DE723384C

DE723384C - Empfaenger fuer frequenzmodulierte Wellen

Info

Publication number: DE723384C
Application number: DES130252D
Authority: DE
Inventors: Karl Kuepfmueller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1938-01-04
Filing date: 1938-01-04
Publication date: 1942-08-04
Also published as: FR848415A; GB503907A; US2170202A

Description

Empfänger für frequenzmodulierte Wellen Bei Nachrichtenübertragungen mit Frequenzmodulation wird bekanntlich zur Demodulation als Arbeitskurve eine Flanke einer Resonanzkurve benutzt, wodurch die Frequenzänderungen in Amplitudenänderungen zurückverwandelt werden und .der Strom nach der Gleichrichtung die niederfrequente Modulation wiedergibt. Damit hierbei der Zusammenhang zwischen Strom und Frequ enzändexung eindeutig ist, muß die Flankenbreite der Resonanzkurve mindestens gleich der gesamten Frequenzändenung sein, daher muß auch die Breite der Resonanzkurve, gemessen zwischen den beiden Halbwerten, mindestens gleich diesem Frequenzhüb sein.
Das ergibt beispielsweise bei ultrakurzen Wellen sehr breite Arbeitskurven, da @es sich hier, absolut genommen, um sehr große Frequenzverschiebungen. handelt. So liegt z. B. bei 5o cm Wellenlänge bei einer A.nodenspannungsänderung durch die Modulation von wenigen Prozent die Fnequenzänderung bereits !über i oo kHz, also muß auch die halbe Resonanzkurve mindestens so breit sein. Die Erfindung bezweckt nun eine Herabsetzung der Störungen in einem Empfänger für frequenzmodulierte Schwingungen und geht von der Tatsache aus, daß der durch das Eigenrauschen des Empfängers gegebene Störpegel von der Breite der Resonanzkurve abhängt. Bekanntlich ist die Rauschspannung eines Empfängers, der ein Frequenzband von der Breite d f konstant durchläßt, proportional mit 17-A-f. Handelt es sich ;'nun beispielsweise um einen Empfänger für frequenzmodulierte Wellen ,mit einem Zwischenfrequenzband d f1 und einem NiederfnequenzbandA f2, so hängt die Rauschspannung von beiden Frequenzbändern ab; da d f1 groß ist gegen A12. Wäre All kleiner als d f 2, so wäre für die Rauschspannung nur die Zwischenfrequenzbreite, also YAj, maßgebend. Die Rauschspannung am Ausgang kann man sich nämlich dadurch entstanden denken, daß die einzelnen im Zwischenfrequenzband A f, vorhandenen Rauschspannungen bei der Gleichrichtung Differenztöne bilden., die die Rauschspannung am Ausgang ergebein, sofern sie innerhalb des Niederfrequenzhandes A12 liegen. Daher wird die Rauschspannung zunächst von A12 abhängen, aber auch von Q f 1, da die Zahl der Differenztöne von d f , abhängt.
Die Erfindung betrifft einen Empfänger für frequenzmodulierte Wellen, bei dem die Umwandlung der Frequenzmodulation in Amplitudenmodulation mittels einer Arbeitskurve bewirkt wird, die von der Flanke einer gegen die mittlere Empfangsfrequenz verstimmten Resonanzkurve gebildet ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Empfangssiebes schmal ist im Verhältnis zum Frequenzhub und daß gleichzeitig die Arbeitskurve des Siebes oder die zu demodulierende Spannung im Takte der gewonnenen Modula.tionsspannung in ihrer Frequenz derart verlagert wird, daß der Arbeitspunkt während der Umwandlung der Frequenzmodulation in Amplitudenschwanküngen stets im linearen Teil der Arbeitskurve verbleibt. Durch die Anwendung einer schmalen Resonanzkurve wird die Rauschspannung vermindert. Ihre Anwendung wird jedoch erst ermöglicht durch die niederfrequente Verlagerung der Siebkurve oder der Empfangsfrequenz, da eine schmale Resonanzkurve, -wenn sie relativ zur Empfangsfrequenz festläge, durch den vorhandenen großen Frequenzhub von beispielsweise 3oo kHz weit übersteuert werden würde.
Die Resonanzfrequenz des Empfangskreises kann beispielsweise in Abhängigkeit von Ausgangsspannung bzw. -strom gleichsinnig mit der einfallenden Frequenz nachgestellt werden. Das Nachstellen der Frequenz kann bei Überlagerungsempfängern auch dadurch erfolgen, daß die Resonanzkurve eines oder mehrerer Zwischenfrequenzkreise vom Ausgang des Gleichrichters aus durch die Frequenzänderung des Senders gesteuert wird, so daß einer zunehmenden Frequenz eine zunehmende Resonanzfrequenz des Zwischenfrequenzteiles entspricht und umgekehrt.
Anstatt die Resonanzlage des Zwischenfrequenzteiles zu verschieben, wobei die Oszillatorfrequenz als konstant vorausgesetzt ist, kann man das Nachstellen der relativen Frequenzlage auch dadurch durchführen, daß die Resonanzlage des Zwischenfrequenzteiles konstant bleibt und statt dessen die Oszillatorfrequenz von dem gleichgerichteten Strom gesteuert wird, derart, daß einer zunehmenden Sendefrequenz eine zunehmende Oszillatorfrequenz entspricht. Diese Steuerung kann z. B. dadurch geschehen, daß der gleichgerichtete Strom die Anodenspannung des Oszillators und damit dessen Frequenz ändert.
In der Fig. i ist A, die Resonanzkurve eines Empfängers für frequenzmodulierte Wellen der bekannten Art. Der Frequenzhub F erstrecke sich von il bis f_,. Zur Demodulation wird die Flanke der Resonanzkurve zwischen f1 und f2 benutzt. Der Arbeitspunkt P wandert also auf der Flanke der Resonanzkurve zwischen f1 und f., Die Fig.2 zeigt als Beispiel eine schmale Resonanzkurve B des Empfängers, wie sie gemäß der Erfindung benutzt wird, um eine geringe Rauschspannung zu erhalten. Die Resonanzkurve B ist für eine zwischen f i und 12 liegende Frequenz f, gezeichnet. Da sich die Resonanzkurve des Empfängers gleichsinnig mit der Sendefrequenz. verschiebt, wandert der Arbeitspunkt P auf der gestrichelt gezeichneten Arbeitskennlinie B' durch die Resonanzkurvenschar hindurch, statt auf der Flanke der eigentlichen Resonanzkurve. Die Verschiebung der Resonanzkurve erfolgt im niederfrequenten Rhythmus, die Einschwingzeiten können daher genügend klein gehalten werden. -Als praktische Ausführung des erläuterten Prinzips kann z. B. die Resonanzkurve dadurch verschoben werden, daß der gleichgerichtete Strom die Vormagnetisierung und damit die Induktivität der Schwingungskreise ändert, wie in Fig.3 dargestellt.
Die Fig. 3 zeigt einen üblichen ü berlagerungsempfänger für frequenzmodulierte Wellen unter Anwendung des Erfindungsgegenstandes, und zwar mit einer Verschiebung der Resonanzkurve der Zwischenfrequenz. Die Ausgangsspannungen des Oszillators O und der Antenne Ant werden auf das Mischrohr MR gegeben. Auf die Mischstufe folgt eine Zwischenfrequenstufe ZV, der Gleichrichter G1 und die Niederfrequenstufe NFV. Die Schwingungskreisei (CIL1) und 2 (C2L2) haben gemäß der Erfindung eine schmale Resonanzkurve. Die Resonanzkurve der Schwingungskreise wird dadurch verschoben, daß ein Teil der Gleichrichterausgangsspamrung an 1Z abgegriffen wird und gegebenenfalls nach Aussiebung des Gleichspannungsanteils die Vorma.gnetisierungsspulen Ll' und L2 steuert. Durch die Änderung der Vormagnetisierung wird die Induktivität der Schwingungskreise verändert. Im Kreise der Vormagnetisierungsspulen kann noch eine Vorspannungsbatterie B angeordnet sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Empfänger für frequenzmodulierte Wellen, hei dem die Umwandlung der Frequenzmodulation in Amplitudenmodulation mittels einer Arbeitskurve bewirkt wird, die von der Flanke einer gegen die mittlere Empfangsfrequenz verstimmten Resonanzkurve gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Empfangssiebes schmal ist im Verhältnis zum Frequenzhub und claß gleichzeitig die Arbeitskurve des Siebes oder die zu demodulierende Spannung im Takt der gewonnenen Modulationsspannung in ihrer Frequenz derart verlagert wird, daß der Arbeitspunkt während der Umwandlung der Frequenzmodulation in Amplitudenschwankungen stets im linearen Teil der Arbeitskurve verbleibt.
2. Empfänger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, @daß die Resona,nzfnequenz des Empfangskreises in Abhängigkeit von Ausgangsspannung bzw. -strom gleichsinnig mit der einfallenden Frequenz nachgestellt wird.
3. Empfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenfrequenz eines Resonanzkreises im Zwischenfrequenzteil nachgestellt wird. q..
Empfänger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung die Vormagnetisierung einer eisenhaltigen, einem der zu beeinflussenden Schwingungskreise angehörenden Induktivität ändert.
5. Empfänger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenfrequenz in Abhängigkeit von Ausgangsspannung oder -strom gleichsinnig mit der einfallenden Frequenz nachgestellt wird.
6. Empfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellung der Zwischenfrequenz durch Änderung der Anodenspannung eines Oszillators erreicht wird.