DE709452C

DE709452C - Method for multiple use of a high-frequency, in particular ultra-short-wave, message carrier

Info

Publication number: DE709452C
Application number: DET48318D
Authority: DE
Inventors: Dr Waldemar Ilberg
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1937-03-09
Filing date: 1937-03-09
Publication date: 1941-08-16

Description

Verfahren zur Mehrfachausnutzung eines hochfrequenten, insbesondere ultrakurzwel.ligen - Nachrichtenträgers Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Beförderung zweier Nachrichten mit Hilfe eines frequenzmodttlierten Senders.Method for multiple use of a high frequency, in particular ultrrakurzwel.ligen - message carrier The present invention relates to a method for the simultaneous transport of two messages with the help of a frequency modttlierte Transmitter.

Es sind Verfahren zur Mehrfachmodulation einer Trägerwelle bekannt, bei denen bei z. B. doppelter Ausnutzung (Modulation) jeder übertragungskanal nur mit dem vierten Teil der Gesamtenergie des Senders ausgenutzt ist. Die Modulationen finden sich zu beiden Seiten des Trägers wieder. Emppfangsseitig kann davon meist nur ein Seitenband bzw. ein Teil eines Seitenbandes (Kanal) ausgenutzt werden.Methods for multiple modulation of a carrier wave are known, where at z. B. double utilization (modulation) of each transmission channel only with the fourth part of the total energy of the transmitter is used up. The modulations are found on both sides of the wearer. The receiving side can usually do this only a sideband or part of a sideband (channel) can be used.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet eine doppelte Ausnutzung der Energie des Hochfrequenzsenders, ohne daß die Übertragungsgüte bzw. der Modulationsgrad für jeden Kanal geringer wäre als bei einfacher Ausnutzung des Senders. Der erste Kanal kann nach Belieben' mit Telephonie, Telegraphie usw. ausgenutzt werden, während der zweite die zusätzliche Belegttrlg mit jeder Art von Telegraphie zuläßt, sofern diese nur mit amplitudengleichen Zeichen arbeitet.The method according to the invention allows double utilization the energy of the high-frequency transmitter without affecting the transmission quality or the degree of modulation for each channel would be less than if the transmitter were simply used. The first Channel can be used at will 'with telephony, telegraphy etc. while the second allows the additional receipt with any type of telegraphy, provided that this only works with characters of the same amplitude.

Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Mehrfachausnutzung -eines hochfrequenten, insbesondere ultrakurzwelligen Nachrichtenträgers ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Hochfrequenzgen.erator mit einer Nachricht stetig (Telephonie) und gleichzeitig mit einer zweiten Nachricht unstetig (Telegraphie) in der Frequenz moduliert wird, daß der Frequenzhub der unstetigen Modulation ein Mehrfaches des Frequenzhubes der stetigen Modulation beträgt -und da-ß zum Empfang der stetigen Modulation ein Überlagerungsempfänger mit nachgeschaltetem Frequenzdemodulator und zum Empfang der unstetigen Modulation ein Empfänger, in welchem die einander abwechselnden Sendefrequenzen in Zeichen verschiedener Amplitude umgewandelt werden, verwendet wird. Zum Empfang der Telephoniernodulation wird zweckmäßig ein Zwischenfrequenzempfä nger verwendet, dessen Überlagerungsfre- quenz so gewählt ist, daß sie mitten zwische den beiden Werten liegt, zwischen denen mittlere Sendefrequenz sprunghaft geänd igetastet) wird. Auf dieses Ausführungsft spiel ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt, sie kann vielmehr auch von einer anderen überlagerungsfrequenz Gebrauch machen, wie dies weiter unten an Hand der Abb. i c näher beschrieben ist.The method according to the invention for multiple use of a high-frequency, especially ultra-short-wave message carrier is characterized in that a high-frequency generator is modulated continuously with a message (telephony) and at the same time discontinuously with a second message (telegraphy), so that the frequency deviation of the discontinuous modulation is a multiple of the frequency deviation of the continuous modulation - and that a heterodyne receiver with a downstream frequency demodulator is used to receive the continuous modulation and a receiver in which the alternating transmission frequencies are converted into characters of different amplitudes is used to receive the discontinuous modulation. To receive the telephony modulation, an intermediate frequency receiver is expediently used whose overlay frequency sequence is chosen in such a way that it lies in the middle between between the two values mean transmission frequency changed abruptly ig keyed). On this execution However, the invention is not limited to game play; rather, it can also make use of a different superimposition frequency, as is described in more detail below with reference to FIG.

Zur Erklärung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens sollen die nachfolgenden Ausführungen dienen: Eine durch Modulationsfrequenzen ausdrückbare Nachricht (Telegraphie, Teleplionie, Fernschreiben, Fernsehen usw.) soll tnit Hilfe eines frequenzmodulierten Hochfrequenzsenders, insbesondere drahtlos, auf folgende grundsätzliche Meise befördert werden (Abb. i a). Eine Trägerwelle konstanter mittlerer Frequenz wird durch die die Nachricht kennze?chnende Modulationsfrequenz in vorzugsweise linearem Zusammenhang periodisch variiert (Frequenztnodulation), Sendefrequenzband f,. Dieses Band wird durch d-ie Antenne ausgestrahlt und vorn Empfänger aufgenommen. Dort wird eine konstante C-berlagererfrequenz f;j hinzugefügt, wodurch nach Mischung eine Zwischenfrequenz Zr entsteht. welche nun ihrerseits Träger der Nachricht ist. Nach gehöriger Verstärkung «-ird Z_, durch eine passende Einrichtung detnoduliert, als welche beispielsweise ein frequenzahhängiges Schaltmittel mit vorzugsweise linear ansteigender oder abfallender Kennlinie in Betracht kommt. Die aufgenommene Ft-ecitteitztnodttlation wird auf diese Weise in eine AmplitudenmorJulation umgesetzt, aus der dann durch Gleichrichtung der ursprüngliche 1Iodulationsinhalt entnommen und einem Kopfhörer oder einem anderen Empfangsorgan zugeführt werden kann.To explain the mode of operation of the method according to the invention the following explanations are used: One that can be expressed by modulation frequencies Message (telegraphy, telepliony, telex, television, etc.) should be tnit help a frequency-modulated high-frequency transmitter, in particular wireless, to the following basic titmouse are promoted (Fig. i a). A carrier wave of constant mean Frequency is preferably determined by the modulation frequency characterizing the message linear relationship varies periodically (frequency modulation), transmission frequency band f ,. This band is broadcast by the antenna and picked up by the receiver. A constant C superimposer frequency f; j is added there, resulting in after mixing an intermediate frequency Zr arises. which in turn is the carrier of the message. After proper amplification "- Z_ is detnodulated by a suitable device, as which, for example, a frequency-dependent switching means with preferably linear rising or falling characteristic is possible. The recorded ft-ecitteitztnodttlation is converted in this way into an amplitude modulation, from which then by Rectification taken from the original 1Iodulation content and a headphone or to another receiving organ.

,Für die Wirktttigsweise dieses bekannten Verfahrens ist es offenbar gleichgültig, ob sich das Sendeband in der Lage f,1 oder in der zur Überlagererfrequenz symmetrischen Lage f,, befindet, da am Empfänger in beiden Fällen die gleiche Zwischenfrequenz Z1, gebildet wird. L'ni rnit der gleichen Sendeeinrichtung nun unabhängig von der ersten noch eine zweite Nachricht ztt befördern, welche vorzugsweise in einfachen Telegraphieimpulsen besteht, wird erfindungsgeniiil) vorgeschlagen, im Rliytltnitts dieser Impulse das durch die erste Nachricht erzeugte Sendeband von der Lage j:,l in die Lage f,_ springen ztt lassen. Hierdurch wird die Übermittlung der ersten Nachricht offenbar in , keiner Weise gestört. Um die. Telegraphierzeichen der zweiten Nachricht zu erhalten, wird am einfachsten ein zweiter Empfänger gestellt, welcher z. B. einen Ülterlagerer F er von f verschiedenen Frequenz fül ein zt (Abb. i b). je nach dem T astzustande zweiten Telegraphierkanals werden in Fese somit abwechselnde Zwischenfrequen- zen ZFl und 7_1:z gel)ildet, von denen die eine beispielsweise durch ein elektrisches Filter ausgeschieden werden kann. Die andere Zwischenfrequenz wird nach Verstärkung gleichgerichtet und-zum Betriebe eines Indikators, etwa eines Relais, benutzt.For the mode of operation of this known method, it is obviously irrelevant whether the transmission band is in position f, 1 or in position f, which is symmetrical to the superimposed frequency, since the same intermediate frequency Z1 is formed at the receiver in both cases. The invention proposes that the transmission band generated by the first message from the position j:, l in let the location jump ztt. This apparently does not interfere with the transmission of the first message in any way. To the. The easiest way to get telegraphs for the second message is a second recipient placed, which z. B. an older camp F he f f of different frequency ül a zt (Fig. ib). depending on the test status second telegraph channel are in F ese alternating intermediate frequencies zen ZFl and 7_1: z gel), one of which can be eliminated, for example, by an electrical filter. The other intermediate frequency is rectified after amplification and used to operate an indicator, such as a relay.

Das erfindungsgemäße Verfahren verdient besondere Beachtung im Gebiet der ultrakurzen bzw. Dezinieterwellen, da infolge des dort vorhandenen Sp:elraumes Frequenzbandfragen zur Zeit eine untergeordnete Rolle spielen.The method of the invention deserves particular attention in the field the ultra-short or decineter waves, because of the space available there Frequency band issues currently play a subordinate role.

In Abb.2 ist ein prinzipielles Schaltbild einer Übertragungsanlage angegeben, welche vorzugsweise mit Dezimeterwellen betrieben werden soll. Zur Erzeugung der vorzugsweise ultrakurzen Trägerwelle soll ein Röhrengenerator verwendet und so betrieben werden, daß seine Amplitude auch bei großen Frequenzänderungen annähernd konstant bleibt. Derartige Schaltungen sind teils bekannt, teils vorgeschlagen.In Fig.2 is a basic circuit diagram of a transmission system indicated which should preferably be operated with decimeter waves. To the generation The preferably ultra-short carrier wave should use a tube generator and operated in such a way that its amplitude approximates even with large frequency changes remains constant. Such circuits are partly known, partly proposed.

Vorzugsweise wird man zur Erzeugung der Trägerschwingungen eine Entladungsröhre mit konzentrischem Elektrodensystem und plattenförmigen Hilfselektroden an d,en Stirnseiten in Magnetron- oder Bremsfeldschaltung verwenden. Mit Hilfe der Stirnseitettelektroden soll bei annähernd konstanter Hochfrequenzamplitude praktisch ausschließlich eine Frequenzniodulation durchführt werden.A discharge tube is preferably used to generate the carrier oscillations with concentric electrode system and plate-shaped auxiliary electrodes on d, en Use end faces in magnetron or braking field switching. With the help of the face electrodes should practically only one with an approximately constant high frequency amplitude Frequency modulation can be carried out.

Eine Ändet-ting der Elongationen der Elektronen (Radien der Elektronenbahnen) macht ent«eder eine :lnderuitg des konstanten Magnetfeldes oder eine :Änderung der mittleren Beschleunigungsspannung notwendig. Beide Größen beeinflussen die Amplitude der erzeugten Schwingungen in starkem Maße. Aus diesem Grunde sollen Beschleunigungsspannung und 1-tagnetfelcl konstant gehalten werden. Es soll lediglich eine Schwenkung der Bahnebenen der Elektronen gegenüber einer Lage senkrecht zur Kathode erzielt «-erden. Diese Schu-enkung «ird durch elektrische, Querfelder erreicht, welche keine beschleunigende Kraft auf die Elektronen ausüben können. Ztt diesem Zweck werden, wie es bereits vorgeschlagen ist, die Stirnseitenelektrode gegenüber der Kathode vorzugsweise stark negativ vorgespannt. Beide Nachrichtenspannungen, sowohl die stetig verlaufende Modulationsspannung (7,n als auch die unstetig verlaufende Tastspannung L"t werden der Vorspannung L15 der Stirnseitenelektroden überlagert. Die wechselnden Nachrichtenspannungen haben zur Folge, dai3 die Elektronen nach. der Mitte des ladungsraumes zu mehr oder weniger gelü`delt werden, ohne daß sich ihre Elongatiöri'ii: bzw. Bahndurchmesser ändern.A change in the elongations of the electrons (radii of the electron orbits) either makes a: change of the constant magnetic field or a: change of the average acceleration voltage is necessary. Both quantities influence the amplitude the generated vibrations to a large extent. For this reason, accelerating voltage should be and 1-magnet fields are kept constant. It is only intended to swivel the Orbital planes of the electrons compared to a position perpendicular to the cathode achieved «- earth. This firing is achieved by electrical, transverse fields, which are not accelerating Force on the electrons can exert. Ztt this purpose will be as it already was it is proposed that the end face electrode is preferably strong relative to the cathode negatively biased. Both message tensions, both the steady one Modulation voltage (7, n as well as the discontinuous tactile voltage L "t are superimposed on the bias voltage L15 of the end-face electrodes. The alternating Message voltages have the consequence that the electrons follow. the middle of the cargo space to be more or less gelü`delt without their elongation or track diameter change.

In der Abb.2 ist mit I' die Senderöhre bezeichnet. Es ist beispielsweise eine-Zweischlitzmagnetronröhre mit den Anoden A, A. und zwei Stirnseitenelektroden S1, S2 dargestellt. Der Ausgangskreis LC ist mit der Sendeantenne gekoppelt. Die Stirnseitenelektroden S1, S2 erhalten gegenüber der Kathode .durch die Batterie U, eine' .negative Vorspannung. In Reihe mit der Vorspannungsquelle U. befindet sich die Sekundärwicklung eines Modulationstransformator s 1 Die Primärseite des Modulationstransformators wird beispielsweise von einem Mikrophon M erregt. In Reihe mit der Vo,rspannungsquelle US liegt weiterhin ein Widerstand R, der evtl. durch einen Kondensator Cü überbrückt sein kann. Infolge der negativen Vorspannung fließt normalerweise im Stromkreis derStirnseitenelektroden kein Strom, und dementsprechend kann an dem Widerstand R von selbst kein Spamiungsabfall auftreten. Um nun eine sprunghafte Änderung der resultierenden Vorspannung der Stirnseitenelektroden bewirken zu können, liegt über dem Widerstand R eine Tastbatterie Ut, .die mit Hilfe einer Taste T ein-oder ausgeschaltet werden kann. Die Spannung der Batterie Ut mu.f ) so bemessen. sein, daß sie gerade eine Verschiebung der mittleren :Sendefrequenz um den Betrag 2 Zi. bewirkt, denn beide Sendefrequenzen sollen vereinigt mit der Frequenz des z. B. gemeinsamen Empfangsüberlagerers dieselbe Zwischenfrequenz ergeben.In Fig.2, I 'denotes the transmitter tube. For example, a two-slot magnetron tube with the anodes A, A. and two end-face electrodes S1, S2 is shown. The output circuit LC is coupled to the transmitting antenna. The end surface electrodes S1, S2 obtained with respect to cathode .by the battery U, a '.negative bias. The secondary winding of a modulation transformer s 1 is located in series with the bias voltage source U. The primary side of the modulation transformer is excited by a microphone M, for example. In series with the voltage source US there is also a resistor R, which can possibly be bridged by a capacitor Cu. As a result of the negative bias, no current normally flows in the circuit of the face electrodes, and accordingly no voltage drop can occur across the resistor R by itself. In order to be able to bring about a sudden change in the resulting bias voltage of the end face electrodes, a touch battery Ut, which can be switched on or off with the aid of a key T, is located above the resistor R. The voltage of the battery Ut must be measured in this way. be that it just shifts the middle: transmit frequency by the amount 2 Zi. B. common reception superimposed result in the same intermediate frequency.

An die Empfangsantenne sind zwei Empfänger El und E. angeschlossen, welche z. B. die Überlagerer U1 und Ü.., enthalten. Der Empfänger El sei zurr Empfang der Telephoniemodulation bestimmt. Die Frequenz des zugehörigen Überlagerers hol ist so gewählt, daß sie in der Mitte zwischen den beiden (mittleren) Sendefrequenzen. f, und f;., liegt. Die angeschlossene Zwischenfrequenzstufe B, ist auf die beiden Sendefrequenzen gemeinsame Zwischenfrequenz f;i-fslbzw.fs.-I;i abgestimmt. Nach einer Gleichrichtung in einem Detektor Dl kann die Telephonie z. B. mittels eines Fernhörers X wahrgenommen werden. Der Empfänger E. kann nun auf eine der beiden Sendefrequenzen abgestimmt sein. Er kann auch als Überlagerungsempfänger mit einem Merlagerer il. ausgebildet sein, der nur mit einer der beiden Sendefrequenzen eine Zwischenfrequenz bildet. Die Telegraphiesignale werden in einem Zwischenfrequenzverstärker B, verstärkt, in einem Detektor D2 gleichgerichtet und auf ein z. B. Schreibempfangsgerät I' gegeben.Two receivers El and E. are connected to the receiving antenna, which z. B. the superimposed U1 and Ü .. contain. The recipient El is for reception the telephony modulation determined. The frequency of the associated superimposer get is chosen so that it is in the middle between the two (middle) transmission frequencies. f, and f;., lies. The connected intermediate frequency stage B, is on the two Transmission frequencies common intermediate frequency f; i-fsl or fs-I; i matched. To a rectification in a detector Dl can telephony z. B. by means of a Remote receiver X can be perceived. The recipient E. can now click on one of the two Transmission frequencies must be matched. It can also function as an overlay receiver with a Merlagerer il. be designed, the one with only one of the two transmission frequencies Forms intermediate frequency. The telegraph signals are in an intermediate frequency amplifier B, amplified, rectified in a detector D2 and directed to a z. B. Write receiving device I 'given.

Die angegebene Schaltung stellt nur ein >'willkürlich gewähltes Ausführungsbeispiel dar. Der Erfindungsgedanke soll keinesfalls auf diese eine Ausführungsform beschränkt sein. Es ist z. B. nicht notwendig, auf der Empfangsseite zwei völlig voneinander getrennte Empfänger zu benutzen. Man kann vielmehr auch einen einzigen Empfänger verwenden, der zwei getrennte Überlagerer besitzt, deren Frequenzen /ü, und f;i, in gleichen Abständen zu beiden Seiten der Sendefrequenzen f51 und f52 angeordnet sind (Abt. i c). Die -Differenz zwischen .den Überlagerer- und Sendefrequenzen (fsl-f=@l und f2;"-f _) wird z. B. wieder gleich gewählt und einem zwischenfrequenten Siebglied zugeführt. Zum Telegraphieempfang wird nur einer der Überlagerer zusammen mit einer Sendefrequenz bzw. überhaupt nur eine Sendefrequenz ausgenutzt. Es ist natürlich auch -möglich, für den Telephonieempfang die Zwischenfrequenzen verschieden groß zu wählen, getrennt zu verarbeiten und die Modulationsspannungen als solche wieder zusammenzusetzen. Bei der Verwendung mehrerer Überlagerer muß dafür gesorgt werden, daß die überlagerer nicht gegenseitig eine solche Zwischenfrequenz (Summe oder Differenz) bilden, daß sie in einen der ausgenutzten Frequenzbereich fällt.The circuit specified represents only an exemplary embodiment selected at random The idea of the invention is in no way intended to be limited to this one embodiment be. It is Z. B. not necessary, on the receiving side two completely from each other to use separate receivers. Rather, you can have a single recipient use, which has two separate superimposers whose frequencies / ü, and f; i, arranged at equal intervals on both sides of the transmission frequencies f51 and f52 are (Section i c). The difference between the superimposed and transmit frequencies (fsl-f = @ l and f2; "- f_) is again selected to be the same, for example, and an intermediate-frequency filter element fed. To receive telegraphy only one of the superimposed together with one Transmission frequency or only one transmission frequency at all used. It is natural also-possible, the intermediate frequencies of different sizes for the telephony reception to choose to process separately and the modulation voltages as such again put together. When using several superimposers, it must be ensured that that the superimposed not mutually such an intermediate frequency (sum or difference) form that it falls in one of the used frequency range.

Claims

PATENT INITIATIVE: i. Procedure for multiple use of a high-frequency, in particular an ultra-short wave message carrier, characterized in that a high frequency generator with a message steadily (telephony) and simultaneously the frequency is modulated with a second message (telegraphy), that the frequency deviation of the discontinuous modulation is a multiple of the frequency deviation: the continuous modulation and that to receive the continuous modulation, a superposition receiver with a downstream frequency demodulator and for receiving the discontinuous modulation a receiver in which the alternating transmission frequencies in characters different amplitude converted «- is used.

2. The method according to claim i, characterized in that an intermediate frequency receiver is used to receive the telephone modulation is used, the superposition frequency of which is selected. represent it lies in the middle between the two values between which the mean transmission frequency is located for the discontinuous modulation (telegraphy) is changed abruptly (touched).

3. The method according to _ @ nsl @ ruch?, Characterized in that also to receive the Telegraphy the same overlay is used and that two intermediate frequency channels are provided, one of which is based on the (same) difference from the superimposed frequency and .the two keyed transmission frequencies is tuned and of which the other on the sum of superimposed frequency and one of the transmission frequencies or on one the transmission frequencies are matched. q .. Method according to claim r, characterized in that that a discharge tube with a concentric electrode system and plate-shaped Auxiliary electrodes used on the front sides in iVlagnetron or brake field circuit becomes and that both the continuously running modulation voltage and the discontinuous running probe voltage superimposed on the negative bias voltage of the end face electrodes will.