DE679689C - Verfahren zur Unterdrueckung von Interferenzstoerungen beim Empfang frequenzbenachbarter Sender - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
11. AUGUST 1939

REICHSFATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21a⁴ GRUPPE 22

21 a⁴ R 286.

James Robinson in London

Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. April 1930 ab Patenterteilung bekanntgemacht am 20. Juli 1939

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterdrückung von Interferenzstörungen beim Empfang frequenzbenachbarter Sender, deren Seitenbänder sich teilweise überlappen. Ein solches Überlappen tritt beispielsweise bei Rundfunkübertragungen stets dann ein, wenn der Frequenzabstand der Trägerwellen geringer als 9 bis 10 kHz ist und die Modulationsbandbreite auf den beiden Seiten der Trägerfrequenz 4,5 bis S kHz überschreitet. Es ist bekannt, daß die Erhöhung der Selektivität des Empfängers bei der Aufnahme so nahe benachbarter Sender ein unerwünschtes Abschneiden der Seitenbänder und damit eine Verzerrung des aufgenommenen Schwingungsgebildes verursacht. Man hat deshalb bei Benutzung der erwähnten Bandbreite einerseits die Trägerwellen hinsichtlich ihrer Frequenz nicht näher als etwa 9 bis 10 kHz angeordnet und andererseits der Steigerung der Selektivität eine gewisse Grenze gesetzt.

Man hat ferner angenommen, daß bei Anwendung von Entzerrungsmitteln im Niederfrequenzkreis, welche bei Benutzung einer hohen Selektivität notwendig werden, auch die Schwingungen des Störprogramms mit entzerrt werden und daß mithin das Störprogramm nicht ausgeschaltet wird. Aus diesem Grunde hat man denn auch die mit der erwünschten Verstärkung bei Rückkopplungsempfängern notwendigerweise verknüpfte Selektivitätssteigerung in mäßigen Grenzen gehalten und die noch vorhandene Verzerrung durch Nachschaltung von Entzerrungsmitteln beseitigt. Hierbei wurde aber eine Beseitigung des Störprogramms benachbarter, mit ihren Seitenbändern sich überlappender Sender nicht erreicht, während eine weitere Steigerung der Selektivität durch. das Auftreten von Selbstschwingungen den Empfang instabil und mithin unmöglich machte.

Es ist auch bekannt, daß die Selektivität eines Empfängers über die allein durch die Abstimmkreise bewirkte Trennschärfe hinaus durch die im Demodulator zusätzlich bewirkte Unterdrückung einer Störmodulation bedingt ist. Diese Unterdrückung erfolgt um so stärker, je kleiner der Wert des Verhältnisses von Störamplitude zur Amplitude der erwünschten Frequenzen am Demodulator ist. Die Erfindung wertet diese Erkenntnis aus zur Erzielung eines störungsfreien Empfanges auch unter den eingangs dargelegten ungünstigen Empfangsverhältnissen.

Das Verfahren zur Unterdrückung von Interferenzstörungen beim Empfang frequenzbenachbarter Sender, deren Seitenbänder sich teilweise überlappen, besteht nun erfindungsgemäß darin, daß die Selektivität des Empfängers ohne Verwendung einer Rückkopplung so groß gewählt wird, daß ein für die störungsfreie Demodulation außerordentlich günstiges, sehr kleines Verhältnis der Amplitude der Störfrequenz zur Amplitude der erwünschten Frequenz erzielt wird und daß ■ gleichzeitig die dadurch bedingte Seitenbandverzerrung, die eine Nachricht praktisch unverständlich macht, senderseitig oder durch niederfrequente Entzerrungsmittel empf ängerseitig ausgeglichen wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann somit auf verschiedene Weise ausgeführt werden. So kann beispielsweise die Entzerrung bereits im Sender erfolgen. In diesem Falle genügt es, wenn lediglich ein" Empfänger benutzt wird mit sehr hoher Selektivität ohne nachgeschaltete Entzerrungsmittel. SoIldagegen die Entzerrung im Empfänger stattfinden, dann erfolgt dies in bekannter Weise vorteilhaft im Niederfrequenzteil.

Zum Ausgleich der Seitenbandverzerrung im Empfänger können verschiedene Hilfsmittel dienen, beispielsweise frequenzabhängige Transformatoren, Verstärker u. dgl. Besonders einfach gestaltet sich die erforderliche starke Unterdrückung der Seitenbandfrequenzen bei Verwendung piezoelektrischer Kristalle.

Es ist ferner klar, daß man die zur starken Unterdrückung der Seitenbandfrequenz dienenden Piezokristalle bei Superheterodynempfängern mit Vorteil im" Mittelfrequenzteil verwendet. Diese bekannte Anordnung gestattet eine einfache Einstellung des Empfängers auf andere Stationen mit verschiedenen Trägerwellenfrequenzen, ohne daß es notwendig ist, den, Piezokristall, der nur auf eine Frequenz anspricht, jeweils auszuwechseln.

Die Verwendung von Piezokristall in Empfängern als Mittel zur Erhöhung der Selektivität ist an sich bekannt. Derartige Empfänger sind auch für vergleichsweise langsame telegraphische Übertragungen durchaus brauchbar, versagen aber bei der Schnelltelegraphie oder bei Rundfunkübertragungen. Mehrere Ausbildungsformen gemäß der Erfindung sollen nunmehr an Hand der beiliegenden schematischen Zeichnungen näher erläutert werden.

Fig. ι bis 3 zeigen einfache schematische Anordnungen für Empfänger mit Kristall-" detektoren.

So Fig. 4 bzw. 5 zeigen Empfänger, bei welchen die hohe Selektivität durch eine Mehrzahl von in Kaskade geschalteten Abstimmkreisen bzw. durch eine Siebkette erzielt wird.

■ _; Fig. 6 zeigt einen Röhrenempfänger, bei ' welchem abgestimmte Hochfrequenzverstärkungsstufen hoher Selektivität verwendet werden.

Fig. 7 zeigt ein Sendersystem, bei welchem Hilfsmittel zur Herbeiführung einer Korrektür der Verzerrung vorgesehen sind, welche bei Verwendung eines hochselektiven Empfängers auftreten würde.

In den Fig. 1 bis 3 bezeichnet 11 einen Piezokristall, welcher entweder als Serienresonanzkreis in die Antenne 12 eingeschaltet (Fig. .1) oder dem Abstimmkreis 10 nachgeschaltet (Fig. 2 und 3) ist, wobei vorteilhaft durch einen zum Piezokristall parallel geschalteten veränderlichen Kondensator in die nachteilige Wirkung der Eigenkapazität des Piezokristall beseitigt werden kann (Fig. 3). 13 bezeichnet die Anschlußklemme für die Erdung, 14 einen Kristalldetektor, der in Reihe mit der Primärwicklung 15 eines §5 Transformators liegt, dessen Sekundärwicklung 16 zu den Anschlußklemmen 17 für das Telephon führt. Der Transformator 15, 16 dient zur Entzerrung und besitzt daher eine Charakteristik, welche mit zunehmender Frequenz ansteigt. Gemäß Fig. 3 sind der Piezokristall 11, der Kristalldetektor 14 und die Primärspule des Transformators 156 in Reihe geschaltet zwischen dem einen Ende der Spule des Abstimmkreises 10 und einer Anzapfung derselben, während der veränderliche Kondensator 111 zwischen dem anderen Spulenende und der Eingangsseite des Kristalldetektors 14 liegt. In diesem Falle zeigt der Transformator 156 gegenüber dem Transfermator 15, 16 der Fig. 1 und 2 normale Eigenschaften und wird mit Hilfe eines Kondensators 157 abgestimmt, so daß er eine Resonanzspitze bei etwa 5 kHz aufweist und eine Energiecharakteristik, welche mit darüber zunehmender Frequenz fällt, um eine genaue Wiedergabe der Signale an den Ausgangsklemmen 17 zu erzielen.

In Fig. 4 ist ein Empfänger veranschaulicht, welcher eine Mehrzahl von in Kaskade geschalteten Abstimmkreisen 18 aufweist, um ein höheres Maß von Selektivität zu erzielen. Die Signale werden durch eine Eintrittsspule 19 zugeführt, und der letzte Schwingungskreis 18 ist mit einer Elektronenröhre 20 ver- bunden, welche in diesem Falle mittels einer Gitterbatterie 21 als Detektor wirkt. Die Anodenspaniiung wird der Röhre über einen Kopplungswiderstand 2.5 von einer Batterie 24 geliefert, und der Austrittskreis der Röhre enthält eine Vorrichtung zur Korrektur der Verzerrung, welche aus einer veränderlichen

Kapazität 22 in Reihe mit der Primärwicklung eines Zwischentransformators 23 besteht. Die Sekundärwicklung dieses Transformators liegt in Reihe mit einer Gitterbatterie 26 der Verstärkerröhre 27, deren Anodenkreis die Austrittsklemmen 28 enthält. Bei diesem Empfänger wird die durch die hohe Selektivität der Abstimmkreise hervorgerufene Verzerrung in dem erforderliehen Maße durch Einstellung der veränderlichen Kapazität 22 korrigiert, deren Widerstand (Impedanz) sich mit der Signalfrequenz ändert.
Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform zeigt eine Siebkette, bestehend aus einer Mehrzahl von in Reihe geschalteten Abstimmkreisen 29 mit einer Mehrzahl von parallel geschalteten Abstimmkreisen 30, um eine höhere Selektivität zu erzielen, so daß nur ein sehr schmales Frequenzband hindurchgelassen wird. Diese Siebkette wird von einer Eingangsspule 31 gespeist, während die Ausgangsenden der Kette mit einer Röhre verbunden sind, welche vermittels einer Vorspannbatterie 21 als Detektor wirkt. Der übrige Teil dieses Empfängers ähnelt dem entsprechenden Teil des Empfängers gemäß Fig. 4 und umfaßt eine einstellbare Kapazität 22 zur Korrektur der Seitenbandverzerrung zufolge der hohen Selektivität der Siebkette. Im Empfänger gemäß Fig. 6 werden zwei Hochfrequenzverstärkungsstufen verwendet mit den Elektronenröhren 40 bzw. 41 und den Abstimmkreisen 42, 43 und 44. Der Abstimmkreis 44 ist mit den Klemmen der Röhre 45 verbunden, welche als Detektor dient und ihrerseits die Energie über eine die Verzerrung korrigierende Anordnung den Klemmen der Niederfrequenzverstärkerröhre 46 zuleitet mit den Ausgangsklemmen 47. Die Entzerrungseinrichtung besteht aus einer mit Anzapfungen versehenen Drosselspule 48 sowie einem Wählschalter 49, durch welchen die Kopplungsimpedanz verändert werden kann. Die Anodenspannung wird den Klemmen 50 zugeführt. Die Anode der Detektorröhre ist ferner mit einer mit einem Wählschalter 52 verbundenen Reihe von Kondensatoren S ι und der Wählschalter 52 mit der Eingangselektrode der Röhre 46 verbunden.

Durch Einstellen der Wählschalter der

Drosselspule 48 und der Kondensatorreihe 51 wird der erforderliche Entzerrungsgrad erzielt.

Um einen Empfänger, bei welchem gemäß der Erfindung eine piezoelektrische oder äquivalente Vorrichtung benutzt wird, über einem weiten Frequenzbereich ohne Beeinflussung dieser Vorrichtung abstimmen zu können, können in bekannter Weise Hilfsmittel vorgesehen sein, um die mit veränderlicher Frequenz ankommende "Energie in solche mit konstanter Frequenz vermittels eines örtlichen Oszillators von veränderlicher Frequenz umzuwandeln und die piezoelekirische Vorrichtung für diese konstante Frequenz zu benutzen.

In Fig. 7 ist schematisch ein System zur Herbeiführung einer Entzerrung beim Sender dargestellt. Das System besteht aus einem Mikrophon 30, welches mit einem Modulator 61 verbunden ist, welcher die Amplitudenoder Frequenzmodulation, innerhalb der Grenzen der Resonanz einer piezoelektrischen Vorrichtung, der austretenden Energie eines Trägerwellenoszillators 62 bewirkt. Die Schwingungsenergie dieses Oszillators wird vermittels einer elektromagnetischen Kopplung 63 auf einen Parallelabstimmkreis 64 übertragen. Letzterer ist mit einem Hochfrequenzverstärker 65 verbunden, dessen Ausgangsklemmen 66 beispielsweise zu einem Antennensystem führen. Parallel zum Abstimmkreis 64 ist eine piezoelektrische Anordnung 67 geschaltet, welche den in der Nähe der Trägerfrequenz liegenden niedrigeren Signalfrequenzen eine geringere Impedanz entgegensetzt als den höheren. Die piezoelektrische Vorrichtung verzerrt so die in den Verstärker eintretende Energie durch Bevorzugung d.er höheren Signalfrequenzen.

In Verbindung mit diesem Sender wird ein Empfänger benutzt, der den erforderlichen hohen Grad von Selektivität aufweist, so daß die höheren Signalfrequenzen erheblich schlechter als die niedrigeren empfangen werden, wodurch ein gleichmäßiger oder unverzerrter Empfang erzielt wird.

Bei Verwendung einer piezoelektrischen Vorrichtung als Hilfsmittel zur Erzielung eines hohen Grades von Selektivität ist es außerordentlich erwünscht, die piezoelektrische Vorrichtung wirksam abzuschirmen und die damit verbundenen elektrischen Stromkreise, um die Wirkungen der Streuenergie auf ein Minimum zurückzuführen.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen besonderen Anwendungen beschränkt, sondern das erfindungsgemäß ausgebildete System mit einem hochselektiven, im entweder einfachen oder zusammengesetzten Stromkreis kann für Zeichenübertragungssysteme mit Hochfrequenz bei drahtloser oder Linienübertragung, wie beispielsweise TeIephonie, Telegraphic, Bildübertragung und Fernsehen, verwendet werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Unterdrückung von Interferenzstörungen beim Empfang frequenzbenachbarter Sender, deren Seiten-

   bänder sich teilweise überlappen, dadurch gekennzeichnet, daß die Selektivität des Empfängers ohne Verwendung einer Rückkopplung so groß gewählt wird, daß ein für die störungsfreie Demodulation außerordentlich günstiges, sehr kleines Verhältnis der Amplitude der Störfrequenz zur Amplitude der erwünschten Frequenz erzielt wird und daß gleichzeitig die dadurch bedingte Seitenbandverzerrung, die eine Nachricht praktisch unverständlich macht, senderseitig oder durch niederfrequente Entzerrungsmittel empfängerseitig ausgeglichen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die hohe Selektivität des Empfängers durch Piezokristalle bewirkt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen