DE706535C

DE706535C - High-frequency device with automatic tuning

Info

Publication number: DE706535C
Application number: DET52133D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erich Doelle
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1939-04-19
Filing date: 1939-04-19
Publication date: 1941-05-29
Also published as: NL56628C; FR870488A; CH214309A

Description

Hochfrequenzgerät mit selbsttätiger Abstimmung Es sind bereits Hochfrequenzgeräte bekannt, bei denen . eine selbsttätigle Abstimmung- des Gerätes auf die Frequenz einer von außen zugeführten Schwingung dadurch erreicht wird, daß die Abstimmung in einem .jeweils kleinen Bereich periodisch, ünd zwar sinusfärmig, geändert wird; die nur bei Resonanz verschwindende und sonst je nach dem Sinn der Verstimmung positive oder negative Differenz-der in den Randpunkten der Pendelabstimmung auftretenden Strom- oder Spannungswerte dient zur Steuerung einer bleibenden (also nicht wieder zurückgängig gemachten) Änderung der Abstimmung.High-frequency device with automatic tuning There are already high-frequency devices known to whom. an automatic tuning of the device to the frequency an externally supplied vibration is achieved in that the vote is changed periodically, in a sinusoidal manner, in a small area in each case; that disappears only when there is a resonance and otherwise positive, depending on the meaning of the detuning or negative difference - those occurring in the edge points of the pendulum tuning Current or voltage values are used to control a permanent (i.e. not again reversed) change of vote.

Die grundsätzliche Wirkungsweise dieser bekannten Anordnung sei .an Hand von Abb. z erläutert, welche die Resonanzkurve eines Hochfrequenzgerätes darstellt. Die Abstimmung des Gerätes sei zunächst so gewählt, daß die Frequenz einer ankommenden Schwingung auf dem linken Ast der Resonanzkurve zu liegen kommt. Gleichzeitig soll die Ab--stimmung des Gerätes derart periodisch geändert werden, daß die Lage der Empfangsfrequenz zur Resonanzkurve sinusförmig zwischen den Werten f« und fb periodisch schwankt. Die Differenz der Stromwerte ib-i«in den Randpunkten fb' bzw.- f a soll etwa über ein Relais und einen Motor die Abstimmung.. des Empfanges so beeinflussen, daß die Resonanzfrequenz des Gerätes f, mit der ankommenden Frequenz in Übereinstimmung gebracht wird. Lag die Frequenz der Empfangsschwingung zunächst auf dem rechten statt auf dem linken Ast der Resdnanzkurve, 'so ist die Differenz ib -4ä (für.die Frequenzwerte fb und f") negativ statt positiv, so daß die Abstimmung nach der andern Seite .verschoben wird. . Es findet mithin eine selbsttätige Abstimmung auf dem kürzesten Wege statt. Gleichgewicht tritt erst ein, wenn nach Abb. z die Empfangsfrequenz im Mittel gleich der Resonanzfrequenz des Gerätes ist und eine periodische Verstimmung lediglich zwischen den symmetrisch zur Resonanzfrequenz f, liegenden Werten f1 und f2 auftritt, da dann die Differenz der entsprechenden Stromwerte i, -i' gleich Null ist.The basic mode of operation of this known arrangement is explained on the basis of Fig. Z, which shows the resonance curve of a high-frequency device. The tuning of the device is initially chosen so that the frequency of an incoming oscillation comes to lie on the left branch of the resonance curve. At the same time, the tuning of the device should be changed periodically in such a way that the position of the receiving frequency in relation to the resonance curve fluctuates sinusoidally between the values f «and fb. The difference between the current values ib-i "in the boundary points fb 'bzw.- f a to .. affect about more than a relay and a motor, the tuning of the reception so that the resonant frequency of the unit f, associated with the incoming frequency in match is . If the frequency of the received oscillation was initially on the right instead of the left branch of the resonance curve, the difference ib -4ä (for the frequency values fb and f ") is negative instead of positive, so that the tuning is shifted to the other side .. There is therefore an automatic adaptation to the shortest route instead. equilibrium will only occur if, in Fig. for the receiving frequency in the center equal to the resonant frequency of the unit, and a periodic detuning f only between the symmetrically to the resonance frequency lying values f1 and f2 occurs because then the difference between the corresponding current values i, -i 'is equal to zero.

Ein Nachteil dieser Anordnung liegt einmal in der verhältnismäßig geringen Empfindlichkeit, das andere Mal darin, daß auch bei erreichter richtiger Einstellung durch die pendelnde Abstimmänderung eine Amplitudenmodulation der aufgenommenen Schwingung stattfindet, welche häufig sehr 'unerwünscht ist. Da nämlich die Resonanzkurve in ihrem oberen Teil stets mehr oder weniger spitz ist, schwankt der Strom im doppelten Rhythmus der Pendelfrequenz zwischen den Werten il bzw. i2 und dem Wert io, welcher der genauen Abstimmung f, entspricht. Um diese Amplitudenmodulation in erträglichen Grenzen zu halten, war man bisher gezwungen, den Frequenzhub der pendelnden Abstimmung (fb-f" fri -frs = f2- fl) sehr klein zu machen, wodurch freilich die Empfindlichkeit der Anordnung noch weiter verringert wird.A disadvantage of this arrangement is, on the one hand, the relatively low sensitivity and, on the other hand, the fact that, even when the correct setting has been achieved, the oscillating tuning change causes an amplitude modulation of the recorded oscillation, which is often very undesirable. Since the resonance curve is always more or less pointed in its upper part, the current fluctuates in double the rhythm of the pendulum frequency between the values i1 or i2 and the value io, which corresponds to the exact tuning f i. In order to keep this amplitude modulation within tolerable limits, one was previously forced to make the frequency deviation of the oscillating tuning (fb-f "fri -frs = f2-fl) very small, which of course further reduces the sensitivity of the arrangement.

Der Erfindung ist ein Hochfrequenzgerät zugrunde gelegt, bei dem die oben beschriebene periodisch pendelnde Abstimmänderung zur Vereinfachung der Einrichtung mittels durch Schalter betätigter verstimmender Blindwiderstände erfolgt. Nach der Erfindung wird die pendelnde Abstimmung bei Erreichen der Differenz Null zwangsläufig unterbrochen und gleichzeitig die Abstimmung des Gerätes durch einen eingeschalteten Blindwiderstand auf den in der Mitte zwischen den Randpunkten der Pendelabstimmung _liegenden Wert gebracht.The invention is based on a high frequency device in which the Periodically oscillating tuning change described above to simplify the setup by means of detuning reactances actuated by switches. After In accordance with the invention, the oscillating vote is inevitable when the difference is zero interrupted and at the same time the tuning of the device by a switched on Reactance on the one in the middle between the edge points of the pendulum tuning _becoming value.

Die Unterbrechung der periodischen Abstimmung soll insbesondere bei .Verwendung eines Differentialrelais, das durch die in den beiden Randpunkten auftretenden Ströme oder Spannungen im entgegengesetzten Sinne erregt wird, dadurch erfolgen, daß in der neutralen Mittelstellung des Differentialrelais der die Pendelabstimmung steuernde Schalter stillgesetzt wird. Bei Verwendung eines Motors zur bleibenden Abstimmungsänderung kann auch der Motorstrom die Stillsetzung bewirken.The interruption of the periodic reconciliation is particularly intended for .Use of a differential relay that is triggered by the Currents or voltages are excited in the opposite sense, as a result, that in the neutral middle position of the differential relay the pendulum tuning controlling switch is shut down. When using a motor for permanent The motor current can also cause a shutdown if the tuning is changed.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Abb. 3. Die Senderantenne A1 ist über die Abstimminduktivität La, die Zusatzinduktivität L,, 'die Primärwicklung des Stromwandlers 1%I' und die-Klemmen XY an Erde angeschlossen. An die Klemmen XY wird etwa über ein Kabel und einen Transformator die vom Sender kommende hochfrequente Wechselspannung angeschlossen. Die Spule La soll durch den Motor 1/1 derart verstellt werden, daß die Antenne das Maximum der Antennenleistung aufnimmt. Dem Motor 1-7 wird eine je nach dem Sinn der Verstimmung positive oder negative Gleichspannung über den Umschaltkontakt t des Differentialrelais T mit den beiden gegensätzlich arbeitenden Wicklungen I und II und der Haltewicklung III zugeführt. Die Haltewicklung III liegt in Reihe mit dem Kontakt b eines Relais B parallel zum Motor 1-1 und gleichzeitig parallel zu der Wicklung eines Relais A mit den beiden Kontakten a1 und a,.An exemplary embodiment of the invention is shown in FIG. 3. The transmitter antenna A1 is connected to ground via the tuning inductance La, the additional inductance L ,, ', the primary winding of the current transformer 1% I' and the terminals XY. The high-frequency alternating voltage coming from the transmitter is connected to the terminals XY via a cable and a transformer. The coil La should be adjusted by the motor 1/1 in such a way that the antenna receives the maximum of the antenna power. Depending on the purpose of the detuning, a positive or negative DC voltage is fed to the motor 1-7 via the changeover contact t of the differential relay T with the two oppositely working windings I and II and the holding winding III. The holding winding III is in series with the contact b of a relay B parallel to the motor 1-1 and at the same time parallel to the winding of a relay A with the two contacts a1 and a ,.

Zum Auslösen der selbsttätigen Abstimmung wird ein Druckknopfschalter D geschlossen und dadurch der Stromkreis für die Wicklung III des .Relais T über den Kontakt b und gleichzeitig für das Relais A und den Motor 2,1 geschlossen. Das Relais T zieht an und ersetzt mit seinem Kontakt t den Druckknopfschalter D, so daß alle drei Stromkreise durch III, A und M auch nach Loslassen des Druckknopfes geschlossen bleiben.To trigger the automatic vote, a push button switch D is closed and thereby the circuit for the winding III of the .Relais T via the contact b and at the same time for the relay A and the motor 2.1 closed. The relay T picks up and with its contact t replaces the pushbutton switch D, so that all three circuits through III, A and M remain closed even after the pushbutton is released.

Zur Erzielung einer in einem kleinen Bereich pendelnden Abstimmänderung dient ein Pendelumschalter U, dessen -Erregerspule in Reihe mit einer Spannungsquelle Q, dem an der schwingenden Feder angebrachten Erregerkontakt atl und dem Relaiskontakt a4 liegt. Bei Erregung des Relais A wird über den Kontakt a.2 der Pendelumschalter L% eingeschaltet. Der gleichzeitig mit u1 und arbeitende Kontakt a-c, des Pendelumschalters schließt die Selbstinduktion.L zeitweilig kurz, so daß die Abstimmung des Antennenkreises sprunghaft geändert wird.To achieve a tuning change that fluctuates within a small range A pendulum changeover switch U is used, its excitation coil in series with a voltage source Q, the excitation contact atl attached to the vibrating spring and the relay contact a4 lies. When relay A is energized, the pendulum switch is activated via contact a.2 L% switched on. The contact a-c, of the pendulum switch, which works simultaneously with u1 and closes the Selbstinduktion.L temporarily short, so that the tuning of the antenna circuit is changed by leaps and bounds.

Der Kontakt u, legt periodisch abwechselnd die Wicklung-1 oder II des Relais T an eine Gleichspannung, die von dem Stromwandler W und dem Gleichrichter G erzeugt wird und also dem jeweiligen Antennenstrom, z. B. i" und iv in Abb. i, proportional ist. Da in großer Entfernung von der Antennenresonanz noch kein Antennenstrom und daher auch kein Gleichstrom in der Wicklung I bzw. 1I fließt, ist die erwähnte Haltewicklung III vorgesehen, welche über den Kontakt t den Motor M und damit die Abstimmimpedanz La so lange ändert, bis nahezu die Resonanz erreicht wird. Kurz vorher, also beim Überschreiten eines Schwellwertes, schaltet das Relais B, dem ebenfalls der gleichgerichtete Antennenstrom zugeführt wird, und trennt dadurch über den Kontakt b den Stromkreis der Wicklung III auf. Dadurch wird der Kontakt t nur noch von den beiden gegensätzlich arbeitenden Wicklungen I und 1I gesteuert. Er geht also in seine Mittellage, sobald die Antennenströme in den Randwerten der Pendelabstimmung gleich groß geworden sind. Dadurch trennt er aber den Stromkreis sowohl für das Relais A als auch für -den Motor M auf. Der Kontakt a2 fällt ab, wodurch der die pendelnde Abstimmung bewirkende, Pendelumschalter U abgeschaltet wird..The contact u, periodically alternately applies the winding-1 or II of the relay T to a DC voltage that is generated by the current transformer W and the rectifier G and thus the respective antenna current, e.g. B. i "and iv in Fig. I, is proportional. Since at a great distance from the antenna resonance no antenna current and therefore no direct current flows in winding I or 1I, the aforementioned holding winding III is provided, which is via the contact t the motor M and thus the tuning impedance La changes until it almost reaches resonance. Shortly beforehand, when a threshold value is exceeded, the relay B, which is also supplied with the rectified antenna current, switches and thereby disconnects the circuit via contact b of winding III. As a result, contact t is only controlled by the two oppositely working windings I and 1I. It therefore moves to its central position as soon as the antenna currents have become the same in the marginal values of the pendulum tuning for the relay A as well as for the motor M. The contact a2 drops, whereby the pendulum changeover switch U, which effects the oscillating vote, drops is switched ..

Von der ganzen in den Kreis eingeschalteten Impedanz L schließt der bei nicht erregtem Relais A geschlossene Kontakt a, so viel kurz; daß der im Kreis verbleibende Teil L1 gerade gleich L2 wird. Infolgedessen verschiebt sich die Abstimmung- des Kreises von dein einen der beiden symmetrisch zur genauen Resonanzlage liegenden Randwerte der Pendelabstimmung auf die genaue Resonanzlage. -Selbstverständlich kann die Schaltung auch so ausgebildet werden, daß der Pendelümscha1-ter U unmittelbar .über den Kontakt t gesteuert, also bei Erreichen der Mittelstellung abgeschaltet wird; ebenso leann das Relais A in Reihe mit dem Motor geschaltet werden; so daß bei Unterbrechung des Motorstromes in der Abstimmstellung der Pendelumschalter U ebenfalls abgeschaltet -wird.Of the entire impedance L switched on in the circuit, the contact a, which is closed when the relay A is not energized, shorts that much; that the part L1 remaining in the circle is just equal to L2. As a result, the tuning of the circle shifts from one of the two edge values of the pendulum tuning, which are symmetrical to the exact resonance position, to the exact resonance position. -Of course, the circuit can also be designed in such a way that the Pendelümscha1-ter U is controlled directly via the contact t , ie is switched off when the central position is reached; Likewise, relay A can be connected in series with the motor; so that when the motor current is interrupted in the tuning position, the pendulum switch U is also switched off.

Claims

PATENTAINED CLAIMS: i. High frequency device with automatic tuning by means of a tuning change that oscillates periodically in a small range by means of detuning reactances actuated by switches and control of a permanent tuning change by the difference in the. Current or voltage values occurring at the edge points of the oscillating tuning, which only become zero at the edge points of the oscillating tuning that are symmetrical to the resonance; in particular for tuning a transmission antenna to the transmission frequency, characterized in that the oscillating tuning is inevitably interrupted if the difference is not zero, and at the same time the tuning of the device. is brought to the value in the middle between the edge points of the pendulum tuning by an activated reactance. z. High-frequency device according to claim i, characterized in that when a differential relay is used, which is excited in the opposite sense by the currents or voltages occurring in the two edge points of the pendulum tuning, the switch controlling the pendulum tuning is stopped in the neutral middle position of the differential relay . 3. Hochfreqüenzgerät according to claim r, characterized in that when using a motor for permanent tuning change the interrupted motor current stops the pendulum tuning controlling switch. 4 .. High frequency device according to claim a, characterized in that the differential - tialrelais (T) contains an additional holding winding (III), -which the changeover contact (t) of the differential relay (T.) at greater distance from the resonance in the initially held position and is only switched off when there is an approximate resonance, in particular by an additional relay (B).