-
Verfahren zur Anzeige von mehr als zwei, vorzugsweise drei niederfrequenten
Signalen Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zur getrennten
optischen und gemeinsamen akustischen Anzeige von mehr als zwei, vorzugsweise drei
niederfrequenten Modulationsfrequenzen. Weiterhin wird eine Schaltung angegeben,
mit der es möglich ist, den bisher zur Trennung der Niederfrequenzen erforderlichen
Aufwand an Selektionsmitteln auf ein Minimum heran) zu setzen.
-
In vielen Fällen werden mehrere Niederfrequenzen über einen gemeinsamen
Verstärker geleitet. Dies ist z. B. bei Blindfluggeräten der Fall. Senderseitig
werden dabei normalerweise drei verschieden modulierte Strahlungen an räumlich getrennten
Stellen ausgesandt. Ein starker Sender (Leitstrahlsender oder Funkbake) dient zur
Erzeugung eines Leitstrahles zur Führung der Fahrzeuge.
-
Zwei andere Sender schicken je eine vorzugsweise in der Beitstrahlvertikalebene
verlaufende Strahlung aus (Vor- und Hauptsignal), durch die bestimmte Punkte in
der Nähe des Landeplatzes gekennzeichnet werden sollen, z. B. der günstigste Punkt,
an dem der Pilot zum Gleitflug ansetzen muß. Bei der gemeinsamen Verstärkung der
verschiedenen Niederfrequenzen und der anschließenden getrennten optischen Anzeige
ist es wichtig, daß die Angaben des Landekurven- und Leitstrahlinstrumentes nicht
durch die Vor-und Hauptsignalzeichen gestört werden.
-
Zu diesem Zweck ist vorgeschlagen worden, die einzelnen Niederfrequenzen
mit Hilfe von Resonanzkreisen oder Siebketten zu trennen und dabei mit der Selektion
so weit zu gehen, daß keine unzulässige Beeinffussung der Signaleuntereinander mehr
stattfindet. Derartige Anordnungen erfordern umfangreiche, schwere und kostspielige
Siebketten. Außerdem werden manche Signale nicht dauernd ausgesandt, sondern in
einem besonderen Rhythmus, z. B. aln, e/t, getastet. Bei der ZerTegung der Tastimpulse
nach F o u r i e r ergibt sich neben der Modulationstonfrequenz und der Tastfrequenz
ein breites Nebenfrequenzband. Die Aussiebung eines engen Frequenzbereiches würde
dabei leicht zu einer Verrundung, d. h. zu einer Verstümmelung der Signale, führen.
-
Bekannt ist ferner, die Aussiebung von Navigationszwecken dienenden
Signalfrequenzen durch primärseitig auf die betreffende Frequenz abgestimmte Resonanztransformatoren
vorzunehmen.
-
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Anzeige von mehr als zwei, vorzugsweise
von drei niederfrequenten Signalen, von denen zwei zeitlich nacheinander auftreten,
besteht darin, daß für die beiden nacheinander auftretenden Frequenzen zwei primärseitig
in Reihe geschaltete Resonanztransformatoren vorgesehen sind, deren Sekundärwicklungen
über zwei Gleichrichter gegeneinandergeschaltet sind, derart, daß sie ein gemeinsames
optisches Anzeigeinstrument, welches zwischen die Verbindung der Wicklungen und
die Verbindung der Gleichrichter geschaltet ist, gegenläufig beeinflussen und daß
in Reihe mit den zwei Resonanztransformatoren ein aperiodischer (nicht abgestimmter)
Transformator liegt, mit dessen Sekundärwicklung ein akustisches Anzeigeinstrument
verbunden ist.
-
Weiterhin liegt parallel zu den in Reihe geschalteten Primärwicklungen
der Resonanztransformatoren eine Wicklung und an den Klemmen des aperiodischen Transformators
eine andere, gegensinnig gepolte (vorzugsweise gleich große) Wicklung eines weiteren
Transformators 10, dessen Sekundärwicklung mit einem optischen Anzeigeinstrument
für die dritte Frequenz und gegebenenfalls mit einem Lautstärkeregelkreis für diese
Frequenz verbunden ist.
-
Die Wirkungsweise der Schaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens soll an Hand der Abbildung erläutert werden.
-
In der Abbildung sei Nf die Endröhre eines Niederfrequenzverstärkers,
der drei verschiedene Frequenzen f1, f2 und f3 überträgt, f3 sei z. B. die Modulationsfrequenz
der Leitstrahlsenders, die dauernd bzw. in einem bestimmten Rhythmus ausgesandt
wird und vom Empfänger während des gesamten Aufzuges aufgenommen werden muß, f1
sei die Modulationsfrequenz eines Vorsignalsenders und f2 die Modulationsfrequenz
eines Hauptsignalsenders. Von diesen beiden Frequenzen f1 und f2 tritt nur eine
jeweilig auf, und zwar f1 etwa x km vor dem Landeplatz als Vorsignal und f y km
vor dem Landeplatz als Haupt- oder Landesignal. Die beiden Frequenzen f1 und f2
treten also zeitlich nacheinander, und zwar jedesmal zusammen mit der Frequenz tS
im Empfangsgerät auf.
-
Im Anodenkreis der RöhreNf liegen die Primärwicklungen zweier Resonanztransformatoren
I und 2 in Reihe mit einem aperiodischen Transformator 3. Der Transformator T sei
auf die Frequenz f1, der Transformator 2 auf die Frequenz und der Transformator
3 auf keine bestimmte Frequenz abgestimmt. Die 5 Sekundärwicklungen der Transformatoren
I und 2 sind über Gleichrichter 5 und 6 gegeneinandergeschaltet. Zwischen der Verbindung
V1 der Wicklungen und der Verbindung V2 der Gleichrichter, also zwischen zwei Eckpunkten
der aus den Wicklungen und den Gleichrichtern gebildeten Brückenschaltung, liegt
ein Anzeigeinstrument J, welches seinen Nullpunkt in der Mitte der Skala hat. Gegebenenfalls
kann ein zwei oder dreifarbiges Schauzeichen das Instrument ersetzen.
-
Da die Sekundärwicklungen über Gleichrichter gegeneinandergeschaltet
sind, so wird beim Auftreffen der einen Frequenz das Instrument J nach einer Seite
und beim Auftreffen der anderen Frequenz nach der anderen Seite ausschlagen. Beim
Eintreffen der dritten, - außerhalb oder in der Dritte der beiden Frequenzen ft
und 2 liegenden Frequenz f3 soll das Instrument J sich nicht rühren, da die auf
das Instrument wirkenden Spannungen gleich groß sind, aber entgegengesetzt gerichtet
sind, so daß sie sich aufheben.
-
Der Transformator 3 überträgt alle Frequenzen gleichmäßig und gibt
sie alle in einem angeschlossenen alrustischen Indikator, z. B. einem Fernhörer
F, wieder.
-
Parallel zu den Klemmen der beiden in Reihe geschalteten Resonanztransformtoren
1 und 2 liegt die eine Primärwicklung a eines weiteren Transformators 10 und parallel
zu den Klemmen des Transformators 3 die andere, gegensinnig gepolte Primärwicklung
b des Transformators 10. Mit der Sekundärwicklung des Transformators 10 sind weitere
Kreise verbunden, z. B. ein Zuckanzeigeinstrutuent Z bzw. ein Regelkreis Rk zur
selbsttätigen Regelung des Verstärkungsgrades, insbesondere für die Leitstrahlfrequenz.
-
Die Frage der Dimensionierung der einzelnen Schaltelemente soll nun
aus Gründen der Ubersicht unter der Voraussetzung geschehen, daß die Modulationsfrequenz
f3 des Leitstrahlsenders zahlenmäßig etwa in der Mitte zwischen den beiden Signalfrequenzen
f1 und 2 liegt. Beispielsweise sollen folgende Zahlen genannt werden: Modulationsfrequenz
des vorsignalsenders f1 = 700 Hz, Modulationsfrequenz des Hauptsignalsenders 2 =
I700 Hz, Modulationsfrequenz des Leitstrahlsenders 8 = 1150 Hz.
-
Wenn man z. B. den Scheinwiderstand des aperiodischen Transformators
3 gleich der Summe der Resonanzwiderstiinde der abgestimmten Transformatoren I und
2 wählt, so ergibt sich, daß beim Auftreffen der Frequenz f1 oder 2 die Spannung
an der Primärwicklung
a des Transformators 10 gleich derjenigen
ist, die an der gegensinnig gepolten Wicklung b auftritt. Beide Spannungen heben
sich auf, und die an die Sekundärwicklung des Transformators 10 angeschlossenen
Kreise werden durch die Frequenzen f1 und f2 nicht beeinflußt.
-
Der Resonanzwiderstand einer Parallelschaltung aus C, L und R ist:
1 # = # # #res # L = # # ; #res # C wobei #res die Resonanzfrequenz und # die Resonanzschärfe
oder das Verhältnis aus Blindwiderstand zu Wirkwiderstand der Schaltung ist: Blindwiderstand.
.
-
Wirkwiderstand R Man wird es nun so einrichten, daß der resultierende
Bl indwiderstand der abgestimmten Transformatoren 1 und 2 außerhalb ihrer Resonanz
möglichst klein wird gegenüber dem Scheinwiderstand des Transformators 3 (etwa 1/20
davon). Ist diese Bedingung erfüllt, so wird von der Frequenz f3 im wesentlichen
nur eine Spannung am Transformator 3 und damit allein an der Wicklung b des Transformators
10 auftreten, wie es beim alleinigen Auftreten der Leitstrahlinodul ationsfrequenz
f3 der Fall sein würde.
-
Man kann sogar noch einen Schritt weiter geben. Der Blindwiderstand
des auf die Frequenz 1700 Hz abgestimmten Transformators weist für die Frequenz
1150 Hz einen vor'vi egend induktiven Charakter auf, während der Blindwiderstand
des auf die Frequenz 700 Hz abgestimmten Transformators einen vorwiegend kapazitiven
Charakter aufweist. Durch geeignete Bemessung der Konstanten L, C und R der Resonanztransformatoren
und der Frequenzen f1, f2 und f3 kann man erreichen, daß die Reihenschaltung der
Blindwiderstände aus I und 2 eine Serienresonanz, also praktisch einen Kurzschluß
für die Frequenz f3, ergibt, so daß nahezu die gesamte Wechselspannung von fS am
Transformator 3 liegt. Zweckmäßig wird in diesem Falle für die beiden Resonanztransformatoren
I und 2 ungefähr dasselbe LiC-Verhältnis gewählt und die annähernd mittlere Frequenz
f3 so festgelegt, daß der kapazitive Blindwiderstand des einen Transformators den
induktiven des anderen aufhebt.
-
Man kann auch der Frequenz f3 einen beliebigen Wert innerhalb der
Frequenzen f1 und f, geben und die L/C-Verhältnisse der Transformatoren £ und 2
so (verschieden) wählen, daß sich wieder die entgegengesetzt gerichteten Blindwiderstände
für die dritte Frequenz f3 aufheben.
-
Der Gedanke vorliegender Erfindung ist nicht an die hier dargestellten
Ausführungsbeispiele gebunden. Es kann z. B. für jede Modulationsfrequenz ein Anzeigeinstrument
vorgesehen sein, welche in geeigneter Weise auf einem Armaturenbrett vereinigt sind.