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Anordnung zur Bandspreizung in Hf-Empfangsgeräten Es ist bekannt,
daß bei Hochfrequenz-Empfangsgeräten die Einstellung der Stationen immer schwieriger
wird, je kürzer die zu empfangenden Wellen sind. Um die Einstellgenauigkeit zu erhöhen,
ist man daher dazu übergegangen, die Frequenzgebiete zu unterteilen und insbesondere
mehrere Kurzwellenbereiche mit einem geringeren Frequenzverhältnis f.Qx%f
min zu schaffen. So ist es z. B. bekannt, das übliche Kurzwellengebiete für
Rundfunkempfänger von 13,5 bis 51 m in zwei oder drei Teilbänder zu zerlegen. Es
zeigt sich jedoch, daß diese Unterteilung noch keineswegs genügt, um die gleiche
Einstellgenauigkeit zu erzielen, wie etwa in Mittelwellengebieten (bei 200 m).
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Um diesen Mangel zu beheben, ist es bekannt geworden, sich innerhalb
der Kurzwellenbereiche nur auf die für Rundfunksender festgelegten Frequenzbänder
zu beschränken und diese dafür kräftig elektrisch oder mechanisch zu spreizen. So
wurde eine Konstruktion bekannt, bei der jeweils mit der Kapazität durch Betätigung
des Abstimmkopfes für jedes Teilband auch die Induktivität aber im entgegengesetzten
Sinne verändert wird. Hierdurch entsteht eine kräftige Spreizung aber unter Verzicht
auf die dazwischen liegenden Frequenzgebiete. Eine andere Lösung, bei der auf die
Veränderung der Kapazität überhaupt verzichtet wird, besteht darin, die Teilbänder
nur induktiv abzustimmen und feste Kapazitäten zu verwenden. Abgesehen davon, daß
die Zahl der Frequenzbereiche und dementsprechend der Schaltstellungen des Bereichschalters
wesentlich erhöht wird und damit für den Laien die Bedienung kompliziert ist, liegt
in der Weglassung der Frequenzgebiete zwischen den Bändern ein erheblicher Mangel,
der die Verwendbarkeit des Gerätes stark einschränkt, zumal ein erheblicher Teil
der Radiostationen außerhalb der Bänder liegt.
Es ist nun vorgeschlagen
worden, die Spreizung in den zu spreizenden Teilgebieten der Bereiche durch eine
zur Kondensatoränderung gegenläufige Induktivitätsänderung vorzunehmen, während
in den zwischen diesen liegenden Frequenzgebieten mindestens teilweise eine gleichsinnige
Induktivitätsänderung erfolgt.
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Diese Maßnahme, die das Problem an sich löst, ist aber in der Praxis
mit dem Bau mechanischer Vorrichtungen, insbesondere von Nockenscheiben und dadurch
mechanisch gesteuerten Spulenkernen verbunden, was den Bau der Geräte verteuert.
Speziell bei Empfangsgeräten mit mehreren Bereichen und mehreren abstimmbaren Kreisen,
z. B. Überlagerungsgeräten mit Vorkreisen, wird durch diese Maßnahme ein relativ
hoher Aufwand bedingt, vorzugsweise zur Lösung der Aufgabe des Überganges von einem
Bereich zum.anderen bei jeder beliebigen Skalenstellung.
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Die vorliegende Erfindung. beschreitet demgegenüber einen anderen
Weg zur Bandspreizung, der nicht mit diesen Schwierigkeiten verbunden ist und von
der bekannten Erscheinung Gebrauch macht, daß man den Induktivitätswert einer Spule
mit Eisenkern durch Änderung der Gleichstromvormagnetisierung beeinflussen kann.
Gemäß der Erfindung wird also in den zu spreizenden Teilgebieten eine zur Kondensatoränderung
gegensinnige Induktivitätsänderung durch entsprechende Änderung der Gleichstromvormagnetisierung
der Masseeisenkerne der Schw ingkreisinduktion bewirkt.
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An Hand der Abbildungen sollen nun einige Ausführungsbeispiele den
Erfindungsgedanken näher erläutern.
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In Fig. i ist eine Massekernspule i in den Luftspalt eines vorzugsweise
lamellierten Eisenkernes 2 eingesetzt. Letzterer ist von einer Magnetisierungsspule
3 umschlossen, die vom Gleichstrom J durchflossen wird. Die Änderung des Gleichstroms
erfolgt in dem Ausführungsbeispiel über das Drehpotentiometer, dessen Dreharm mit
dem Rotor des Drehkondensators gekuppelt ist. Das Potentiometer weist einen Abgriffpunkt
z. B. in der Mitte auf und an den beiden Widerstandsteilen liegen Gleichspannungen
5, die in der Fig. i durch Batterien angedeutet sind. Bei der Drehung des Potentiometers
im Uhrzeigersinne ergibt sich eine Widerstands- und Stromänderung gemäß Fig.2. Die
Kupplung zwischen Drehkondensator und Potentiometer kann z. B. über ein festes Getriebe
erfolgen.
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Wird nun, wie in Fig. 3 a dargestellt, über dem Drehwinkel a die Größe
der Induktiv ität L aufgetragen, so ergibt sich eine Kurve mit einem Maximum, deren
genauer Verlauf durch Wahl des fAbgriffpunktes und der Widerstandscharakteristik
des Potentiometers bestimmt ist.
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Bei dem Kapazitätsverlauf, wie er in der Fig. 3 a angenommen ist,
ergibt sich also für die Frequenz in bezug auf den Drehwinkel a eine wesentliche
andere Steigung, je nachdem, ob Induktivität und Kapazität gleich- oder gegensinnig
geändert werden. Diesen Zusammenhang veranschaulicht Fig. 3b, bei der die
Frequenz f über dem Drehwinkel a aufgetragen ist, wo eindeutig die Spreizung bei
gegenläufigem Ändern der Schwingkreiselemente und die Zusammendrängung bei gleichsinniger
Änderung erkennbar ist.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform
beschränkt, sondern in vielfacher Weise abzuwandeln. So zeigt z. B. Fig. i bereits,
daß mehrere Schwingkreisinduktivitäten in der angegebenen Weise durch den gleichen
Gleichstrom beeinflußt werden können. Der Massekern 6 im Luftspalt des Eisenkernes
7 wird über die Spule 8 durch den Gleichstrom J ebenfalls gesteuert. Die Spulen
i und 6 können z. B. dem Vorkreis L' und dem Oszillatorkreis O eines Überlagerungsempfängers
angehören. Durch @N'ahl des Kernmaterials, der Windungszahl, der Größe der Magnetisierungswicklung
u. dgl. ist jede gewünschte Variation herbeizuführen.
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Eine weitere Variante zeigt Fig.:t. Hier ist zunächst die Anwendung
auf einen Empfänger mit drei abgestimmten Kreisen z. B. einen Überlagerungsempfänger
mit HF-Vorstufe gezeigt. jeder der Eisenkerne für Vorkreis, Zwischenkreis und Oszillator
kann nun in einem oder gegebenenfalls auch mehreren Luftspalten mehrere Massekerne
mit den HF-Induktivitäten für mehrere Bereiche enthalten. Es können also z. B. für
drei Kurzwellenbereiche in jeden Eisenkern 3 HF-Spulen in den bzw. die Luftspalte
gelegt werden. Hierbei enthält jede dieser Massekernspulen die Gitterwicklung und
die Rückkopplungs- bzw. Ankopplungsw-icklung. Sorgt man schließlich für hinreichende
Entkopplung, so kann man für Vorkreis und Oszillator auch die Spulen in je einem
Luftspalt des gleichen Eisenkernes unterbringen.
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Weiter zeigt Fig. d noch eine andere Ausbildung des Potentiometers.
je nach dem gewünschten Spreizungsverhältnis und der Zahl der zu spreizenden Teilgebiete
innerhalb eines Wellenbereiches kann die Potentiometeranordnung verschieden ausgebildet
werden. Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Unterteilung in drei @N'iderstände mittels
Anzapfungen, wobei durch Anlegung entsprechend gepolter Spannungsquellen die Teile
a-b und c-d eine gleichsinnige Änderung, b-c hingegen eine gegensinnige Änderung
zeigen.
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In Fig. 5 a ist der Stromverlauf über dem Drehwinkel a aufgetragen,
während Fig. 51) den sich hieraus ergebenden Induktivitätsverlauf und ferner den
Kapazitätsverlauf darstellt.
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Es ist erkennbar, daß im mittleren Frequenzgebiet eine kräftige Spreizung
auftritt, wie es in Fig.5c die Frequenzkurve in Abhängigkeit vom Drehwinkel a zeigt.
Durch sinngemäße Abänderung der Potentiometerunterteilung und entsprechende Anlegung
von Spannungen lassen sich auch andere Spreizarten z. B. die Spreizung zweier Teilbänder
in einem Wellenbereich leicht erreichen.
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Die Potentiometer, die in den Fig. i und I als Drehpotentiometer mit
angenähert 36o° Drehwinkel gezeigt sind, können selbstverständlich auch als 18o'-Potentiometer
ausgebildet und dann direkt auf der Kondensatorachse angeordnet werden, wodurch
sich
eine winkeltreue Kopplung automatisch ergibt.
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Da nun die verschiedenen wichtigen und daher zu spreizenden Frequenzbänder
unter Umständen an verschiedenen Stellen der Skalenbereiche liegen können, wird
es nicht immer möglich sein, das gleiche Potentiometer für alle Wellenbereiche zu
verwenden. Auch kann eine verschieden starke Spreizung bei den verschiedenen Frequenzgebieten
erwünscht sein. Demzufolge empfiehlt es sich entweder Parallel- oder Serienschaltung
von Widerständen zum Potentiometer in verschiedenen Frequenzbereichen vorzunehmen
oder aber das Potentiometer selbst auszuwechseln. Letzteres erfolgt zweckmäßig zusammen
mit der Bereichsumschaltung. Fig. 6 zeigt eine Anordnung für drei Bereiche mit getrennten
Potentiometern Pi-P3. Die Schleiffedern Fi-F3 führen über entsprechende Abnahmevorrichtungen
an die Kontakte des Schalters, von wo der Gleichstrom zu dem Eisernkern bzw. den
Eisenkernen, in der Figur schematisch durch E angedeutet, gelangt. Es liegt selbstverständlich
im Rahmen der Erfindung auch hier wieder in Einzelheiten abzuweichen. So spielt
die Zahl der Bereiche keine Rolle, ebensowenig die den Potentiometern zu erteilende
Charakteristik. Zum Beispiel kann der Widerstandsverlauf so gewählt werden, daß
damit der nichtlineare Zusammenhang zwischen Gleichstrom und Induktivitätswert ausgeglichen
wird oder aber der Induktivitätsverlauf in Abhängigkeit von dem Drehwinkel kann
absichtlich innerhalb der Spreizgebiete nichtlinear gemacht werden, um die Skalen
zu linearisieren.
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Schließlich ist auch noch darauf hinzuweisen, daß in allen Ausführungsbeispielen
die gezeigte direkte Steuerung des Gleichstromes durch eine indirekte ersetzt werden
kann, indem z. B. eine Röhrenschaltung zwischen Potentiometer und Eisenkern gelegt
wird. Hierdurch kann leicht der Gleichstrom, der die Vormagnetisierung bewirkt,
verhältnismäßig hoch gewählt werden, ohne das Potentiometer und seine Spannungsquellen
zu belasten. Im einfachsten Falle wird also die Potentiometeranordnung in den Gitterkreis
einer Röhre gelegt, deren Anodenstromkreis die Eisenkerne beeinflußt.