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Zwischenfrequenzüberlagerungsempfänger Die Erfindung bezieht sich.
auf einen Zwischenfrequenzüberlagerungsempfänger, bei dem die Abstimmvorrichtung
des lokalen Generators mit der Abstimmvorrichtung -der auf das zu empfangende Signal
abgestimmten Hochfrequenzkreise gekoppelt ist zwecks Erzielung einer möglichst einfachen
Einstellung des Empfangsgerätes.
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Damit ein konstanter Frequenzunterschied zwischen den Resonanzfrequenzen
des-lokalen Generators und der auf das zu empfangende Signal abgestimmten Hochfrequenzkreise
erhalten wird, wird bei den üblichen Zwischenfrequenzüberlagerungsempfängern meist
ein Oszillatorkreis benutzt, bei dem sowohl parallel als in Reihe mit dem Abstimmkondensator
ein fester Kondensator liegt. Der Oszillatorkreis eines üblichen Zwischenfrequenzüberlagerungsempfängers
ist in Fig. t der Zeichnung dargestellt. Dieser Kreis enthält eine Selbstinduktion
L, und einen Abstimmkondensator C,, während in Reihe mit diesem Kondensator ein
fester Kondensator C.= und parallel zum Kondensator C, ein fester Kondensator C3
liegt. Ein auf das zu empfangende Signal abgestimmter Hochirequenzkreis. welcher
einen Kondensator C, und eine derart dimensionierte Selbstinduktion enthält, daß
bei einer bestimmten Einstellung des Kondensators C, im Empfangskreis und im Oszillatorkreis
die Differenzfrequenz zwischen den Resonanzfrequenzen dieser Kreise gleich der gewünschten
Zwischenfrequenz ist, ist in der Zeichnung nicht angegeben.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei Anwendung eines solchen
Oszillatorkreises bei mechanischer Kupplung der Abstimmvorrichtungen der Unterschied
zwischen den Resonanzfrequenzen des Oszillatorkreises und der auf das zu- empfangende
Signal abgestimmten Hochfrequenzkreise nicht für alle zu empfangenden Frequenzen
der Frequenz, auf welche die Zwischenfrequenzkreise abgestimmt sind, gleich ist.
In Fig:2 ist die Differenzfrequenz zwischen der Resonanzfrequenz des Oszillatorkreises
und der auf das zu empfangende Signal abgestimmten Hochfrequenzkreise für den zu
empfangenden Frequenzbereich dargestellt. Die Differenzfrequenz ist mit V1; die
niedrigsten und die höchsten Frequenzen des zu empfangenden Frequenzbereiches sind
mit L', und h'= angegeben. h," ist die Zwischenfrequenz, auf «-elche die Zwischenfrequenzkreise,
welche das selektivste Element des Empfangsgerätes darstellen, abgestimmt sind.
Bei den üblichen Schaltungen sind die festen Kondensatoren C.= und C, des Oszillatorkreises.derart
dimensioniert, daß der Unterschied zwischen der Differenzfrequenz b'1 und der Zwischenfrequenz
L'," für die zu empfangenden Frequenzen G'9 und I'., in absolutem Wert gleich groß
ist. Für einen Frequenzbereich,
dessen höchste zu empfangende Frequenz
I`2 = 3 Vr ist, ist der Unterschied zwischen der Differenzfrequenz I% 1 und der
Zwischenfrequenz b'. für die zu empfangenden Frequenzen b'3 und V4 in der Regel
1,5 "/a von L'",. Es wird weiterhin angenommen, daß für den ganzen Frequenzbereich
die Resonanzfrequenz des Oszillatorkreises höher als die Frequenz der zu empfangenden
Schwingungen liegt.
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Die zu empfangende Frequenz L'3 weicht in diesem Fall um
von der Resonanzfrequenz der Hochfrequenzkreise ab, wie in Fig. 3 angegeben ist.
Die Kurve a stellt die Resonanzkurve der Hochfrequenzkreise mit der Resonanzfrequenz
V,. dar. Ir, ist die zu empfangende Frequenz und I'3 -;-- I'., die Oszillatorfrequenz.
Der Unterschied zwischen L'3 -!- L'", und L',. ist V I. Ein zu großer Unterschied-
zwischen 1" und V", gibt Verringerung der Verstärkung und eine Verzerrung. Läßt
man eine Höchstabweichung von i,5kH zu, so beträgt die höchste anwend-_ bare Zwischenfrequenz
ioo kH. Eine höhere Zwischenfrequenz bietet jedoch den Vorteil, (laß die sogenannte
Spiegelbildfrequenz und andere Frequenzen, die ein störendes Pfeifen verursachen
können, bei einer gleichenAnzalil von abgestimmten Kreisen besser unterdrückt xverden
oder daß bei gleichbleibender effektiver Wirkung des Hochfrequenzteiles die Anzahl
der Kreise verringert werden kann.
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Die Erfindung hat den Zweck, den Oszillatorkreis derart zti gestalten,
daß der Unterschied zwischen den Resonanzfrequenzen der auf die zu empfangende Frequenz
abgestimmten Kreise und des Oszillatorkreises für alle Stellungen der Abstimmorgane
möglichst derZwischenfrequenz gleich ist, und im besonderen. daß der Höchstwert
dieses Unterschieds bei derselben Zwischenfrequenz kleiner als bei der üblichen
Schaltung ist und daher auch bei gleichbleibendem Maximalunterschied zwischen l"'
und G'", die Zwischenfrequenz 1'n, höher sein kann.
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Dies wird dadurch erreicht, daß parallel zu dem Kondensator C, und(ocier
Selbstinduktion L, im Oszillatorkreis eine Impedanz geschaltet wird, die zum mindesten
einen Ohmschen Widerstand in Reibe mit einer frequenzabhängigen Impedanz enthält
und/oder in Reihe mit dem Kondensator C, undloder Selbstinduktion L, eine Impedanz
geschaltet ist, die zu mindestens aus vier Parallelschaltung eines Ohmschen Widerstands
und einer irequenzabhängigen Impedanz besteht.
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Der Kondensator C., in I# ig. i bewirkt. daß ,lie Differenzfrequenz
für Frequenzen niedriIer als 1'.j bei abnehmender Frequenz zunimmt. Wird nun Sorge
dafür getragen, daß C2 bei abnehmekr der Frequenz zunimmt, so wird die Differenzfrequenz
bei abnehmender Frequenz weniger rasch zunehmen oder sogar abnehmen. Dies könnte
dadurch erreicht werden, daß der Kondensator C, veränderlich gemacht wird. Der erwünschte
Erfolg kann indessen auf einfachere Weise erzielt werden, wenn dem Kondensator C=,
wie in Fig. d. dargestellt, ein zweckmäßig dimensionierter Widerstand R, parallel
geschaltet wird. Die Impedanz dieser Parallelschaltung des Kondensators C2 und des
Widerstandes R, beträgt
Wird diese Impedanz als gleich
angenommen, so ist
Der Einfluß des Widerstandes R, ist also eine Zunahme des effektiven Widerstandes
des Kreises, was bei einem Oszillatorkreis kein ins Gewicht fallender ?Nachteil
ist, und eine Zunahme der effektiven Kapazität bei abnehmender Frequenz.
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Das gewünschte Ergebnis kann also dadurch erreicht werden, daß dem
Widerstand R, ein solcher Wert gegeben wird, daß für die Frequenz G', der Wert R;
co2Cz nicht mehr sehr groß gegen i ist, z. B. gleich 4. Fig. 5 zeigt die Differenzfrequenz
als Funktion der zu empfangenden Frequenz bei dieser Schaltung. Der größte Unterschied
zwischen der Differenzfrequenz und der Zwischenfrequenz beträgt dabei etwa
0,3 °/o der Zwischenfrequenz.
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Auf ähnliche Weise kann erklärt «-erden, daß bei einer Schaltung,
wie in Fig.6 dargestellt, bei der ein Widerstand R2 in Reihe mit einem Kondensator
C3 geschaltet ist, die Differenzfrequenz als Funktion der zu empfangenden Frequenz
den in Fig. 7 dargestellten Verlauf hat.
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Fi#g.8 stellt eine abgeänderte Ausführungsform der Schaltung nach
Fig. b dar, bei welcher der Zweig 1i'2, C3 parallel zu L2 geschaltet ist. Die Differenzfrequenz
wird auch hei dieser Schaltung durch Fig.7 dargestellt.
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Eine andere erfindungsgemäße Schaltung zeigt Fig. q. Parallel zu dein
Kreis nach Fig. i ist ein Zweig geschaltet. der aus einer Reihenschaltung eines
Widerstandes R3 und eines Kreises besteht. der aus einer Selbstinduktion L._, einem
Widerstand R, und einer Kapazität C,, besteht. Dieser Kreis L_, C:, ist auf die
Frequenz h'; abgestimmt (Fig. 2). Für diese f# requenz ist die Impedanz dieses Kreises
reell. Die Eigenfrequenz des ursprünglichen
aus L1, Cl, C2 und
C3 bestehenden Kreises durch den erfindungsgemäß hinzugefügten Zweig wird nicht
merkbar beeinflußt. Für die Frequenzen V1 und V2 ist die Impedanz des durch L2 und
C4 gebildeten Kreises klein. Die Impedanz des Zweiges R3, L2, C4 wird auch
ungefähr reell und beeinflußt fast nicht die Oszillatorfrequenz. Für Frequenzen
etwas kleiner als V5 ist die Impedanz des Kreises L2, C4 induktiv und erhöht die
Oszillatorfrequenz. Für Frequenzen etwas höher als V5 ist die Impedanz des Kreises
L2, C4 kapazitiv und verringert also die Oszillatorfrequenz.
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Für diese Schaltung zeigt Fig. io die Differenzfrequenz als Funktion
der zu empfangenden Frequenz. Damit der Einfluß des Kreises L2, C4 in der Nähe von
h5 nicht zu groß wird, muß die Dämpfung dieses Kreises ziemlich groß sein. Dies
kann dadurch erreicht werden, daß ein Widerstand R4 hinzugefügt oder die Spule L2
aus Widerstandsdraht gewickelt wird.
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Die Schaltungen nach den F ig. 11, i= und 13 entsprechen den Schaltungen
der Fig. 4, 6 bzw. 9 dual. Die Differenzfrequenz ist für zwei duale Schaltungen
dieselbe.
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Es können auch einige der dargestellten Schaltungen kombiniert werden.
Fig. 1.4 zeigt eine Kombination der Schaltungen der Fig. 4, 6 und g. Fig. 15
zeigt den Verlauf der Differenzfrequenz in diesem Fall.
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Die oben beschriebenen Schaltungen können noch in der Weise ausgedehnt
werden, claß mehrere Elemente, unter denen sich auch Widerstände befinden, dem Oszillatorkreis
hinzugefügt werden.
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Für die Praxis ergebe_ n jedoch die beschriebenen Schaltungen in der
Regel eine genügend konstante Differenzfrequenz.