenne, 7 auf den Empfänger überträgt.

Die Zeitkonstanten des Kreises des Kondensators 159 und des Kreises des Kondensators 145 werden so gewählt, daß die Röhre 135 allmählich wirksam wird, wenn der Schaltarm 13 mit dem Segment 162 den Kontakt herstellt, und allmählich unwirksam wird, wenn der Schaltarm 13 aus der Kontaktstellung mit 162 herausbewegt wird. Die Kondensatorenkreise der Kopplungsröhren 137 und 139 werden in ähnlicher Weise eingestellt. Es wird daher im Betriebe die eine Kopplungsröhre allmählich wirksam, wenn die andere unwirksam wird.

Die Zeitkonstanten, die notwendig sind, um Knaekgeräusche im Empfänger zu verhindern, werden nicht unter allen Bedingungen dieselben sein; beispielsweise werden sie, wenn der Empfänger auf eine sehr geringe Frequenz anspricht, größer sein als umgekehrt. Wenn dem Kopplungskondensator 145 ein sehr kleiner Wert gegeben wird, kann die Zeitkonstante seines Kreises vernachlässigt und der Röhrenkreis so eingestellt werden, daß das Knacken nur durch Einstellen des Kreises des Kondensators 159 verhindert wird. ■

In analoger Weise sind die Röhrenkopplungskreise für die Antennen 9 und 11 ausgebildet, wobei die geerdeten Enden der Widerstände 155, 167 und 169 durch die Leitung 163 miteinander verbunden sind. Ebenso sind die unteren Enden der Widerstände 151, und 173 mit der negativen Klemme des

Spannungsteilers 153 durch eine Leitung 175 verbunden, so daß jede Kopplungsröhre gesperrt ist, bis ihre Gitterspannung durch Betätigen des Antennenschalters 3 verringert wird.

Anstatt mehrere räumlich voneinander getrennte Antennen zu verwenden, kann man auch Antennen von verschiedenen Eigenschaften benutzen, die an derselben Stelle aufgestellt sind', da man auch damit einen Mehrfachantennenempfang erzielen kann. Beispielsweise kann man nacheinander eine Rahmenantenne und eine nicht gerichtete vertikale Antenne an den Empfänger anschließen.

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   ι. Einrichtung zum Empfang drahtloser Signale, insbesondere von kurzen Wellen, mittels mehrerer verschiedenen Schwundbedingungen oder sonstigen Enipfangsenergieschwankungen unterworfenen Antennen, welche wahlweise über eine Auswahlvorrichtung mit dem Empfänger verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger die von der jeweils eingeschalteten Antenne gelieferte Energie prüft und sich bei Unterschreitung eines wählbaren Signalpegels auf eine andere Antenne mit höherem Signalpegel umschaltet.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ein- und Abschalten der einzelnen Antennen eine mechanische Schalteinrichtung benutzt wird, die durch eine Röhrenanordnung gesteuert wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ein- und Abschalten der einzelnen .Antennen außer mechanischen Schalteinrichtungen auch elektrische Mittel benutzt werden, wie z. B. in die einzelnen Antennenkanäle geschaltete Kopplungsröhren (135, 137, ^l39)> die durch den mechanischen Schaltvorgang durch Änderung der Gittervorspannung auf- bzw. zugeriegelt werden.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in die einzelnen Antennenkanäle geschalteten Kopplungsröhren durch Einführung von Kreisen mit Zeitkonstanten erst nach dem Schaltvorgang allmählich wirksam bzw. unwirksam werden.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsapparatur einen zusätzlichen automatischen'Schwundausgleich aufweist, der den Verstärkungsgrad des Empfängers beeinflußt.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beseitigung des selektiven Trägerschwundes eine Steuerspannung erzeugt wird, die abhängig vom Verhältnis zwischen Trägerwellen- und Seitenbandamplitude ist und zur Steuerung einer Röhre dient, die eine Umschaltung zwecks Auswahl der günstigsten Antenne bewirkt.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß vom Hauptempfangskanal zwei Empfangskanäle (91, 93) über eine Kopplungseinrichtung (95) ' abgezweigt sind, von denen der eine eine der Trägeramplitude proportionale Gleichspannung und der andere eine der Seitenbandamplitude proportionale Gleichspannung liefert, wobei diese Gleichspannungen gegeneinandergeschaltet sind (101, 109) und die resultierende Differenzspannung die Regelröhre (113) steuert.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der eigentliche Empfangskanal und ein von ihm abgezweigter Empfangskanal die zur Antennenumschaltung dienende Differenzspannung erzeugen.
9. 9. Einrichtung nach' Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Antennenumschaltvorgang notwendige elektrische Energie nicht dem Empfangskanal, sondern einer besonderen Wechselstromquelle (67) entnommen wird, die aber von den Empfangssignalen gesteuert wird..
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zur selektiven und allgemeinen Schwundregelung dienenden Organe auf denselben Antennenwahlschalter (3, 23) arbeiten.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen