DE700873C

DE700873C - Method for achieving beat reception of ultrashort electrical waves

Info

Publication number: DE700873C
Application number: DE1935T0044785
Authority: DE
Inventors: Dr Ernst Gerhard
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1935-01-05
Filing date: 1935-01-06
Publication date: 1941-01-02

Description

Verfahren zur Erzielung eines Schwebungsempfanges ultrakurzer elektrischer Wellen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzielung eines Schw ebungsempfanges zur Aufnahme sehr kurzer elektromagnetischer Wellen unter Verwendung des Dopplereffektes.Method for achieving a beat reception of ultrashort electrical Waves The present invention relates to a method for achieving a wave ebungsempfangs for recording very short electromagnetic waves using of the Doppler effect.

Beim Empfang ultrakurzer Wellen von z. B. Dezimeterlänge konnte bisher das Prinzip des bei längeren Weaen vielfach benutzten Schwebungsempfanges, d. h. eine überlagerung der Empfangsschwingungen mit denen eines örtlichen Oszillators, nicht angewendet werden. Die Wellenkonstanz auf der Sender- und überlagererseite, die zur Erzielung eines konstanten hörbaren Tones oder einer anderen geeigneten konstanten Schwebungsfrequenz erforderlich ist, kann mit den Mitteln der heutigen Technik nicht mit. der erforderlichen Genauigkeit aufrechterhalten werden.When receiving ultrashort waves from z. B. Decimeter length could so far the principle of the beat reception often used in longer weaves, d. H. a superposition of the received vibrations with those of a local oscillator, not be applied. The wave constancy on the transmitter and overlay side, those suitable for achieving a constant audible tone or other suitable constant beat frequency is required, can with the means of today Technology not with. the required accuracy can be maintained.

Die Erfindung gibt einen neuen Weg an, um bei beliebig kurzen elektromagnetischen Wellen von z. B. Zentimeter- oder Millimeterlänge den Schwebungsempfang durchführen zu können.The invention provides a new way of solving any short electromagnetic Waves of z. B. Perform the beat reception in a centimeter or millimeter length to be able to.

Nach der Erfindung wird unter Ausnutzung des Dopplereffektes eine von der Länge der Empfangswelle um einen- geringen Betrag abweichende Welle erzeugt, und die beiden Wellen werden zur Interferenz gebracht.According to the invention, utilizing the Doppler effect, a Generates a wave deviating from the length of the received wave by a small amount, and the two waves are brought into interference.

Der Dopplereffekt tritt bekannt.ich bei einer relativen Bewegung zwischen einer Strahlungsquelle und einem Strahlungsempfänger auf, und zwar in der Weise, daß sich die Frequenz der empfangenen Schwingungen gegenüberder Frequenz der . ausgesendeten Schwingungen erhöht, wenn sich Strahlungsquelle und Empfänger aufeinander zu bewegen, bzw. erniedrigt, wenn sie sich voneinander entfernen. Die Strahlungsquelle braucht nicht der Sender selbst zu sein. Ein Reflektor z. B. kann in gleicher Weise als Strahlungsquelle dienen.As is known, the Doppler effect occurs when there is a relative movement between a radiation source and a radiation receiver in such a way that that the frequency of the received vibrations compared to the frequency of the. sent out Vibrations increase when the radiation source and receiver move towards each other, or decreased when they move away from each other. The radiation source needs not being the sender himself. A reflector z. B. can in the same way as Serve radiation source.

Der Gedanke vorliegender Erfindung soll an Hand der beispielsweisen Abb. i erläutert werden.The idea of the present invention is intended to exemplify with reference to the Fig.i will be explained.

In Abb. i sei i ein Sender, der mit Hilfe des Reflektors 2 ein Strahlenbündel ultrakurzer Wellen von z. B. io cm Wellenlänge in Richtung des Empfängers 3 aussendet. Hinter dem Empfänger 3 befindet sich ein Reflektor q., der in Richtung des Pfeiles mit der Geschwindigkeit v, die wesentlich kleiner als die Lichtgeschwindigkeit C sein soll, auf den Empfänger zu bewegt wird. Ist FI die Frequenz der Sendewelle, dann entsteht im Empfänger 3 neben der dire'.zt vom Sender empfangenen We'le von der Frequenz F, noch eine durch die Bewegung des Rellektors 4. hervorgerufene verkürzte Welle von der Frequenz l== nach der Beziehung Die sich durch Überlagerung der beiden Frequenzen F, und F.- ergebende Schwebungsfrequenz ist F2 - FL = 2 FI v,"c.In Fig. I, let i be a transmitter which, with the help of the reflector 2, generates a beam of ultrashort waves of z. B. 10 cm wavelength in the direction of the receiver 3 emits. Behind the receiver 3 there is a reflector q., Which is moved towards the receiver in the direction of the arrow at the speed v, which should be significantly less than the speed of light C. If FI is the frequency of the transmission wave, then in the receiver 3, in addition to the wave received by the transmitter from the frequency F, there is also a shortened wave of the frequency l == caused by the movement of the rectifier 4 according to the relationship The beat frequency resulting from the superposition of the two frequencies F, and F.- is F2 - FL = 2 FI v, "c.

Bei einer Bewegungsgeschwindigkeit des Reflektors von z. B. v = io m/Selc. entsteht in dein gewühlten Beispiel eine Schwebungsfrequenz von Zoo Hz, d.li. im Ausgang des Elilpfiingers 3 tritt ein hörbarer Ton auf. Die Höhe der Schwebungsfrequenz ist praktisch unabli:iiigig von pro entual geingen Schwanhungen der Wellenlänge und fast nur abhängig von der Bewegtingsgescli%vilidig'"eit v.At a speed of movement of the reflector of z. B. v = io m / Selc. in your chosen example a beat frequency of zoo Hz arises, d.li. An audible sound occurs at the exit of Elilpfiinger 3. The level of the beat frequency is practically unrelated to fluctuations in the wavelength that are per entually small and almost only depending on the movement.

Da sich die hier in Frage kommenden Bewegungsgeschwindigkeiten mit den der Technik zur Verfügung stehenden Mitteln außerordentlich konstant halten lassen, so kann auf diese Kreise eine von kleinen Schwankungen der Senderwellenlänge relativ unabhängige, annähernd konstante Zwischenfrequenz erzeugt werden.Since the moving speeds in question here with keep the means available to the technology extremely constant let one of the small fluctuations in the transmitter wavelength affect these circles relatively independent, approximately constant intermediate frequency can be generated.

In der Abb. 2 besteht der Reflektor q. aus einem metallischen Hohlzylinder von kardioidenähnlicher Grundfläche (schraffierter Teil), der um eine Achse 5, die senkrecht zur Richtung Sender-Empfänger verläuft, drehbar ist. Bei der Drehung des Zylinders verändert die reflektierende Metallwandung ihre Entfernung von der Empfangsantenne stetig zur Erzielung des gewünschten Effektes. Um den Luftreibungswiders-,and gering zu hatten und die umlaufende Masse auszugleichen, vervollständigt man zweckmäßigerweise den Reflektorzylinder q. durch ein nicht reflektierendes Material zu einem vollständigen Kreiszylinder 6.In Fig. 2 there is a reflector q. from a metallic hollow cylinder of cardioid-like base area (hatched part) around an axis 5, the runs perpendicular to the transmitter-receiver direction, is rotatable. When rotating the Cylinder, the reflective metal wall changes its distance from the receiving antenna steadily to achieve the desired effect. To the air friction, and low to have and to balance the rotating mass, one completes expediently the reflector cylinder q. through a non-reflective material to a complete one Circular cylinder 6.

In Abb- 3 besteht der Reflektor ¢ aus einem Zylinder mit einer zahnradähnlichen Grundfläclic, der um eine Achse 5 drehbar ist. Der Rellelctor 4. ist in diesem Beispiel außerhalb des direkten Strahlenganges i bis 3 angeordnet, um evtl. Beeinflussungen der direkt empfangenen Welle zu vermeiden.In Fig- 3 the reflector ¢ consists of a cylinder with a gear-like Base area that can be rotated about an axis 5. The Rellelctor is 4th in this example arranged outside the direct beam path i to 3 to avoid possible influences to avoid the direct received wave.

In Abb. 4. ist ein Reflektor dargestellt, der aus einer scliraul)enar,ig gewundenen Scheibe bestellt, die sich um eine pira'.lel zur Richtung Sender - Empfänger verlaufende ACliS@ 7 dreht. Die Ausladung d der Scheibe 4 kann im Bedarfsfall so gewählt werden, daß sie kleiner als \/.1 der empfangenen Welle ist, uni amplitudenmäßige Beeinflussungen der, Empfangsenergie zu vermeiden.In Fig. 4 a reflector is shown, which consists of a scliraul) enar, ig winding disc ordered, which turns around a pira'.lel to the direction transmitter - receiver running ACliS @ 7 rotates. The projection d of the disc 4 can if necessary be chosen so that it is smaller than \ /. 1 of the received wave, uni amplitude Avoid influencing the received energy.

Abb. 5 zeigt die Verwendung eines Reflektors nach Abb. 5 als Hilfsreflektor vor einem Empfänger 3, der einen Haup treflektor 8 besitzt. Der Hilfsretlektor q. kann hierbei sehr klein ausfallen, da durch dLn Hauptreflektor 8 die Energie stark konzentriert wird.Fig. 5 shows the use of a reflector according to Fig. 5 as an auxiliary reflector in front of a receiver 3, which has a main reflector 8. The auxiliary retlector q. can turn out to be very small here, since the energy is strong due to the main reflector 8 is concentrated.

Zur Vermeidung einer sprunghaften Änderung des Abstandes zwischen dem Empfänger und den nacheinander zur Reflexion verwendeten Flächenteilen eines bewegen Reflektors mit Unstetigkeitsstellen an der Oberfläche (gemäß den Abb..l und 5) kann nach der Erfindung die Reflexion auch durch einzelne stetig bewegte Masseteilchen hervorgerufen werden. So kann z. B. die strömende Bewegung von Gasionen, nietallstaubhal;igem Gas, reflektierenden Flüssigkeiten o. dgl. zur Hervorbringung des gewünschten Effektes dienen.To avoid a sudden change in the distance between the receiver and the surface parts used one after the other for reflection move reflector with points of discontinuity on the surface (according to Figs and 5) according to the invention, the reflection can also be caused by individual continuously moving Mass particles are caused. So z. B. the flowing movement of gas ions, nietallstaubhal; igem gas, reflective liquids or the like. To produce serve the desired effect.

Abb.6 zeigt eine Apordnung, bei der sich Sender i und Empfänger 3 nebeneinander be= finden. Der Empfänger 3 ist so angeordnet, daß er die von einem im Strahlungsfeld des Senders i befindlichen Körper g retlektletende Strahlung anzeigt. Auch hier ist ein Reflektor 4. vorgesehen, durch dessen Bewegung eine von der Senderwelle in ihrer Länge etwas verschiedene Welle auf den Empfänger 3 reflektiert wird.Fig. 6 shows an arrangement in which the transmitter i and receiver 3 be next to each other. The receiver 3 is arranged so that it receives from a body g in the radiation field of the transmitter i indicates retlektletende radiation. Here, too, a reflector 4 is provided, through whose movement one of the transmitter shaft Wave slightly different in length is reflected onto the receiver 3.

Claims

PATGENT CLAIMR: i. Procedure for achieving a beat reception ultra-short electrical periods, characterized by the utilization of the Doppler effect, by creating a frequency slightly different from the frequency of the transmitter wave is generated that the receiving antenna at a speed that is small compared to the speed of light, reflection points approached or removed from them will.

2. Arrangement for performing a method according to claim i, characterized characterized in that for receivers without a receiving reflector behind or to the side of the Receiving antenna a movable auxiliary reflector is arranged.

3. Arrangement according to Claim i, characterized in that in the case of receivers with a receiving reflector the receiving antenna a movable auxiliary reflector is arranged, its shape and / or spatial position is chosen so that part of the radiation emitted by the transmitter directly to the receiving antenna, another part via the auxiliary reflector to the receiving antenna got. q ..

Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that rotating Auxiliary reflectors used «in which the distance changes between the successive surface parts of the auxiliary reflector and the receiving antenna used for reflection run steadily.

5. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the mean distance between the auxiliary reflector and the receiving antenna is only reduced Changes amounts that are small compared to a / q. of the received wave.

6. Arrangement according to claim q., characterized in that the auxiliary reflectors .with one not reflecting material and externally to form geometrically symmetrical bodies of revolution to be completed. Arrangement according to claims i to 3, characterized in that that the reflection on moving individual mass particles, such as. B. of gas ions, reflective Liquids, metal dust or the like., Takes place.