DE728416C - UEberlagerungsempfangsschaltung mit Unterdrueckung der Spiegelfrequenzen ueber einen groesseren Abstimmbereich mittels einer aus den Empfangsschwingungen gewonnenen Kompensationsspannung - Google Patents

Description

Die Erfindung .betrifft eine Überlagerungsempfangsschaltung, bei der die Überlagerungsffequenz höher ist als die Frequenz der empfangenen Schwingungen, und bei der die empfangenen Schwingungen über ein Bandfilter einer Hochfrequenzverstärkerröhre oder Detektorröhre zugeführt werden.

Bei einer Überlagerungsempfangsschaltung werden die empfangenen Schwingungen b"ekanntlich zusammen mit den von einem örtlichen Oszillator erzeugten Schwingungen einer Mischröhre zugeführt, so daß im Anodenkreis dieser Mischröhre Schwingungen auftreten, deren Frequenz der Summe oder der Differenz der Frequenzen der empfangenen und der örtlich erzeugten Schwingungen entspricht. Der Anodenkreis ist in dem hier betrachteten Fall mit einem auf die Differenzfrequenz !abgestimmten Kreis oder Bandfilter gekoppelt, von dem die Schwingungen der Differenzfrequenz ausgesiebt und einem Zwischenfrequenzverstärker zugeführt werden. Ist die Frequenz der empfangenen Schwingungen gleich f und ist die Frequenz,-auf die der Zwischenfrequenzverstärker abgestimmt ist, gleich fm, so kann man die Frequenz des Ortsoszillators gleich f + fm machen, so daß Schwingungen der Frequenz fm im Anodenkreis der Detektorröhre auftreten. Es zeigt sich jedoch die Schwierigkeit, daß Schwingungen mit der Frequenz f + 2 fm zusammen mit der örtlich erzeugten Frequenz / + fm ebenfalls eine Differenzfrequenz fm ergeben. Neben Schwingungen der gewünschten Frequenz f empfängt man in diesem Fall auch Schwingungen einer Frequenz f + 2 fm, welche letztere Frequenz als Spiegelfrequenz bezeichnet wird.

Man kann diesen Nachteil teilweise dadurch beheben, daß die empfangenen Schwingungen der Mischröhre oder einer ihr vorausgehenden Hochfrequenzverstärkerröhre über ein auf die ge'wünschte Frequenz abgestimmtes Bandfilter zugeführt werden. Dieses Bandfilter wird jedoch, wenn auch in geringem Maße, Schwingungen der Spiegelfrequenz durchlassen, so daß die Möglichkeit von Störungen infolge des Empfangs von Schwingungen der Spiegelfrequenz nicht ganz ausgeschlossen ist.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Bernardus Dominicas Hubertus Tellegen in Eindhoven, Holland.

Es ist bekannt, eine wirksamere Unterdrückung der Spiegelfrequenz dadurch zu erreichen, daß zwischen dem Antennenkreis und dem zweiten Kreis des Eingangsbandfilters eine zusätzliche Kopplung vorgesehen wird, über welche eine Spiegel frequenzspannung nach dem Gitter der ersten Röhre übertragen wird, welche die durch das Bandfilter übertragene Spiegelfrequenzspannung ίο aufhebt.

Insbesondere ist eine derartige Schaltung bekannt, bei welcher der Antennenkreis sowohl induktiv als auch kapazitiv mit dem ersten Kreis des Eingangsbandfilters gekoppelt ist und bei der die erwähnte zusätzliche Kopplung durch einen zwischen die Antennenansehlußklemme und das Gitter der ersten Röhre eingeschalteten Kondensator gebildet wird.

Die bekannten Schaltungen der obigen Art besitzen den Nachteil, daß eine gänzliche Unterdrückung der Spiegelfrequenz nur für eine bestimmte Frequenz des Empfangsbereiches erzielt wird. Für andere Frequenzen muß man auf eine gänzliche Unterdrückung verzichten oder aber die zusätzliche Kopplung regelbar ausführen, was jedoch zu einer Verwicklung der Konstruktion führt.

Die Erfindung schafft Mittel, um die Spiegelfrequenz mittels einer unveränderlichen Zusatzkopplung über einen größeren Abstimmbereich wirksam zu unterdrücken. Gemäß der Erfindung wird nun eine weitere Unterdrückung der Spiegelfrequenzen mittels einer aus der Empfangsschwingung gewonnenen Kompensationsspannung in der Weise erhalten, daß bei einer Überlagerungsempfangsschaltung, bei der die Frequenz der örtlich erzeugten Schwingungen höher als die Freqenz der empfangenen Schwingungen ist und bei der die empfangenen Schwingungen einer Hochfrequehzverstärkerröhre oder Mischröhre über ein Bandfilter zugeführt werden, das aus zwei oder mehreren miteinander gekoppelten abgestimmten Stromkreisen besteht, von denen der erste mit der Antenne bzw. mit dem Ausgangskreis einer dem Bandfilter vorausgehenden Hochfrequenzverstärkerstufe gekoppelt ist, ein 5" Punkt (O) des ersten Kreises mit der Erdklemme und bzw. oder mit der Kathode der darauffolgenden Hochfrequenzverstärkerröhre oder Mischröhre verbunden ist. Die Antenne bzw. der Anodenkreis der dem Bandfilter vorangehenden Röhre ist sowohl induktiv als auch kapazitiv (Kondensator C₈J mit dem ersten Bandfilterkreis gekoppelt derart, daß die beiden Kopplungen einander unterstützen. Die Antennenanschlußklemme bzw. die Anode der dem Bandfilter vorausgehenden Hochfrequenzverstärkerröhre liegt über einem Gegenkopplungskondensator an einem anderen Punkt (P) des ersten Bandfilterkreises, der mit dem erstgenannten Punkt (Q) einerseits über Schaltelemente, die im wesentlichen die Abstimmung des Kreises bedingen, und andererseits über Schaltelemente, die mit dem zweiten Kreis des Bandfilters gekoppelt sind, verbunden ist. Der Gegenkopplungskondensator(C₄) ist derart bemessen, daß die Spiegelfrequenzströme im zweiten Bandfilterkreis unterdrückt werden.

Die Erfindung soll ausschließlich in der gleichzeitigen Anwendung aller obigen Merkmale gesehen werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

In Abb. ι ist der Eingangskreis einer Überlagerungsempfangsschaltung dargestellt, bei welcher die Erfindung angewendet worden ist. Die von der Antenne aufgefangenen Schwingungen werden der Röhre V über ein Bandfilter zugeführt, das aus zwei miteinander gekoppelten abgestimmten Stromkreisen besteht. Der erste Kreis L₁, L₂, C₅, C₁ ist mit der Antenne sowohl induktiv durch die gegenseitige Induktanz der Spulen L₀ und L₁ als auch kapazitiv durch den Kondensator C₃ gekoppelt. Der Sinn der induktiven Kopplung zwischen den Spulen L₀ und L₁ ist dabei derart gewählt, daß diese Kopplung die Wirkung der kapazitiven Kopplung durch den Kondensator C₃ unterstützt. Der Punkt Q des ersten Kreises ist mit der Erdklemme E verbunden. Der zweite Kreis L₃, C₅, C₂ des Bandfilters ist mit dem ersten Kreis sowohl induktiv durch die gegenseitige Induktanz der Spulen L₂ und L₃, als auch kapazitiv durch den Kondensator C₅ gekoppelt. Die Kopplung zwischen dem ersten und dem zweiten Kreis des Bandfilters kann jedoch auch auf andere Weise erfolgen. Die beiden Kreise sind mittels der veränderlichen Kondensatoren C₁ und C₂ auf die Frequenz der zu empfangenden Schwingungen abgestimmt. Die Resonanzfrequenz des ersten Kreises wird im wesentlichen durch die Selbstinduktion L₁ und die Kapazität C₁ bedingt, d. h. die Selbstinduktion L₁ ist groß im Verhältnis zu der Selbstinduktion L₂, und die Kapazität C₅ ist groß im Verhältnis zu der Kapazität C₁. Dabei ist nun der zwischen den Spulen L₁ und L₂ liegende Punkt P des ersten Kreises über den Kondensator C₄ mit der Antennenanschlußklemme A verbunden. Der Kondensator C₄ ist derart bemessen, daß die im zweiten Kreis auftretenden Spiegelf requenzschwihgungen unterdrückt werden.

Der erste Kreis des Bandfilters kann in beliebiger Weise mit der Antenne gekoppelt sein. Im allgemeinen wird jedoch bei einer beliebigen Antennenkopplung der Wert der

Kapizität C₄, für den die Spiegelfrequenz im zweiten Kreis des Bandfilters unterdrückt wird, für jede Frequenz verschieden sein. Die in Abb. ι dargestellte Kopplungsart, bei weleher der erste Kreis des Bandfilters sowohl induktiv als auch kapazitiv mit der Antenne gekoppelt ist derart, daß beide Kopplungen einander in der Wirkung unterstützen, bietet den besonderen Vorteil,"daß bei geeigneter

ίο Wahl der beiden Kopplungen eine Unterdrückung der Spiegelfrequenz im zweiten Kreis des Bandfilters für einen großen Frequenzbereich durch denselben Wert der Kapazität C₄ erzielt werden kann.

Die Wirkungsweise der Schaltanordnung läßt sich wie folgt erklären. Da die Spiegelfrequenz höher ist als die Frequenz, auf die das Bandfilter abgestimmt ist, ist die Reaktanz des Kondensators C₁ für die Spiegelfrequenz kleiner als die Reaktanz der Spule L₁. Die Kondensatoren C₃ und C₁ verhalten sich infolgedessen für die Spiegelfrequenz wie ein kapazitiver Spannungsteiler, so daß der Potentialunterschied des Punktes B gegenüber dem Punkt Q nahezu in Phase mit dem Potentialunterschied der Antennönanschlußklemme A gegenüber dem Punkt Q ist. Ferner wird in der Spule L₁ infolge der induktiven Beeinflussung zu der Spule L₀ eine elektromotorische Kraft induziert, die gleichfalls mit dem Potentialunterschied der Antennenanschlußklemme A gegen den Punkt Q in Phase ist. Der von den Spulen L₁ und L₂ und dem Kondensator C₃ gebildete Kreis bildet für die Spiegelfrequenz eine induktive Impedanz, so daß durch die Spule L₁ hindurch nach dem Punkt P ein Spiegelfrequenzstrom fließt, der um einen Phasenwinkel von annähernd 90⁰ der Spannung zwischen den Punkten A und Q nacheilt. Die Impedanz des von der Selbstinduktion L₂ und der Kapazität C5 gebildeten Stromkreises ist für die Spiegelfrequenz klein im Verhältnis zu der Impedanz des von der Selbstinduktion L₁ und der Kapazität C₁ gebildeten Kreises. Der von dem Kondensator C₄, der Spule L₂ und dem Kondensator C₅ gebildete Stromkreis bildet für die Spiegelfrequenz eine kapazitive Impedanz, so daß durch den Kondensator C₄ hindurch nach dem Punkt P ein Spiegelfrequenzstrom fließen wird, der um einen Phasenwinkel von annähernd 90⁰ der Spannung zwischen den Punkten ^4 und Q. voreilt. Es ist ersichtlich, daß bei richtiger Wahl der Kapazität des Kondensators C₄ die beiden nach dem Punkt P fließenden Spiegelfrequenzströme sich einander ganz oder teilweise aufheben werden.

Der Punkt P wird zweckmäßig derart gewählt, daß er mit dem Punkt Q einerseits über Schaltelemente (L₁, C₁), die nur mit der Antenne gekuppelt sind, und andererseits über Schaltelemente (L₂, C₅), die nur mit dem zweiten Kreis des Bandfilters gekoppelt sind, verbunden ist. *Bei Überlagerungsempfangsschaltungen für mehr als einen Wellenlängenbereich zeigt es sich jedoch, daß es günstig sein kann, um für den Bereich der längsten zu empfangenden Wellen mit dem gleichen Wert von C₄ auszukommen, wenn in die Verbindung zwischen dem Punkt P und dem Punkt Q, der die mit der Antenne gekuppelten Schaltelemente enthält, auch ein oder mehrere Schaltelemente gelegt werden, die mit dem zweiten Kreis gekoppelt sind.

Wenn man z. B. den Kapazitätswert des Kondensators C₄ derart wählt, daß für den Wellenlängenbereich von 200 bis 600 m eine gute Beseitigung der Spiegelfrequenz erhalten wird, so zeigt sich bei gewissen Werten der Schaltelemente, daß beim Anschluß des gleichen Kondensators C₄ an einen entsprechenden Punkt des ersten Kreises für den Bereich der langen Rundfunkwellen eine Überkompensierung auftritt. Durch die vorherbeschriebene Maßnahme kann auch für den Bereich der längsten zu empfangenden Wellen eine gute Unterdrückung der Spiegelfrequenz erhalten werden.

In der Abbildung 2 ist eine Empfangsschaltung nach der Erfindung dargestellt, die sich gut zum Empfang zweier Wellenlängenbereiche eignet. Beim Empfang des Bereiches der kürzesten Wellen sind die Schalter 6" geschlossen und sind demnach nur die Induktivitäten L₀', L₁', L₃' und L₄ im Betrieb, wobei die Induktivität L₄ die Rolle der Spule L₂ in Abb. ι übernommen hat. Als Kupplungskapazität zwischen den Bandfilterkreisen dient nur der Kondensator C₅'. Der Ausgleichkondensator C₄ verbindet die Antennenklemme A mit dem Punkte P₁', der zwischen den Spulen L₁' und L₄ liegt. Die Schaltung entspricht also etwa der Schaltung nach Abb. i.

Beim Langwellenempfang werden die Schalter ,S¹ geöffnet und dadurch die Spulen L₀", L₁" und L₃" mit den Spulen L₀', L₁' und L₃' in Reihe geschaltet. Die beiden Bandfilterkreise sind nun ausschließlich kapazitiv mit- no einander gekoppelt, wozu die Reihenschaltung der Kondensatoren C₅'und C₅" als Kopplungskapazität dient. Die Spule L₄ spielt für die zu empfangenden langen Wellen keine Rolle mehr. Der Ausgleichskondensator C₄ verbindet die Antennenklemme A mit dem Punkt P", der zwischen den Kapazitäten C/ und C₅" liegt. Der frequenzbestimmende Teil des ersten Bandfilterkreises (C₁, L₁', L₁", C₅") enthält also nunmehr ein Schaltelement (C₅"), das auch im zweiten Bandfilterkreise liegt.

In der Abb. 3 ist eine andere Schaltung

für den Empfang zweier Wellenbereiche dargestellt. Bei dieser Schaltung wird die induktive Kopplung der beiden Bandfilterkreise beim Langwellenempfang beibehalten, wozu die Spule L₂ in zwei Teile L₂' und L₂" aufgespalten ist, von denen beim Kurzwellenempfang nur der Teil L₂', beim Langwellenempfang jedoch beide Teile im Betrieb sind. Der Anschlußpunkt P des Ausgleichskondensators C₄ liegt zwischen den Teilspulen L₂' und L₂", so daß die mit dem zweiten Bandfilterkreis gekoppelte Teilspule L₂" beim Langwellenempfang im frequenzbestimmenden Teil des ersten Bandfilterkreises liegt. Beim Empfang der kürzeren Wellen entspricht die Schaltung etwa der Schaltung nach Abb. 1.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Überlagerungsempfangsschaltung mit Unterdrückung der Spiegelfrequenzen über einen größeren Abstimmbereich mittels einer aus den Empfangsschwingungen gewonnenen Kompensationsspannung, bei der die Frequenz der örtlich erzeugten Schwingungen höher als die Frequenz der empfangenen Schwingungen ist und bei der die empfangenen Schwingungen einer Hochfrequenzverstärker- oder Mischröhre über ein Bandfilter zugeführt werden, das aus wenigstens zwei gegenseitig gekoppelten Schwingungskreisen besteht, von denen der erste mit der Antenne bzw. mit dem Anodenkreis einer dem Bandfilter vorangehenden Hochfrequenzverstärkerröhre gekoppelt ist und ein Punkt dieses ersten' Kreises mit der Erdklemme und (bzw. oder) mit der Kathode der dem Bandfilter nachfolgenden Röhre verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne bzw. der Anodenkreis der dem Bandfilter

   vorangehenden Röhre sowohl induktiv als auch kapazitiv (Kondensator 3) mit dem ersten Bandfilterkreis gekoppelt ist derart, daß die beiden Kopplungen einander unterstützen und daß außerdem die Antennen klemme bzw. die Anode der dem Bandfilter vorangehenden Röhre über einen Gegenkopplungskondensator (C₄) mit einem Punkt (P) des ersten Bandfilterkreises verbunden ist, welcher mit dem mit der Erdklemme und bzw. oder mit der Kathode der dem Bandfilter nachfolgenden Röhre verbundenen Punkt (Q) dieses Kreises einerseits über Schaltelemente, die im wesentlichen die Abstimmung des Kreises bedingen, und andererseits über mit dem zweiten Bandfilterkreise gekoppelte Schaltelemente verbunden ist, und daß der Gegenkopplungskondensator (C₄) fio derart bemessen ist, daß die Spiegelfrequenzströme im zweiten Bandfilterkreis unterdrückt werden.
2. 2. Für den Empfang mehrerer Wellenbereiche geeignete Überlagerungsempfangs- fig schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Bereich der längsten zu empfangenden Wellen in den Verbindungsweg zwischen dem über den Gegenkopplungskondensator (C₄) mit der Antennenklemme bzw. mit der Anode der dem Bandfilter vorangehenden Röhre verbundenen Punkt (P) und dem mit der Erdklemme und bzw. oder mit der Kathode der dem Bandfilter nachfolgenden Röhre verbundenen Punkt (Q) des ersten Bandfilterkreises, welcher die im wesentlichen die Abstimmung des Kreises bedingenden Schaltelemente enthält, zusätzlich ein oder mehrere mit dem zweiten Bandfilterkreis gekoppelte Schaltelemente angeordnet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen