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Schaltungsanordnung zur mehrfachen Modulation von Sendern Es ist hekanntgeworden,
Sender, die mit sehr kurzen, vor allem sog. ultrakurzen Wellen arbeiten, mit zwei
oder mehreren HochfrequenzschwIngunge!n zu modulieren, die ihrerseits durch tonfrequente
Schwingungen moduliert sind. Für die Telegraphie und Telephonie mit ultrakurzen
Wellten hat maul dadurch die Möglichkeit, mehrere Kanäle auf der gleichen kurzen
Welle zu erhalten. Auch für Fernsehen mit ultrakurzen Wellten kann einö Dtoppelmodulation
von Vorteil sein, obwohl beim Fernsehen schon in der ersten Modulatioass@tufe mit
höheren Frequenzen gearbeitet wird.
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Für zwei nachstehend als Zwischenfrequenzen bezeichnete Hochfrequenzschwingungen,
die die Ultrakurzwelle modulieren, ist eine bekannte Modulationsschaltung schematisch
in Abh. i dargestellt. Hier sind S1 und S2 ,die beiden Zwischenfrequenzsiender zweiter
Stufe mit den Frequenzen hl und h2, die durch die Modulatoren Ml .und M2 in erster
Stufe mit den Frequenzen m:, und m2 moduliert werden. Die dritte Stufe ist dann
der Sender für ultrakurze Wellen mit der Frequenz u, tder aus dem Heising-Rohx H
und dem Schwingrohr A besteht. Abgesehen von Gliedern höherer Ordnung, die bei jeder
Modulation auftreten, werden von den Zwischenfrequenzs!eudern auf den. Ultrakurzwellensender
die Grundfrequenz und die SeitenbÄndex übertragen, also: ,h1, 1z2, ki ± mi, h2 ±
m2. Diese Schwingungen werden nun auf das Modulationsrohr H des- Senders
A übertragen. Von. @diesem sollen als Nutzfrequenzen ausgestrahlt werden u, u+hi±mi,
u ±h2-@'m2. Wie bei jeder Modulation treten dann noch im schwachen Maße Frequenzen
höherer Ordnung auf. Diese Wellen ergeben im Emp-£änger nach der Diemodulation in
zwei Stufen, -nämlich erstens der Ultrakurzwelle wind dann der Zwischenfrequenz,
zum Schluß getrennt die beiden Frequenzen m1 und m2. Diese Darstellung, die der
Einfachheit halber für zwei Frequenzen durchgeführt ist, läßt sich natürlich auf
eine beliebige Zahl von Modulationsfrequenzen erweitern. Das gleiche gilt auch für
die nachfolgenden Ausführungen.
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Nun zeigen aber die Versuche, eine solche Doppel- oder Mehrfachmodulation
wirklich durchzuführen, ganz erhebliche Schwierigkeiten, sobald man den Modulationsgrad
auf praktisch brauchbare ;große Werte bringt.
Die zunächst bei Beeinflussung
nur durch die eine hochfrequente Welle absolut saubere Modulation wird bei Zuschaltung
der zweiten Welle unsauber. Die nähere Untersuchung dieses Verhaltens hat gezeigt,
daß die beiden Zwischenfrequenzwellen hl. und h2 ihre Mädulationsfrequenzen kreuzweise
übertragen, d. h. man hört mach der zweiten Demodulation auf der zunächst nicht
direkt moduU:erben Welle hl die - Modulation .m2 und umgekehrt auf h2 de Modulation
in,. Werden mehr als zwei Zwischenfrequenzen verwendet, so wickelt sich die Erscheinung
so ab, -daß jede Modulationsfrequenz gleichzeitig auf den anderen Wellen zu hören
ist: Damit ist eine rationelle Ausnutzung der Mehrfachmddulation natürlich nicht
möglich. Durch die vorliegende Erfindung wird bei einer Schaltungsanordnung zur
mehrfachen Modulation von Sendern ohne Unterdrückung der Zwischonträ;gerfrequenz,
insbesondere unter Verwendung von kurzen und ultrakurzen Wellen, bei der jeder Zwischenfrequenzkanal
gegen das Eindringen anderer Frequenzen als der :durch ihn, zu übertragenden geschützt
ist, .diese Kreuzmodulation dadurch beseitigt, daß Aussteuerung und Arbeitspunkt
auf der Charakteristik :der Modulationsröhre so gewählt sind, @daß Glieder vierter
und höherer Ordnung nicht auftreten und dadurch die rationelle Ausnutzung der Mehrfachmodulation,
erst möglich ,gemacht werden. Der Grund=, gedanke besteht nun darin: Tritt eine
Kreuzmodulation auf, so werden außer den o'bengenannten Nutzfrequen= zen noch folgende
Frequenzen ausgestrahlt: u±hi±m2, u±h2±mi, denn diese Frequenzen ergeben später
bei der Demodülation im Kreise der Frequenz lt, ,eine Tonfrequenz m2, und umgekehrt.
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Die Bildung derartiger Kombinationen wird durch die vorliegende Erfrndumg
verhindert: Theoretische Überlegungen und Versuche zeigen nämlich, daß derartige
Kombinationen nur dann entstehen können, wenn die- Mo,dulations- und Trägerfrequenzen
gleichzeitig in Röhrenkreisen auftreten, deren Charakteristik merkbare Glieder höherer
Ordnung enthält. Die Charakteristik hat somit die Form y - a,+ a1.
x + a2. X2+ a,- x3+ a4. X4+ . . .
Würden die Charakteristiken
rein quadratisch sein, so könnte eine derartige Kreuzmod'uZation nicht eintreten,
da dann nur Kombinationen zu zwei Gliedern auftreten können, bei ,denen wohl höhere
Frequenzen .entstehen: könn:en,- aber keine Kreuzmodulation. Bei Gliedern vierter
Ordnung mit den Ausgangsfrequenzen IL, h1, %Z2, f11 ± m" h2 T 'm2 treten
auch Kombinationen zu vier von der Foren auf (u) ± Ml) ± (laj) -I- (h2)
- u -I- h2 ± »ti also Kreuzmodulation. Es - muß in an sich
bekannter Weise zunächst verhindert werdien, idaß die Frequenzen, deren ,gegenseitige
ModUlation unterdrückt werden soll, gleichzeitig i, anderen Kreisen auftreten,'
außer dem Modulatzonskreise. Sie müssen also gegeneinander gesperrt und getrennt
werden.
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In den Abb, 2 und 3 sind Schaltungen dargestellt, von denen die Erfindung
ausgeht. Um .die. Kreuzmodulation irn Kreise der Zwischenfrequenzsen der zu verhindern,
werden zwischen diese Sender und Modulator der Ultrahochfrequenz Sperr- und Siebkreise
angebracht, wie das in Abb.2dargestellt ist. C1 und C2 sind Siebkrise, abgestimrnt
auf die Nutzfrequenz, cl und C2 Sperrkreise; abgestimmt auf -die Frequenz des anderen
Senders. Es wird dadurch verhindert, daß aus den Modulationsfrequenzen der ersten
Stufe die Frequenzen h1 ± m2, lag ± m1 und umgekehrt entstehen. Diesle Kreise
höben hier nicht etwa die bekannte Aufgabe; wie sonst die Oberwellen abzuhalten,
das besorgen zurr Schluß die Abstimmkreise ,des Ultrakurzwellensenders, sondern
die ;ganz spezielle Aufgabe :der gegenseitigen Sperrung der Sender zur Verhinderung
der Kreuzmodulation der Zwischenfrequenzstufen und ,sind dementsprechend zu bemessen.
Die Verwendung von auf die Zwischenträgerfrequenz abgestimmten Kreisen bei Mehrfachmodulationsschaltun;gexn
ist bekannt. Da die einzelnen Sender auf edengleichen Modülationskreis arbeiten.;
wäre beim Fehlen der Kreuzmodulation eine Sperrung nicht notwendig.
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Nach Abb, 3 werden zur Verhinderung der Kreuzmodulation in den Zwischenfrequenzkreisen.
die beiden modulierten Zwischenfre- i quenzen, bevor sie auf den Modulator der Ultrakurzwelle
wirken, an .eine Röhre R gelegt, die in an sich bekannter Weise stark negative Vorspannung
hat. Dadurch wird :die Strornlosigkeit des Kopplungskreises er- i reicht und damit
-eine Verhinderung der Bildung von schädlichen Kombinationsschwingungen in den Zwischenfrequenzsendern.
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Ein. weiteres Mittel besteht in der Trennung .der Modulationsglieder
für beide i Schwingungen, welches in der Abb.= 4 speziell für die Heising-Schaltung
durchgeführt ist, aber auch für" jede andere Modulationsart angewendet werden kann.
A ist eine Röhre, welche mit der Ultrakurzwelle.u fremd erregt i gedacht werden
soll: H1 und H2 sind zwei Modulationsröhren für jeden der beiden
Zwischenfr.equenzerzeuger
der ersten Stufe S1 und S2. Durch diese Anordnung wird verhindert, :daß schon im
Gitterkreis des Modulations,rohne:s eine Kreuzmodulation entsteht, 4a die beiden
modulierten Zwischenfreqwenzen auf vollkonim;en getrennte Gitterkreise wirken. Eine:
ähnliche Trennung kann natürlich auch bei anderen Modulationsarten durchgeführt
werden, z. B. der Gittermodulation.
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Bei dein speziellen Fall der Heising-Modwlation wirken die beiden
Heising-Röhren als Verstärkerröhren für die Zwischenfrequenz. Inn Anodenkreis :der
Ultrakurzwellenröhre müssen die beiden Zwischenfrequenzen dann mit der Ultrakurzwelle
zusammentreffen, um: die Modulation dieser Welle überhaupt möglich zu machen. Hier
wird nach ,der Erfindung die Kreuzmodulation dadurch vermieden, idaß man z. B. durch
Einstellung :der Gittervorspannung an der Schwingröhre oder durch eine bestimmte
Anodenspannung in :einem Teil der Charakteristik arbeitet, die als quadratisch betrachtet
werden kann. Dieses ist immer möglich. Es ist zwar bekannt, bei Sendiern mit Vorspannungen
am Gitter zu arbeiten. Dieses Mittel wird; aber bisher nur zur Verbesserung des
Wirkungsgrades benutzt. Im vorliegenden Falle hat es einen anderen Zweck, nämlich
die Kreuzmodulation zu vermeiden. Die Spannungen müssen in einem ganz anderen Bereich
gewählt werden als beim bekannten Verfahren. Das Verfahren zur Einstellung der richtigen
Spannung wird nach der Erfindung duTchgeführt wie folgt: Die beiden Zwischenfrequenzerzeuger
pnodulieren den Ultrakurzwellenerzeuger. Nur eine der Zwischenfrequenzen, z. B.
h1, wird moduliert und auf der anderen abgehört, dann wird die Gittervorspannung
bzw. die Anodenspazlnumg so lange variiert; bis, diese Modulation verschwindet.
Zur Kontrolle wird ;dann noch :das umgekehrte Verfahren dngeschlagen und der für
die beiden Wellen beste Punkt eingestellt. Eine Schaltung zur Durchführung des Verfahrens
ist in Abb. 5 angedeutet. Die Einstellung erfolgt hier :durch Veränderung der Vorspann@ung
U, am Gitter der Ultrakurzwellenröhre El. Die Heising-Moidulation ist nur als ein
Beispiel angeführt, man kann natürlich auch bei jeder Modulationsart dieses Einstellverfahren.
durchführen. Zweckmäßig wird das Verfahren bei einem Steuersender .durchgeführt
und die doppelt mo-dulieirte Ultrafrequenzschwingung dann möglichst umverzerrt auf
einen Hauptsender übertragen.
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Die Abbildungen sind der Einfachheit halber für zwei Modulationsfreque'nzen
durchgeführt. Die Erfindung kann natürlich auf eine größere Anzahl von Zwischenfrequenzen
sinngemäß angewandt werden.