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über mindestens einen Bereich abstimmbarer überlagerungsempfänger
mit einer oder mehreren Überlagerungsstufen Die Erfindung bezieht sich auf einen
über mindestens einen Bereich abstimmbaren Überlagerungsempfänger mit einer oder
mehreren Überlagerungsstufen.
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Es sind Empfänger mit in der Abstimmung veränderbaren Überlagerern
bekannt, bei denen die erste Stufe die Empfangsschwingungen von veränderbarer Hochfrequenz
empfängt, die zweite Stufe die Überlagerungsfrequenz erzeugt, die mit der Empfangsfrequenz
interferiert und dadurch eine konstante Zwischenfrequenz erzeugt, wobei dann die
nachfolgenden Stufen auf diese konstante Zwischenfrequenz abgestimmt sind.
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Die Schaltung gemäß der Erfindung unterscheidet sich von dieser bekannten
Schaltung dadurch, daß die Überlagerungsfrequenz wenigstens einer Stufe derart mit
der Abstimmung verändert wird, daß sich eine veränderliche Zwischenfrequenz ergibt,
welche im ganzen Abstimmungsbereich proportional der Frequenz der Empfangsschwingungen
ist.
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Bei den bekannten und allgemein üblichen Schaltungen mit Überlagerung
werden nur eine oder mehrere Zwischenfrequenzen benutzt.
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Es sind ebenfalls Überlagerungsschaltungen bekannt, bei denen eine
konstante Überlagerungsfrequenz benutzt wird. Bei diesen Schaltungen wird demgemäß
auch eine veränderliche Zwischenfrequenz erzeugt, die aber nichtproportional der
Frequenz der Empfangsschwingungen ist. Es handelt sich in diesem Fall um eine billige
und leicht ausführbare Schaltung, die unempfindlich und wenig selektiv ist.
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Die Erfindung besteht nun darin, eine veränderliche Zwischenfrequenz
in einer neuartigen Weise zu bilden, die es ermöglicht, die Spiegelfrequenzen in
bestimmte Frequenzbereiche zu legen, von denen jeder ganz bestimmte Vorteile bietet.
Man kann z. B., was bei Schaltungen mit konstanter Zwischenfrequenz nicht möglich
ist, die Spiegelfrequenzen auf eine einzige beschränken,. die man nach Belieben
in die Reihe der Frequenz verlegen kann, und die man sogar in einem , besonderen
Fall ganz vernichten kann.
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Die Erfindung erstreckt sich natürlich nicht auf die an sich bekannten
Empfänger mit doppelter Überlagerung, bei denen jede Zwischenfrequenz konstant ist.
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Wie bereits erwähnt, wird durch die der Empfangsfrequenz proportionale
Überlagerungsfrequenz. die störende Wirkung der
Spiegelfrequenzen
gänzlich vermieden, und diese Frequenzen können sogar beseitigt werden.
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Sind ff und Ff die Empfa.ngsfrequenzep '; die jeweils den Mittelwellen
und den @atl wellen entsprechen, so kann man annähernd"; setzen: 1500 > ff
> 500 und 333 > F; > III wobei die Frequenzen in Kilohertz ausgedrückt
sind.
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Diese Frequenzen entsprechen jeweils den Wellen von 200 bis 60o m
und von goo bis 270o m.
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Es sei f MF die Zwischenfrequenz eines Überlagerungsempfängers,
fIl die Überlagerungsfrequenz und fi die Spiegelfrequenz; es wird vorausgesetzt,
daß fH > ff ist, es bestehen dann zwischen den verschiedenen Werten die folgenden
Verhältnisse: fMF = fH-fl f MF - fi - fii und
demgemäß: fi = f, + 2 fMF.
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Wird für fMF eine Frequenz von 14o kHz beibehalten, d. h. die bei
europäischen Rundfunkempfängern übliche Frequenz, so ergibt sich für die Mittelwellen:
1500 > fi > 500 I780 i f i > 78o.
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Die Spiegelfrequenzen befinden sich somit in dem Abschnitt 78o bis
z5oo der Empfangsfrequenzen für die Mittelwellen.
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Für die Langwellen ergibt sich: 333 > F, >
iii 613>Fi>39z. Die Spiegelfrequenzen befinden sich im Abschnitt 50o bis 613 der
Empfangsfrequenzen der Mittelwellen; man kann also mit einer gleichen Einstellung
der Überlagerüngsfrequenz einen Sender auf Langwellen und einen Sender auf Mittelwellen
empfangen.
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Nimmt man für fMF eine Frequenz in der bekannten Größe von q.50 kHz
an, so ergibt sieh daraus auf den Mittelwellen ein viel besseres Ergebnis.
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Man hat nämlich für Mittelwellen: 1500 > ff > 500 2400 > ff
> 1400.
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Die Spiegelfrequenzen sind zwar über die Grenzen des Mittelwellenbereiches
hinaus verlegt.
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Für die Langwellen ergibt sich aber: 333>F,> iii 1233 > Fi
> ioii. Die Spiegelfrequenzen befinden sich dann im Abschnitt ioii bis
1233 der Empfangs-'Frequenzen der Mittelwellen, was äußerst schlecht ist.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann e: nxän gemäß einer ersten Anwendung
der Er-"'iindung eine erste Überlagerung proportional zu den Empfangsfrequenzen
der Langwellen vornehmen, zwischen 333 > F, > i i i derart,
daß, sie in den'Abschnitt der Empfangsfrequenzen der Mittelwellen zurückgebracht
werden: Mittelwellen i5oo > Ff > 500.
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Für diesen besonderen Fall genügt es, einen Proportionalitätskoeffizienten
von 4,5 anzunehmen; um den Abschnitt der umgewandelten Langwellen genau mit dem
Abschnitt der Frequenzen der Mittelwellen in Übereinstimmung zu bringen.
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Auf diese Weise verlegt man außerdem den Abschnitt der Spiegelfrequenzen,
welche den Empfangsfrequenzen der Langwellen entsprechen, über die Empfangsfrequenzen
der Mittelwellen hinaus. Die Empfangsfrequenzen der Langwellen befinden sich nämlich
im Abschnitt: .
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333 > Fi > I i I.
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Ersetzt man in den obigen Gleichungen f MF durch 4,5 Fi, so
kann man daraus ableiten: Fi=Fi+ZfMF=Fi+2#4,5-Fi Ff = I o Ff und demgemäß
333>F,> 11i 3330 > Ff > IIIo.
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Aus letzterer Ungleichheit ergibt sich anscheinend; daß die Spiegelfrequenz,
deren kleinster Wert i i io kHz beträgt, in den Abschnitt der Empfangsfrequenzen
für Mittelwellen fällt, der zwischen i5oo und 50o liegt. In Wirklichkeit ist dies
aber nicht der Fall; denn der für die Rechnung in Betracht kommende Teil der Langwellen
entspricht zwar , 2700 und einigen Metern, wogegen praktisch die größte und
interessierende Wellenlänge im Langwellenbereich 2ooo m beträgt, was einer Empfangsfrequenz
von I50 kHz entspricht, die nach der proportionalen Überlagerung eine Spiegelfrequenz
von mindestens i5oo ergibt, die also außerhalb des Mittelwellenbereiches liegt.
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Man sieht somit, daß der Abschnitt der Schwankungen von EMF, also
der Frequenz der durch die proportionale Überlagerung umgewandelten Langwellen,
genau mit dem
Abschnitt der Frequenzen. der Mittelwellen übereinstimmt.
Diese veränderbare Zwischenfrequenz kann dann eine zweite Überlagerung erleiden,
wodurch eine weitere konstante Zwischenfrequenz von q.50 kHz erzeugt wird, welche
also den Empfang der Frequenzen der Langwellen ohne durch Spiegelfrequenzen erzeugte
Interferenzen gestattet.
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Diese erste Anwendung der Erfindung bietet somit die Möglichkeit,
nicht nur Mittelwellen mit einem Überlagerer mit einer Zwischenfrequenz von z. B.
450 kHz durch einfache Überlagerung mit konstanter Zwischenfrequenz zu empfangen,
was bereits bekannt ist, sondern bietet auch die Möglichkeit, unter gleichen Verhältnissen
die Langwellen durch eine zusätzliche Überlagerung, proportioneller Art zu empfangen,
welche den Abschnitt der Empfangsfrequenzen der Langwellen mit dem Abschnitt der
Empfangsfrequenzen der Mittelwellen in Übereinstiminung bringt, und dabei die entsprechenden
Spiegelfrequenzen über die Grenzen der Empfangsfrequenzen der Mittelwellen verlegt.
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Zusammenfassend hat diese erste Anwendung der Erfindung die nachfolgend
genannten Merkmale und Vorteile aufzuweisen: i. Empfang der Mittelwellen durch übliche
Überlagerung ohne Hochfrequenzvorstufe; mit einer Zwischenfrequenz von z. B. q.50
kHz.
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2. Empfang der Langwellen ohne Hochfrequenzstufe, jedoch mit einer
die Frequenz vervielfältigenden Stufe, welche den Abschnitt der Frequenzen der umgewandelten
Langwellen mit derjenigen der Frequenzen der Mittelwellen in Übereinstimmung bringt.
Diese Überlagerung erfolgt proportional der Empfangsfrequenz der umgewandelten Langwellen.
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3. Die proportionale Überlagerung der Langwellen ersetzt die übliche
Hochfrequenzstufe und sichert dabei eine viel höhere Selektivität.
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q.. Möglichkeit der Benutzung des ganzen Skalenumfangs des Abstimmkondensators
für den Empfang des ganzen Abschnitts der Frequenzen der Langwellen.
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5. Durch Spiegelfrequenzen erzeugte Interferenzen treten beim Langwellenempfang
nicht mehr auf.
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Eine weitere besondere Anwendung der Erfindung gestattet es, die Spiegelfrequenz
gänzlich zu vernichten. Für den Fall, wo ft; < fr, lassen sich die obigen
Gleichungen wie folgt schreiben: fMF = fi -fH fMF = fH-fi also: fi-2fMF
= -1- fi oder fi = 2 fMF +fi# Man stellt somit fest, daß, falls die
Empfangsfrequenz f l eine erste proportionale Überlagerung erleidet mit einem Proportionalitätskoeffizienten
von 1/2, entsprechend f MF =1 J2 f i, so ergibt sich fi = o;
man vernichtet somit die Spiegelfrequenz, die der Empfangsfrequenz entspricht, wie
groß die Empfangsfrequenz auch sein mag.
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Dieses Verfahren der proportionalen Überlagerung besitzt noch einen
anderen praktisch wesentlichen Vorteil. Ist fr die-Empfangsfrequenz und wünscht
man eine Zw ischenfrequenz von % fr, so genügt es, einen Überlagerer zu bauen, dessen
eigene Frequenz annähernd 1/2 fr beträgt, wodurch die Herstellung wesentlich vereinfacht
wird.
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Dieses Verfahren läßt sich mit Vorteil bei Kurzwellen anwenden, die
sich gewöhnlich über einen F requenzabschnitt 30000 > f i > 4000 erstrecken,
welchen man in zwei Gruppen teilen kann:-i. 3000O > fr > I0000 2. 12 0 0 0
> f i > 4000.
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Besitzt man einen ersten proportionalen überlagerer, welcher derart
eingestellt ist, daß einer jeden Empfangsfrequenz eine Zwischenfrequenz entspricht,
die gleich ist der Hälfte der Empfangsfrequenz, so erzielt man für die erste Gruppe:
30000 > fr > 10000 I 5 00O > f MF > 500o.
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Durch eine zweite Überlagerung mit einem Koeffizienten von 1/l0 kann
man den Abschnitt der Frequenzen der umgewandelten Kurzwellen 15 ooo - gooo in übereinstiminung
bringen mit dem Abschnitt der Frequenzen der Mittelwellen 1500 -
500.
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Der Frequenzabschnitt, der sich aus dieser doppelten Überlagerung
ergibt, entspricht somit genau den Frequenzen der Mittelwellen; man wird somit den
ganzen Skalenumfang des Abstimmkondensators für den Empfang dieser Frequenzgruppe
für Kurzwellen benutzen können.
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Für die zweite Gruppe bedient man sich wieder des ersten Überlagerers,
der so abgestimmt ist, daß einer jeden Empfangsfrequenz eine Zwischenfrequenz entspricht,
welche gleich ist der Hälfte der Empfangsfrequenz.
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Man erzielt somit: I 2 000 > f i >4000 60o0 > fmF
> 2000.
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Durch eine zweite proportionale Überlagerung mit einem Koeffizienten
von 1/4 kann man den Abschnitt der Frequenzen der umgewandelten Kurzwellen 6ooo
- 2ooo in
Übereinstimmung bringen mit dem Abschnitt 1500 -
500 der Frequenzen der Mittelwellen.
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Diese Anwendung der Erfindung umfaßt somit zwei nacheinanderfolgende
Überlagerungen, die proportional der Empfangsfrequenz sind, wobei die erste Überlagerung
grundsätzlich die Empfangsfrequenz auf eine halbe Zwischenfrequenz verkleinert und
dadurch den Abschnitt der entsprechenden Spiegelfrequenzen vernichtet und wobei
die zweite Überlagerung den Abschnitt der Schwankungen dieser Frequenzen mit dem
Abschnitt 1500 - 50o der Frequenzen der Mittelwellen in Übereinstimmung bringt,
für die der Empfänger eingestellt ist.
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Auf der Zeichnung ist als Beispiel eine Schaltung gemäß der Erfindung
mit zwei Überlagerungsröhren dargestellt; es sind Fünfgitterröhren dargestellt,
jedoch versteht es sich von selbst, däß die Röhren beliebiger Art sein können, z.
B. Achtelektrodenröhren. Die erste .dieser Röhren ist als überlagerungsröhre ÜUl
und die zweite als Überlagerungsröhre Ü. bezeichnet.
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Die Schaltung zeigt den Empfangshochfrequenzkreis mit der Abstimmspule
und dem verstellbaren Abstimmkondensator Cl. : Die Überlagerungsschwingspulen sind
mit L1 und L2 bezeichnet. Der verstellbare Überlagererkondensator C2 ist mit dem
Kondensator Cl gekuppelt.
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Im Anodenkreis L3 der Röhre U1 tritt die erste veränderliche Zwischenfrequenz
auf. Über den abstimmbaren Kreis L4, Cl wird die veränderliche Zwischenfrequenz
der Röhre Ü". zugeführt. Die Überlagerungsschwingspulen L5 und L5, von denen die
erste mit dem Abstimmkondensator C4 versehen ist, dienen zur Erzeugung einer zweiten
Überlagerungsfrequenz, die so gewählt ist, daß im Anodenkreis der zweiten Überlagerungsröhre
Ü2 eine konstante Zwischenfrequenz auftritt.
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Die mit C bezeichneten Kondensatoren haben eine Größe von o,1 ,uf.
. C5 sind Zusatzkondensatoren, C, sind Gitterkondensatoren in der Größe von
aoo iiuf. R, sind Gitterwiderstände in der Größe von 50 000
bis Zoo
ooo Ohm, R2 sind Vorspannungswiderstände, R3 sind Widerstände von 2o 000
Ohm zur Erzielung eines Spannungsabfalles. Die Kondensatoren Cl, C=, und C4 sind
miteinander gekuppelt.