DE706287C

DE706287C - Schaltung zur Phasenmodulierung einer Sendeanlage

Info

Publication number: DE706287C
Application number: DER88866D
Authority: DE
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1932-09-30
Filing date: 1933-09-28
Publication date: 1941-05-22
Also published as: GB416707A; US2045973A; US2160465A; DE610375C

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 22. MAI 1941

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21a⁴ GRUPPE 14oi

. . R 88866 VIII φ ι αϊ ^:

Radio Corporation of America in Neuyork, V. St. A.

Schaltung zur Phaseiimodülierung einer Sencteanlage

Zusatz zum Patent 657 Patentiert im Deutschen Reich vom 29. September 1933 an

Das Hauptpatent hat angefangen am 20. September 1933 . _ , " Patenterteilung bekanntgemacht am 17. April 1941

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft 'eine Schaltung zur Phäsenmodulierung nach Patent 657 456.

Die Schaltung nach dem Hauptpatent ist dadurch, gekennzeichnet, daß eine Modulatorröhre von zwei durch einen Hochfrequenzoszillator konstanter Frequenz erregten Schwingkreisen gleichzeitig mit verschiedenen Phasen hochfrequent erregt wird und Saß in je einem. Zweig der erwähnten Schwingkreise Röhrenimpedanzen enthalten sind, deren im" Gegentakt im Rhythmus der gewünschten Modulierungsfrequenz _ erfolgende Steuerung den gegenseitigen Anteil der dem Modulator - gelieferten Erregerenergien ändert, .

Es ist bekannt, bei einem Telegraphiese'nder im Takt der Zeichen die Phase der Hochfrequenzschwingungien zu ändern, indem ein induktiver und. ein kapazitiver Übertragungsweg parallel zueinander vorgesehen

ίο sind, von denen die Ausgangsspannung durch eine im Signalrhythmus gesteuerte Differentialkopplung abgenommen wird. Eine ähnliche Anordnung ist zur Frequerizwobbelung vorgeschlagen worden, -wobei der Steueräerider mit der nachfolgenden Verstärkerstufe über zwei in verschiedenem Sinne phasendrehende Elemente wechselweise verbunden ist.

Gemäß der Erfindung. sind nun an Stelle der beiden gemäß dem Hauptpatent vorgesehenen Schwingungskreise zur Übertragung der Hochfrequenzenergie in verschiedenen Phasen zwei parallele Impedanzen von die 'Phase verschieden drehenden Eigenschaften vorgesehen, deren Übertragungseigenschaften von den Röhrenimpedanzen gesteuert werden. Der Vorteil liegt in der wesentlich einfacheren Ausbildung der Schaltung bei Erzielung der gleichen Wirkung.

Zwei Ausführungsbeispiele der' Erfindung sind in den Abbildungen schaltbildmäßig dargestellt. Bei der' ersten Schaltung gemäß Abb. ι "ist ein Oszillator A von konstanter Frequenz über einen Blockierungskondensator r mit einem Kreisle P S verbunden, der zwei Zweige enthält, von denen der eine mit phasenverzögernden Elementen, Induktivität 2 und Ohmschef Widerstand 4, und der andere mit pnasenbes'chleüiügenden Elementen, Kapazität 3 und Ohmscher Widerstand 5, versehen ist. Dieser Kreis P S ist über einen Kondensator 6 mit dem Steuergitter 26 der Modulatorröhre Z verbunden. * Die Anode 28 dieser· Röhre ist mit dem Schwingkreis C / verbunden, der über einen Kondensator 3 r

mit der Hochfrequenzstufe D verbunden ist, die entweder ein Frequenzvervielfacher oder ein Begrenzer oder ein Verstärker sein kann, und die schließlich durch die Leitung 32 mit der AntenneE verbunden ist. 21 ist die Gleichstromquelle für die verschiedenen Kreise, von der auch der Heizstrom durch die Leitungen F L abgenommen wird.,

Y und X sind zwei im Gegentakt geschaltete Röhren, die noch später beschrieben werden. Ihren Anoden 8 und 9 wird . die Anodenspannung durch die Leitung 18 und der Anode 28 der Röhre Z durch die Leitung 22 zugeführt. Die Gitterspannungen werden den Röhren X und Y durch Leitungen 23 und der Röhre Z durch die Leitung 24 und die Gitterdrossel / Q von dem Potentiometer P₁ zugeführt. Die Spannung für das Schirmgitter 27 von Z wird durch die Leitung 25 aa von dem Potentiometer P₂ abgenommen. C₁, C₂, C₃ sind die üblichen Überbrückungs'kondensatoren.

Die Anode 8 der Röhre X ist am Verbindungspunkt zwischen dem Ohnischen Widerstand 4 und dem induktiven Widerstand 2 des einen Zweiges und die Anode 9 der anderen Röhre Y am Verbindungspunkt zwischen dem Ohmschen Widerstand 5 und dem kapazitiven Widerstand 3 des anderen Zweiges angeschaltet. Die Gitter ι σ und 11 der RöhrenAT und Y sind über die Widerstände 14 und 15 gegenphasig mit den Klemmen der Sekundärwicklung 19 des Transformators T verbunden, dessen Primärwicklung 20 mit der Signalquelle B verbunden ist. Den Röhren ^iT und Y wird die negative Vorspannung von der Batterie 21 über eine Mittelanzapfung in der Sekundärwicklung 19 und der Leitung 23 zugeführt. 16 und ij sind Kondensatoren, die als H. F.* , 40 Überbrückungskondensatoren für die Gitterkreise dienen, aber nicht die in diesen Kreisen fließende Signalfrequenz beeinträchtigen. Den Anoden 8 und 9 wird die Spannung von der Batterie 21 über die Leitung 18, die Spule 7 und die Widerstände 4 und 5 des Kreises P S zugeführt.

Im Betrieb wird die in der Einheit .4 erzeugte hochfrequente Wechselstromenergie den Phasenänderungselementen 2 und 3 über den Kondensator 1 zugeführt, wobei der durch die Induktivität fließende Strom in der Phase verzögert und der durch die Kapazität fließende Strom in der Phase beschleunigt wird. Ein Teil der Energie vom Element 2 fließt durch die Impedanz zwischen der Anode und dem Heizfaden von X zur Erde, während der andere Teil durch den Widerstand 4 und den Kondensator 6 zum Gitter 26 der "Röhre Z fließt. Ebenso fließt ein Teil der Energie vom Element 3 durch die Impedanz zwischen Anode und Heizfaden von Y zur Erde und \ der andere Teil durch den Widerstand 5 und den Kondensator 6 zum Gitter 26.

Wenn keine Signalmodulation vorhanden ist, liefert jede Seite des KreisesP S dem Gitter 26 von Z Wechselstromenergie in gleichen Beträgen, so daß die resultierende Erregung dieses Gitters bezüglich Stärke und Phase konstant ist.

Wenn nun von der Quelle i? Signalspannungen ausgesendet werden, werden die Spannungen der Gitter 10 und 12 der Röhren X und Y, die über den Transformator T mit der Quelle B gegenphasig verbunden sind, entsprechend der Frequenz und Stärke des Signals gegenphasig geändert. Dieses bewirkt eine Änderung des Anodenstromes und damit Änderungen der Wechselstromimpedanzen dieser Röhren, wodurch entsprechend der Frequenz und Stärke des Signals gegenphasig der Betrag der Wechselstromenergie geändert wird, die dem Gitter 26 von. jeder Seite des Krei- ' aesPS geliefert wird. Es werde z.B. angenommen, daß das Gitter 10 von X positiv und das Gitter 11 von- Y negativ gespannt sei. Dann nimmt der Anodenstrom von Y ab, was zur Folge hat, daß die Wechselstromimpedanz von X abnimmt und die von Y zunimmt. Infolgedessen fließt ein größerer Teil der Wechselstromenergie von der Induktanz 2 9" durch die Impedanz X zur Erde, während ein kleinerer Teil der Energie das Gitter 26 erreicht. Umgekehrt fließt ein kleinerer Teil der Wechselstromenergie von der Kapazität 3 durch die Impedanz von Y zur Erde, während ein größerer Teil das Gitter 26 erreicht. Das Endergebnis ist, daß die Erregungsspannung von 26 in ihrer Phase vorgeeilt ist. Bei der nächsten Halbperiode der Signalfrequenz wird die Erregungsspannung verzögert. Wenn alle Elemente in dem Kreis P S und dem Signalkreis ausgeglichen sind, wird der Winkel der Phasenschwingung der Erregungsenergie zum Steuergitter von Z auf beiden Seiten des Durchschnittswertes gleich und die Amplitude der Erregungsenergie konstant sein. Die Phasenschwingung wird sich auch entsprechend der Frequenz und der Stärke des Signals ändern.

Die Stärke des Trägers und das Maß .der no Phasenmodulation kann man durch Verstärker und Frequenzvervielfacher in anderen Stufen des Senders vor der Antenne vergrößern. Hinter dem Phasenmodulator kann man eine Begrenzerstufe O anordnen. Der Zweck der Widerstände 4 und S in dem Kreis P S besteht darin, zwischen den Anoden 8 und 9 der Röhren X und Y eine Potentialdifferenz zu erzeugen. Diese Widerstände ergeben in gleicher Weise eine Phasenverschiebung der Erregungsenergie zum Gitter 26, wenn die Modulation stattfindet.

Der Kreis P S und die dazugehörigen Modulationskreise · sind .'von .geringer Impedanz im Vergleich zu der Gitter-Kathodenimpedanz der Modulatorröhre Z. In -manchen Fällen kann sich hieraus eine ungenügende Maximalleistung " ergeben. Um auf jeden EaIl maximale Leistung zu erhalten, kann man die Schaltung •gemäß Abb. 2 benutzen. Hier ist noch der Kreis 33 hinzugefügt, bestehend aus der Spule 34 und Drehkondensator 35. Ein Ende dieses Aggregates ist geerdet und das andere Ende über einen Kondensator 36 mit dem Gitter 26 der Röhre Z verbunden. Der Kreis wird durch "den Kondensator 35 auf die Trägerfrequenz abgestimmt. Der Kreis P S und die Modulatorkreise besitzen geringe Impedanz. Der Gitterkreis dagegen eine hohe Impedanz..Deswegen wird der Kreis 33 zwischen diese beiden geschaltet, um die Leistung des ganzen Netzwerkes zu vergrößern, indem die Eingangsimpedanz der RöhmZ an die vorstehend erwähnten anderen Kreise angepaßt wird. Das Gitter 26 ist an- den Punkt maximaler Impedanz im Kreise 33 angeschlossen, während der Ausgang des Kreises/³ S an die Spule 34 an einem Punkt gleicher Impedanz für maximale Leistung bzw. optimale Energieübertragung angeschlossen ist. Im übrigen ist die Schal- j tung dieselbe wie bei Abb. 1.

Die Mpdulatorstufe, bestehend aus den die Phasen verschiebenden Kreisen, der Röhre Z und dem . Schwingkreis / C, kann als¹ Verstärker oder als Frequenzvervielfacher betrieben werden. Wenn diese Stufe als Modulator und Verstärker arbeitet,, wird der Schwingkreis / C auf die Frequenz der Welle A abgestimmt,- wenn sie' als Modulator und Frequenzvervielfacher arbeitet, wird der Kreis / C auf das gewünschte Vielfache der von Z gelieferten Frequenz abgestimmt. Die Schaltung· gemäß Abb. 2 ist besonders günstig', wenn die Phasenmodulatorstufe gleichzeitig als Frequenzvervielfacher benutzt wird.

Als .Modulatorstufe kann eine Stufe dienen, die sowieso schon im Sender vorhanden ist, ■indem man zur Phasenmodulation nur den die Phase aufspaltenden Kreis P S im Gitterkreis dieser Stufe und die Modulationseihrichtung hinzuzufügen braucht.

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltung zur Phasenmodulierung . nach Patent 657 456, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung der Hochfrequenzenergie in verschiedenen Phasen ,auf die Modulatorröhre an" Stelle der zwei Schwingungskreise zwei parallele Impedanzen von die Phase verschieden drehenden Eigenschaften vorgesehen sind, deren übeEtragungseigenschaften von den Rohrenimpedanzen gesteuert werden.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der parallelen Impedanzen aus einem Ohmschen Widerstand (4) und einer Induktivität (2) und die andere aus einem Ohmschen Widerstand (5) und einer Kapazität (3) besteht und daß die Röhrenimpedanzen an die Verbindungspunkte der beziehungsweisen Reaktanzen und Ohmschen Wiederstände angeschaltet sind. , .

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Phasendrehmittel und die Modulator rohre ein abgestimmter Schwingungskreis eingeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen