DE804692C - Kombinierte Funksende- und Empfangseinrichtung - Google Patents

Description

Bei den bekannten kombinierten Funksende- und Empfangseinrichtungen, welche infolge empfangener Zeichen selbsttätig Antwortzeichen aussenden, ist die Feldstärke des Antwortzeichens unabhängig von der Feldstärke des empfangenen Zeichens. Dies hat nachteilige Interferenzwirkungen zur Folge, und zwar insbesondere dann, wenn innerhalb eines gegebenen geographischen Gebietes eine größere Anzahl mit ultrahochfrequenten Schwingungen

ίο arbeitenden Sende- und Empfangseinrichtungen vorhanden ist.

Diese Interferenz kann erfindungsgemäß dadurch erheblich vermindert und das zur Verfügung stehende Frequenzband viel besser ausgenutzt werden, daß die Feldstärke der ausgesandten Antwortzeichen von der Feldstärke der empfangenen Zeichen abhängig gemacht wird, und zwar insbesondere in der Weise, daß sie im umgekehrten Verhältnis zur Feldstärke des empfangenen Zeichens steht.

Eine derartige Abhängigkeit der Feldstärke des Antwortzeichens von der Feldstärke des empfangenen Zeichens ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn zumindest eine von den miteinander in Verbindung stehenden kombinierten Sende- und Empfangseinrichtungen beweglich ist, da sich dann die Ausgangsleistung der einen Einrichtung nach dem sich ändernden gegenseitigen Abstand der beiden Einrichtungen bzw. nach den sich ändernden sonstigen Übertragungsverhältnissen richtet. Die dadurch bedingte, oft erhebliche Verminderung der Ausgangsleistung erhöht auch die Lebensdauer der Einrichtung.

In Verbindung mit der von der Empfangsfeldstärke abhängigen Regelung der Stärke des Antwortzeichens kann vorteilhaft auch die Empfindlichkeit

des Empfangsteiles der Einrichtung in derselben Weise geregelt werden, um auf diese Weise die im Empfänger erzeugten Nebengeräusche zu vermindern, was insbesondere beim Arbeiten im Ultrahochfrequenzgebiet oberhalb ioo MHz von großer Bedeutung ist.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher Fig. ι und 2 eine teilweise schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer kombinierten Sende- und Empfangseinrichtung gemäß der Erfindung ist, während Fig. 3 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sende- und Empfangseinrichtung zeigt.
Die kombinierte Sende- und Empfangseinrichtung gemäß Fig. 1 und 2 umfaßt einen Schwingungskreis 10, der mit einer einen Teil eines Pendelfrequenzempfängers und -senders bildenden Röhre 11 verbunden ist. Mit der zum Kreis 10 gehörigen Spule 12 ist eine über einen einstellbaren Kondensator 23 geerdete Antenne 22 induktiv gekoppelt. An die Anode der Röhre 11 ist ein aus der Spule 12 und einem veränderlichen Kondensator 13 bestehender Parallelresonanzkreis angeschlossen. Zwischen das Steuergitter der Röhre und das eine Ende der Spule 12 ist ein zu einem Kondensator 15 parallel geschalteter Gitterableitwiderstand 14 geschaltet, während die Kathode der Röhre geerdet ist. Der Mittelpunkt der Spule 12 ist über eine Hochfrequenzdrosselspule 16 und die Sekundärwicklung eines Transformators 17 geerdet. An die Anode der Röhre 11 ist ferner über einen Kopplungskondensator 18 die Anode einer Gleichrichterdiode angeschlossen, deren Kathode geerdet ist. Mit dieser Diode 19 ist über eine Drosselspule 21 ein Belastungswiderstand 20 verbunden.

Die Einrichtung enthält ferner für die Empfangsfeldstärke empfindliche Mittel. Diese umfassen eine weiter unten näher zu beschreibende Steuereinrichtung 60, deren Eingangskreis an den Belastungswiderstand 20 angeschlossen ist. Die Einheit 60 wirkt auf Organe, welche die Stärke der von der Einrichtung ausgesandten Zeichen im umgekehrten Verhältnis zur Stärke der empfangenen Zeichen regeln. Diese Organe bestehen aus der Löschspannungsverstärkerröhre 41, der Gleichrichterdiode 50 und einem Verstärker 54. Der Eingangskreis der Röhre 41 ist einerseits über einen Kopplungskondensator 42 an den Ausgangskreis eines üblichen Löschspannungserzeugers 40 und andererseits über einen Widerstand 43 an den Ausgangskreis der Einheit 60 angeschlossen. Der Löschspannungsverstärkerkreis umfaßt einen aus einer Spule 44 und einem Kondensator 45 bestehenden abgestimmten Anodenkreis, der zwischen die Anode der Röhre 41 und eine Anodenspannungsquelle + B geschaltet ist. Das Schirmgitter der Röhre 41 erhält seine Spannung von der Spannungsquelle + Sc, während die Kathode dieser Röhre über einen mittels des Konden- j sators 47 überbrückten Widerstand 46 geerdet ist. j Die Anode der Röhre 41 ist mittels einer durch den Kondensator 49 abstimmbaren Spule 48 in- j duktiv mit der Anode der Gleichrichterdiode 50 gekoppelt. Die Kathode des Gleichrichters 50 ist über [ ein aus den Nebenschlußkondensatoren 51, 52 und der Drosselspule 53 bestehendes Siebnetzwerk sowie über die Leitung 82 an die mit der Anode des Verstärkers 54 verbundene Primärwicklung des Transformators 17 angeschlossen. Die Kathode des Verstärkers 54 ist geerdet, während sein Schirmgitter an die Spannungsquelle + B und sein Steuergitter über einen Widerstand 55 an die Spannungsquelle — C angeschlossen ist. Mittels der Leitung 81 ist ein Blockkondensator 56 zwischen einen Punkt der Spule 44 und den Verbindungspunkt der Drosselspule 16 mit der Sekundärspule des Transformators 17 eingeschaltet.

Weiterhin enthält die Einrichtung Mittel zur Erzeugung der auf die empfangenen Zeichen zu gebenden Antwortzeichen. Diese Mittel umfassen einen Verstärker 57, der mittels der Leitung 80 zwischen den Ausgangskreis der Steuereinheit 60 und einen Sendezeichenerzeuger 58 geschaltet ist. Dieser Sendezeichenerzeuger besteht aus an sich bekannten Mitteln zur Erzeugung je eines Antwortzeichens für jedes Eingangszeichen vorbestimmter Art, also beispielsweise aus einem Multivibrator. Er ist über einen Kopplungskondensator 59 an den Eingangskreis des Verstärkers 58 angeschlossen.

Wenn man zunächst von der Wirkung der Steuereinheit 60 absieht, ist die Wirkungsweise der Einrichtung wie folgt:

Dem Resonanzkreis 12, 13 des die Röhre 11 enthaltenden Pendelrückkopplungskreises wird vom Löschspannungserzeuger 40 über den Löschspannungsverstärker 41 eine Wechselspannung zügeführt, welche den Pendelrückkopplungskreis abwechselnd schwingungsfähig und schwingungsunfähig macht, wobei die Frequenz dieser Pendelung gleich der Frequenz der Löschspannung ist. Jedes von der Antenne 22 empfangene und dem Resonanzkreis 12, 13 zugeführte Zeichen bewirkt, daß die Schwingungen in diesem Kreis eher beginnen und eine höhere Amplitude erreichen, als wenn kein Zeichen empfangen wird. Diese Schwingungen erhöhter Amplitude werden dem Gleichrichter 19 zugeführt, und die sich hier ergebenden Modulationskomponenten des empfangenen Zeichens rufen am Widerstand 20 eine pulsierende Gleichspannung hervor, welche beispielsweise im Falle des Empfangens von impulsförmigen Zeichen mit steiler no Stirnflanke die Form vom Zeichen R haben kann. Diese Wirkungsweise der Einrichtung ist diejenige eines üblichenPendelrückkopplungsempfängers und bedarf daher keiner näheren Erläuterung.

Die Wirkungsweise des Sendeteiles der Einrichtung soll unter der Voraussetzung beschrieben werden, daß das empfangene Zeichen aus einem Impuls R besteht. Dieser Impuls wird dem Eingangskreis der Steuereinheit 60 zugeführt, und das sich dort in der weiter unten zu beschreibenden Weise ergebende Zeichen gelangt über den Verstärker 57 zum Sendezeichenerzeuger 58, welcher ein ein Ausgangszeichen T vorbestimmter Form enthaltendes Hilfszeichen erzeugt und dem Verstärker 54 zuführt. Die Einheiten 57 und 58 sind so beschaffen, daß sie auf Eingangszeichen mit einem

weiten Amplitudenbereich ansprechen. Die Anodenspannung für den Verstärker 54 liefert der Gleichrichter 50 durch Gleichrichtung der seinem abgestimmten Anoden-Kathoden-Kreis von dem abgestimmten Anodenkreis 44, 45 des Löschspannungsverstärkers 41 zugeführten Schwingungen.

Der von der Einheit 58 dem Verstärker 54 zugeführte Impuls wird verstärkt, und seine Amplitude wird durch den Transformator 17 weiter vergrößert.

Der Impuls gelangt dann über die Hochfrequenzdrosselspule 16 zum Resonanzkreis 12, 13 und vergrößert das Anodenpotential der Röhre 11 so, daß der Kreis 10 als Senderkreis arbeiten kann. Überdies moduliert der Impuls das im Kreis 10 erzeugte Hochfrequenzzeichen, so daß die Antenne 22 infolge des Empfanges eines Impulses R ein impulsmoduliertes Trägerzeichen von der Wellenform T ausstrahlt.

Die oben beschriebene Einrichtung stellt demnach

so einen mit einer gemeinsamen Empfangs- und Senderöhre versehenen kombinierten Pendelrückkopplungsempfänger und -sender zum Aussenden von Antwortzeichen auf empfangene Erregerzeichen dar. Die das Wesen der Erfindung darstellende Steuereinheit 60 umfaßt einen Amplitudenbegrenzer 61, dessen Eingangskreis an den Belastungswiderstand 20 und dessen Ausgangskreis über einen Differenzierstromkreis 62, einen Beschneider 69, einen Verstärker 63 und einen Sperrkondensator 65 an eine Gleichrichterdiode 64 angeschlossen ist. Die Anode des Gleichrichters 64 ist über einen durch einen Kondensator 68 überbrückten Widerstand 66 geerdet, während seine Kathode über einen Widerstandos geerdet ist. An die Anode des Gleichrichters 64 ist der Löschspannungsverstärker 41 angeschlossen, während seine Kathode mit dem Eingangskreis des Verstärkers 57 in Verbindung steht. Es soll nun die Wirkungsweise der gesamten Einrichtung, einschließlich derjenigen der Steuereinheit 60, betrachtet werden. Der empfangene Impuls 7? wird dem Eingangskreis der Steuereinheit 60 zugeführt, und eine gewisse Zeit nach dem Empfang dieses Impulses wird der Sendeteil der Einrichtung durch die im Gleichrichter 64 erzeugte Spannung zur Aussendung eines Antwortzeichens mit verhältnismäßig langer Dauer veranlaßt. Dieses Zeichen wird vom Empfänger ebenfalls empfangen und gleichgerichtet, um dann in Form eines Impulses RT zusammen mit dem nächsten Impuls R der Steuereinheit 60 zugeführt zu werden. Im Begrenzer 61 ergibt sich ein Paar voneinander zeitlich getrennter Zeichenimpulse von der Wellenform R und RT, welche dem Differenzierkreis 62 zugeführt werden. Der Begrenzer 61 ist so beschaffen, daß er die Spitze des überaus starken Impulses RT abschneidet, den verhältnismäßig schwachen Impuls R jedoch ohne Änderung seiner Wellenform durchläßt, und zwar selbst dann, wenn die Stärke dieses Impulses sich innerhalb weiterer Grenzen ändert. Die Parameter des Differenzierkreises 62 sind so gewählt, daß dieser Kreis nur Zeichen mit einer steilen Stirnflanke durchläßt, wobei sich das in der Zeichnung oberhalb dieses Kreises dargestellte Ausgangszeichen ergibt. Dieses wird dem Beschneider 69 zugeführt, welcher nur für Zeichen einer bestimmten Polarität empfindlich ist und daher ein Zeichen von der in der Zeichnung oberhalb des Beschneiders 69 dargestellten Form zum Verstärker 63 weiterleitet. Nach der hier erfolgenden Verstärkung, bei welcher gleichzeitig alle restlichen Spuren des ausgesandten Impulses beseitigt werden, wird das Zeichen einesteils dem Verstärker 57 und andernteils dem Gleichrichter 64 zugeführt. Im Gleichrichter entsteht dann eine negative Gleichspannung, die über den Widerstand 43 zur Steuerelektrode des Löschspannungs-Verstärkers 41 gelangt.

Im Ausgangskreis der Steuereinheit 60 ergibt sich also eine der Stärke des empfangenen Zeichens umgekehrt proportionale Steuergleichspannung, welche als veränderliche negative Vorspannung auf das Steuergitter des als ^4-Verstärker arbeitenden Löschspannungsverstärkers 41 wirkt. Beim Empfang eines starken Zeichens ergibt sich demnach eine starke negative Vorspannung, welche den Verstärkungsgrad der Röhre 41 erheblich vermindert. Dadurch wird die Größe der im Ausgangskreis dieser Röhre entstehenden Wechselspannung und infolgedessen auch die Größe der über den Kondensator 56 dem Kreis 10 des Empfängers zugeführten Wechselspannung vermindert, so daß sich die Empfindlichkeit des Empfängers im umgekehrten Verhältnis zur Stärke der empfangenen Zeichen ändert.

Durch die Verminderung des Verstärkungsgrades des Löschspannungsverstärkers 41 wird auch die Größe der dem Gleichrichter 50 zugeführten Wechselspannung vermindert, was eine Verminderung der der Anode des Verstärkers 54 zugeführten Gleichspannung zur Folge hat, so daß also dieser Verstärker das durch das empfangene Zeichen der Einheit 58 ausgelöste Antwortzeichen mit verminderter Amplitude zum Transformator 17 und zum Hochfrequenzkreis 10 überführt, dessen Schwingungen durch dieses Zeichen verminderter Amplitude gesteuert werden. Infolgedessen ändert sich auch die Stärke des ausgesandten Antwortzeichens im umgekehrten Verhältnis zur Stärke des empfangenen Zeichens. Beim Empfang eines schwachen Zeichens erhöht dagegen die Einheit 60 durch Steigerung des Verstärkungsgrades des Löschspannungsverstärkers 41 sowohl die Empfind- no lichkeit des Empfangsteiles der Einrichtung als auch die Stärke des ausgesandten Antwortzeichens.

Aus den Fig. 1 und 2 ist es offenbar, daß der Verstärker 54 seine Anodenspannung ausschließlich von den die Löschspannung liefernden Organen 40 und 41 über den Gleichrichter 50 erhält. Diese Organe sind dazu geeignet, dem genannten Verstärker diejenige hohe Anodenspannung zu liefern, deren er beim Empfang schwacher Zeichen zum Aussenden eines starken Antwortzeichens bedarf.

Natürlich können an Stelle der gemeinsamen Empfangs- und Senderöhre 11 auch getrennte, mit derselben oder verschiedenen Frequenzen arbeitende Röhren und getrennte Antennen für den Empfang und für die Sendung vorgesehen werden.

Die Einrichtung gemäß Fig. 3 enthält einen Über-

lagerungsempfänger 70 und einen von diesem gesonderten Sender 72, welcher mit dem Empfänger über eine Steuereinheit 73 verbunden ist, der der Steuereinheit 60 der Einrichtung gemäß Fig. 1 und 2 gleich sein kann. Der Sender 72 ist einesteils mit einer Antenne 78 und andernteils mit dem Ausgangskreis eines Demodulators JJ des Empfängers 70 verbunden. Der Überlagerungsempfänger besteht aus einer Antenne 71,'einem Hochfrequenzverstärker 74, einem Frequenzwandler 75, einem Zwischenfrequenzverstärker 76 und dem Demodulator Jj. Die Steuereinheit 73 ist mit dem Demodulator 77 und mit einer oder mehreren Stufen der Einheiten 74, 75 und 76 verbunden.

Die von der Antenne 71 empfangenen Zeichen werden im Verstärker 74 verstärkt und im Frequenzwandler 75 in zwischenfrequente Zeichen umgewandelt, die nach ihrer Verstärkung im Verstärker 76 zum Demodulator Jj gelangen. Die sich hier ergebenden Modulationskomponenten der Zeichen werden der Steuereinheit 73 zugeführt, in welcher eine der Stärke der empfangenen Zeichen proportionale Steuerspannung entsteht, die einerseits die Empfindlichkeit des Empfängers und andererseits die Stärke der ausgesandten Antwortzeichen im umgekehrten Verhältnis zur Stärke der empfangenen Zeichen regelt. Zu letzterem Zwecke kann die S teuer spannung beispielsweise einem Steuerorgan im Modulatorkreis des Senders zugeführt werden. Die sich im Demodulator Jj ergebenden Modulationskomponenten werden überdies auch dem Sender 72 zugeführt, um in diesem das Aussenden der Antwortzeichen auszulösen.
Obzwar die Erfindung in Verbindung mit amplitudenmodulierten Impulszeichen beschrieben wurde, ist es offenbar, daß sie auch auf Einrichtungen zum Empfang und zum Senden frequenz- oder phasenmodulierter Zeichen bzw. unmodulierter, unterbrochener Trägerzeichen anwendbar ist. In gewissen Fällen, z. B. bei Einrichtungen zur Nachrichtenübermittlung zwischen einer festen Station und einem Fahrzeug, kann es wünschenswert sein, die Stärke der ausgesandten Antwortzeichen in Abhängigkeit von der Stärke der empfangenen unmodulierten Trägerwelle zu regeln. In solchen Fällen kann eine geeignete Steuerspannung mittels eines Gleichrichters aus der gleichgerichteten Trägerwelle gewonnen werden.

Unter dem Antwortzeichen soll in diesem Zusammenhang jede Art von Zeichen verstanden werden, welches eine Sendestelle im Verfolg eines von ihr ausgesandten Zeichens empfängt. Dieses Antwortzeichen kann also beispielsweise ein amplituden-, phasen- oder frequenzmoduliertes oder ein unmoduliertes Trägerzeichen sowie ein reflektiertes oder ein Ultraschallzeichen sein.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Kombinierte Funksende- und Empfangseinrichtung zum Empfang von einer Zeichenquelle ausgesandter Zeichen und zum selbsttätigen Rücksenden von Antwortzeichen, gekennzeichnet durch Mittel zur Regelung der Stärke der Antwortzeichen in Abhängigkeit von der Stärke der empfangenen Zeichen.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stärke der Antwortzeichen im umgekehrten Verhältnis zur Stärke der empfangenen Zeichen ändert.

   3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Mittel zur gleichartigen Regelung der Empfindlichkeit ihres Empfangsteiles.

   4. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Verstärker zum Verstärken der ausgesandten Antwortzeichen und Mittel zur Regelung dieses Verstärkers in Abhängigkeit von der Stärke der empfangenen Zeichen.

   5; Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Pendelfrequenzempfänger und -sender mit einer gemeinsamen Löschspannungsquelle, einem Verstärker zum Verstärken dieser Löschspannung und Mitteln zur Regelung dieses Verstärkers in Abhängigkeit von der Stärke der empfangenen Zeichen.

   6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschspannungsverstärker die Anodenspannung für den Senderverstärker liefert.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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