DE809210C

DE809210C - Sende-Empfangsschaltung

Info

Publication number: DE809210C
Application number: DEP5032A
Authority: DE
Inventors: Dirk Johan Braak
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1944-01-05
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-07-26
Also published as: GB627407A; BE461892A; CH248979A; NL64005C; NL114597B; US2477039A

Description

Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Bedienung einer Sende-Empfangsschaltung, bei der die Trägerwellenfrequenz des Senders und die Abstimmfrequenz des Empfängers übereinstimmen sollen, dadurch zu vereinfachen, daß die Sendefrequenz und die Empfängerabstimmung mit Hilfe einer vorzugsweise an den Empfänger angeschlossenen Regelschaltung selbsttätig miteinander in Übereinstimmung gebracht werden, welche Regelschaltung, sofern die Sendefrequenz innerhalb des durch die Ausbildung der Regelschaltung bedingten Regelbereiches liegt, eine positive oder negative Regelspannung ergibt in dem Maße, wie die Sendefrequenz höher oder niedriger als die Abstimmfrequenz des Empfängers ist.

Die der erwähnten, wie üblich mit Frequenzdiskriminator bezeichneten Regelschaltung entnommene Regelspannung steuert hierbei eine z. B. mit Rücksicht auf Frequenzmodulation der auszusendenden Trägerwelle mit dem die Frequenz be- ao stimmenden Kreis des Senders gekoppelte Reaktanzröhre oder ein sonstiges Regelorgan derart, daß Abweichungen der Sendefrequenz in bezug auf die Empfängerabstimmung nahezu völlig ausgeglichen werden. as

Wie festgestellt wurde, kommt es jedoch bei Sende-Empfangsschaltungen der beschriebenen Art während des Betriebes vor, daß die selbsttätige Kopplung der Sendefrequenz und der Empfängerabstimmung mittels des Frequenzdiskriminators

ausfällt, obwohl die Sendefrequenz stets weit innerhalb des Regelbereiches des Frequenzdi-skriminators liegt.

Gemäß der Erfindung wird der erwähnte Nachteil bei solchen Sende-Empfangsschaltungen dadurch behoben, daß nach der Umschaltung von Empfangen auf Senden die unmittelbar danach auftretende Sendefrequenz in bezug auf die Abstimmung des Empfängers zeitweise geändert wird, ίο Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der erwähnte Nachteil auf die Eigenschaften des Diskriminators im Zusammenhang mit dem bei Sende-Empfängern der vorliegenden Art erforderlichen Ausschalten des Senders während des Abhörens einer Gegenstation und dem während dieser Zeit gegenseitigen Verlaufen der Sendefrequenz und der Empfängerabstimmung zurückzuführen ist. Zur näheren Erläuterung sei zunächst auf Fig. 1 hingewiesen. Hierin ist die Abstimmfrequenz (Orao dinate) des z. B. die Frequenz bestimmenden Kreises eines Senders als Funktion der Abstimmkapazität des Kreises dargestellt, wobei ein Diskriminator die Abstimmfrequenz des Kreises weitestgehend mit der vom Diskriminator gegebenen »5 Abstimmfrequenz ω₀ in Übereinstimmung bringt. Wenn nunmehr die Abstimmkapazität zwischen zwei zu beiden Seiten des der Frequenz ω₀ entsprechenden Wertes C₀ der Abstimmkapazität Hegenden Werten, z. B. von C₁ bis C₆, geändert wird, so kann der Zusammenhang zwischen der Abstimmfrequenz des Kreises und der Abstimmkapazität im Prinzip durch die Kurve 1, 2, 3, 3', 4, 5, 5', 6 dargestellt werden. In den Punkten 1, 2 ist die vom Diskriminator zu erwirkende Kopplung noch nicht wirksam. Diese wird nur bei einem ein wenig von C₀ abweichenden Kapazitätswert C₃ wirksam, wodurch die Frequenz ω₃ bis zum Wert ω₃' nachgeregelt wird, der nur noch sehr wenig von ω₀ verschieden ist. Die Kopplung bleibt bei weiterer Änderung, C₄, der Abstimmkapazität wirksam, bis diese bei einem wesentlich von C₀ abweichenden Kapazitätswert C₅ ausfällt, wobei die Abstimmfrequenz wegen eine'r sprungweisen Änderung von a>₅ bis OJ₅' erheblich von ω₀ abzuweichen anfängt und die Kopplung weiter, C₆, unwirksam bleibt.

Wenn nun die Abstimmkapazität im umgekehrten Sinne geändert wird, nämlich von C₇ bis C₁₂, so entsteht in ähnlicher Weise, wieoben geschildert, die Kurve 7, 8, 9, 9', 10, 11, 11', 12.

Bei C₉ wird die Kopplung wirksam, bei C₁₁ unwirksam. Der zwischen C₅ und C₁₁ liegende Bereich wird nun als Regelbereich des Diskriminators, der zwischen C₃ und C₉ liegende, bedeutend kleinere Bereich hingegen als Eingreifbereich des Diskriminators bezeichnet. Normalerweise bestreicht der Eingreifbereich nur einen Bruchteil des Regelbereiches, und zwar einen um so kleineren Bruchteil, je besser die erzielte Regelung, z. B. durch Anwendung einer größeren Verstärkung der erzielten Regelspannung, wird.

Wenn nun in einem bestimmten Augenblick der Sender der Vorrichtung benutzt wird und dabei die Sendefrequenz vom Diskriminator mit der Abstimmfrequenz des Empfängers gekoppelt worden ist, so kann, nachdem zum Abhören einer Gegenstation der Sender während einiger Zeit ausgeschaltet worden ist, beim darauffolgenden Umschalten von Empfangen auf Senden die Sendefrequenz und die Empfängerabstimmung infolge · Temperaturschwankungen, mechanischer Stöße oder Erschütterurigen o. dgl. untereinander dermaßen verlaufen sein, daß zwischen den beiden vom Diskriminator zu koppe.lnden Frequenzen ein zu großer Unterschied besteht, um die Kopplung wirksam zu machen. Diese wird ja nur wirksam, wenn die Sendefrequenz ■innerhalb des schmalen Eingreifbereichs des Diskriminators liegt.

Indem nun gemäß der Erfindung nach dem Umschalten von Empfangen auf Senden entweder die Sendefrequenz oder die Abstimmfrequenz des Empfängers und/oder des Diskriminators kurzzeitig geändert und auf. diese Weise die Sendefrequenz innerhalb des Eingreifbereiches des Diskriminators gebracht wird, wird die Kopplung zwischen der Sendefrequenz und der Abstimmfrequenz des Empfängers wirksam und wird dies auch nach Ablauf der erwähnten kurzzeitigen Änderung bleiben, sofern nur die Sendefrequenz ursprünglich innerhalb des Regelbereiches des Diskriminators lag.

Die kurzzeitige Änderung, welche die Sendefrequenz einen Augenblick innerhalb des Eingreifbereichs des Diskriminators bringen muß, kann entsprechend der Zeit unter anderem den Verlauf eines einmaligen Impulses, einer gedämpften Schwingung oder einer während einiger Zeit auftretenden . ungedämpften Schwingung aufweisen und sehr verschiedenartig bewirkt werden.

Dazu kann eine Reaktanzröhre verwendet werden, die mit dem die Frequenz bestimmenden Kreis des Senders gekoppelt ist und deren Steuergitter ein Spannungsstoß zugeführt wird.

Der erforderliche Spannungsstoß kann dem Empfänger entnommen werden, in dem ein Spannungsstoß beim plötzlichen Einschalten des Senders auftreten wird.

Es ist auch möglich, parallel zu dem die Frequenz bestimmenden Kreis des Senders einen mit einer federnd aufgehängten Elektrode versehenen Hilfskondensator zu schalten, der beim Umschalten von Empfangen auf Senden angestoßen wird. no

Eine solche Ausführungsform kann jedoch auch durch mechanische Stöße und Erschütterungen betätigt werden, was naturgemäß unerwünscht ist. Es ist somit empfehlenswert, die Mittel, welche die erforderliche Frequenzänderung verursachen, soweit wie möglich vollständig elektrisch auszubilden.

Es ist zweckmäßig und einfach, die gewünschte Spannung'sänderung direkt durch die Vorrichtung zum Umschalten von Empfangen auf Senden bewirken zu lassen.

Auch dies kann wieder auf verschiedene Weise erfolgen.

Die Erfindung und eine Anzahl zur letztgenannten Ausbildungsart gehörige Ausführungsformen einer Vorrichtung nach der Erfindung werden nun an Hand der Fig. 2 und 3 näher erläutert.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Sende-Empfangsschaltung ist der Sendeteil links und der Empfangsteil rechts von einer mit 13 bezeichneten Antenne dargestellt.

Der Sendeteil enthält einen Oszillator 14 mit einem die Frequenz bestimmenden Kreis 15, mit dem eine Reaktanzröhre 16 gekoppelt ist. Die erzeugten und gegebenenfalls mittels der Reaktanzröhre 16 frequenzmodulierten Schwingungen werden über eine Endverstänkerstufe 17 der Antenne 13 zugeführt.

Der für Überlagerungsempfang eingerichtete Fmpfangsteil enthält eine Hochfrequenzvorverstärkerstufe 18, eine Mischstufe 19, einen örtlichen Oszillator 20, einen Zwischenfrequenzverstärker 21, einen Detektor 22 und einen Niederfrequenzverstärker 23, an den ein Lautsprecher 24 angeschlossen ist.

Je nachdem die dargestellte Vorrichtung zum Senden oder Empfangen benutzt wird, wird der Sende- oder Empfangsteil mittels eines Sende-Empfangsschalters 25 mit der Antenne 13 verbunden. Während des Empfangs ist der Sender ausgeschaltet, während beim Senden der Empfänger, gegebenenfalls mit verringerter Empfindlichkeit, eingeschaltet bleibt mit Rücksicht auf das Miteinander-in-Übereinstimmung-Bringen der Sendefrequenz und der Empfängerabsitimmung, was wie folgt vor sich geht.

Während des Sendens (Schalter 25 nach links umgelegt) werden die ausgesandten Schwingungen zugleich über einen Kopplungskondensator 26 geringer Größe dem Empfänger zugeführt. Die im Empfänger auftretenden Schwingungen steuern einen an den ZwischenfrequenzempfängerteÜ2i angeschlossenen Frequenzdiskriminator 27, der eine positive oder negative Regelspannung an einem Ausgangswiderstand 28 erzeugt, wenn die Frequenz der empfangenen Schwingungen höher oder niedriger als die Abstimmfrequenz des Empfängers ist. Die dem Diskriminator entnommene Regel- «pannung wird in den an eine negative Vorspannungsbatterie 29 angeschlossenen Steuergitterkreis 30 der Reaktanzröhre 16 des Senders mit solcher Polarität eingeführt, daß Abweichungen der Sendefrequenz gegenüber der Empfängerabstimmung verkleinert werden.

Zur Betätigung der Kopplung zwischen Sendefrequenz und Empfängerabstimmung beim Umschalten von Empfangen auf Senden gemäß der Erfindung ist mit dem Sende-Empfangsschalter 25 ein Schalter 31 gekoppelt, der beim Umschalten von Empfangen auf Senden den Ladekreis eines Kondensators 32 schließt. Dieser Ladekreis enthält außer dem Schalter 31 eine Batterie 33, den von einem Ableitungswiderstand 34 überbrückten Kondensator 32 und die Primärwicklung eines Transformators 35, dessen Sekundärwicklung im Steuergitterkreis 30 der Reaktanzröhre 16 liegt. Beim Schließen des Schalters 31 tritt im Ladestromkreis des Kondensators 32 ein impulsförmiger Strom auf, der im Steuergitterkreis 30 der Reihe nach einen positiven und einen negativen Impuls hervorruft, wodurch die Sendefrequenz zunächst zur einen und dann zur anderen Seite der unmittelbar nach Umschaltung von Empfangen auf Senden auftretenden Frequenz ausweicht. Durch eine geeignete Wahl der Amplitude der im Steuergitterkreis 30 auftretenden Impulse wird erreicht, daß ungeachtet der innerhalb des Regelbereiches und außerhalb des Eingreifbereiches des Diskriminators liegenden Werte der Sendefrequenz, letztere durch die Impulse kurzzeitig eine innerhalb des Eingreifbereiches liegende Frequenz aufweist, wodurch die Kopplung zwischen Sendefrequenz und Empfängerabstimmung zustande kommt.

Das gleiche ist auch erzielbar, wenn die Sekundärwicklung des Transformators 35 mittels eines Kondensators 36 überbrückt wird. Der sodann im Steuergitterkreis 30 entstandene Schwingungskreis wird beim Schließen des Schalters 31 angestoßen und führt das Auftreten einer gedämpften Schwingung im Steuergitterkreis herbei, was eine entsprechende Änderung der Sendefrequenz herbeiführt.

In den beiden geschilderten Fällen ist es einerlei, in welcher Richtung die Sendefrequenz in bezug auf die Empfängerabstimmung verlaufen war.

Wenn nur einem einseitig gerichteten Verlauf der Sendefrequenz Rechnung getragen zu werden go braucht, so kann die dargestellte Ausführungsform dadurch vereinfacht werden, daß in die Gitterleitung 30 eine Spule an Stelle des Transformators 35 eingeschaltet wird, der in ähnlicher Weise wie vorher für die Primärwicklung des Transformators 35 ein Stromimpuls zugeführt werden kann. Sodann entsteht wegen des Stromimpulses im Steuergitterkreis 30 nur ein einmaliger Impuls bestimmter Polarität, der jedoch die gewünschte Wirkung hat, sofern die Polarität des Impulses entsprechend dem zu erwartenden Verlauf der Sendefrequenz gewählt wird.

Schließlich stellt Fig. 3 die Ausführungsform einer Hilfsschaltung zur Erzeugung zweier aufeinander folgender Spannungsimpulse entgegengesetzter Polarität dar, wobei keine induktiven Schaltungsteile, sondern ausschließlich Widerstände und Kondensatoren verwendet werden.

Diese Hilfsschaltung kann in Fig. 2 die Teile 29 bis 37 ersetzen.

Die Hilfsschaltung nach Fig. 3 enthält zwei mit dem Sende-Empfangsschalter 25 gekoppelte Schalter 38, 39, die während des Empfangs ο nach unten umgelegt sind. Dabei wird dem zwischen die Gitterleitung 30 der Reaktanzröhre 16 und der Erde geschalteten Kondensator 40 über Widerstände 41, 42 und den Schalter 39 mittels einer Batterie 43, 44 eine Spannung zugeführt, die größer, z. B. zweimal (—2Vg) größer als die für die Reaktanzröhre erforderliche Gittervorspannung—V_g ist. Gleichzeitig ist ein einseitig vom Schalter 38 geerdeter Hilfskondensator 45 über den Schalter 39 mit der Batterie 43, 44 verbunden, der also gleichfalls zu einer Spannung 2 V₉ aufgeladen wird.

Beim Umschalten auf Senden werden die Schalter 38, 39 nach oben umgelegt, und es entsteht die in

Fig. 3 dargestellte Schaltung, bei der dem Kondensator^ über den Widerstand 41, Schalter 38, Ableitungswiderstand 42 und Schalter 39 die gewöhnliche Gittervorspannung V₉ durch die Batterie 43 zugeführt wird.

Beim Umlegen der Schalter 38 und 39 weist der Kondensator 45 eine Ladespannung 2 V₉ auf, die im letztgenannten Kreis mit einer Polarität wirksam wird, die der der Ladespannung des Kondensators 40 und der Spannung der Batterie 43 entgegengesetzt ist. Der Verbindungspunkt der Widerstände 41, 42 wird nun unmittelbar nach Umschaltung von Empfangen auf Senden in bezug auf Erde ein Potential + 2V₉ —V₉ = + V₉ aufweisen.

Durch geeignete Wahl der Zeitkonstante des Entladungskreises des Kondensators 45 in bezug auf die des Kreises des Kondensators 40 kann nun erreicht werden, daß die Spannung am Kondensator 40, die ursprünglich —2 V₉ betrug, kurze Zeit

ao nach Umschaltung von Empfangen auf Senden einen zwischen —V₉ und ο liegenden Wert oder sogar einen positiven Wert annimmt, während die endgültige Spannung am Kondensator 40 nach Umschaltung von Empfangen auf Senden —V„ betragen wird.

Auf diese Weise wird erreicht, daß nach dem Umschalten von Empfangen auf Senden das Gitter der Reaktanzröhre nacheinander zeitlich eine höhere und eine niedrigere als die erforderliche Vorspannung aufweist, so daß die Kopplung zwischen Empfangs- und Sendefrequenz stetig wirksam werden kann.

Claims

Patentansprüche:

i. Sende-Empfangsschaltung, bei der die Frequenz des Senders mittels eines Frequenzdiskriminators selbsttätig mit der Abstimmung des Empfängers in Übereinstimmung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die beim Umschalten von Empfangen auf Senden die unmittelbar darauf auftretende Sendefrequenz in bezug auf die Abstimmung des Empfängers zeitlich ändern.
2. Sende-Empfangsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Mittel eine Änderung der Sendefrequenz in bezug auf die Abstimmung des Empfängers bewirken, die, als Funktion der Zeit dargestellt, den Verlauf eines einmaligen Impulses aufweist.

3. Sende-Empfangsschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Mittel eine Änderung der Sendefrequenz in bezug auf die Abstimmung des Empfängers bewirken, die, als Funktion der Zeit dargestellt, den Verlauf einer gedämpften Schwingung aufweist.

4. Sende-Empfangsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Mittel eine Änderung der Sendefrequenz in bezug auf die Abstimmung des Empfängers be- *>o wirken, die, als Funktion der Zeit dargestellt, den Verlauf einer während kurzer Zeit auftretenden ungedämpften Schwingung aufweist.

5. Sende-Empfangsschaltung nach den Ansprüchen i, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Mittel durch die Vorrichtung zum Umschalten von Empfangen auf Senden betätigt werden.

6. Sende-Empfangsschaltung nach den Ansprüchen i, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem die Frequenz bestimmenden Kreis des Senders eine Reaktanzröhre gekoppelt ist, deren Steuergittervorspannung unmittelbar nach dem Umschalten von Empfangen auf Senden zeitlich geändert wird.

7. Sende-Empfangsschaltung nach den Ansprüchen 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Änderung der Steuergittervorspannung der Reaktanz röhre dem Lade-- bzw. Entladestromstoß eines oder mehrerer Kondensatoren entnommen wird, deren Lade- bzw. Entladekreis beim Umschalten von Empfangen auf Senden geändert wird.

8. Sende-Empfangsschaltung'nach Anspruch^, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergittervorspannung der Reaktanzröhre einem Kondensator (40) entnommen wird, der vor dem Umschalten von Empfangen auf Senden bis zu einer höheren negativen Spannung als die erforderliche negative Gittervorspannung der Reaktanzröhre geladen wird, und der beim Umschalten von Empfangen auf Senden mit einer die gewünschte negative Gittervorspannung der Reaktanzröhre aufweisenden Spannungsquelle (43) über die Reihenschaltung eines Widerstandes

(41) und eines von einem Ableitungswiderstand

(42) überbrückten zweiten Kondensator (45) verbunden wird, der eine Ladung von dem erstgenannten Kondensator und der Spannungsquelle entgegengesetzter Polarität aufweist.

9. Sende-Empfangsschaltung nach den Ansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Änderung der Steuergittervorspannung der Reaktanzröhre einem Schwingungskreis entnommen wird, der beim Umschalten von Empfangen auf Senden angestoßen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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