DE826168C

DE826168C - Einrichtung zur Frequenzstabilisierung frequenzmodulierter Schwingungserreger

Info

Publication number: DE826168C
Application number: DER1571A
Authority: DE
Inventors: William Delmar Hershberger
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1948-11-30
Filing date: 1950-04-25
Publication date: 1951-12-27
Also published as: BE492355A; CH281912A; NL149322B; US2591257A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Einrichtungen zur Stabilisierung der mittleren Trägerfrequenz eines Schwingungserzeugers und insbesondere, jedoch nicht notwendig, ausschließlich auf Schwingungserzeuger für Mikrowellen, die zur Nachrichtenübertragung mit einem hörbaren Signal, mit einem Fernsehsignal oder einer anderen unterhalb der Trägerfrequenz liegenden Frequenz frequenzmoduliert sind. Im allgemeinen erfordert die Stabilisierung der

ίο Frequenz eines Schwingungserzeugers einen Vergleich dieser Frequenz mit einer Bezugsfrequenz und die Zuführung eines Korrektionssignals zu dem Schwingungserzeuger, welches abhängig von der Differenz der beiden verglichenen Frequenzen variiert. Die Stabilisierung eines frequenzmodulierten Senders bringt jedoch Schwierigkeiten mit sich und nötigt zu Kompromissen, weil der Stabilisierungsvorgang notwendigerweise den Änderungen in der Frequenz des Schwingungserzeugers entgegenwirkt mit Einschluß derjenigen Frequenzänderungen, die für die Nachrichtenübertragungen durch das Modulationssignal hervorgerufen werden sollen. Stabilisierungseinrichtungen, welche mit einem in schneller Wiederholung durchgeführten Frequenzvergleich arbeiten, also mit einem Frequenzvergleich, der als fortlaufend bezeichnet werden kann, und mit einer schnellen Zuführung des Korrektionssignals, um eine starre Frequenzregelung zu bewerkstelligen, wirken in hohem Grade gegenkoppelnd und vermindern deshalb den Modulationsgrad" sehr stark. Stabilisierungseinrich-

tungen dagegen, die mit einem iriit geringer Wiederholungsfrequenz durchgeführten Frequenzvergleich arbeiten oder mit einer langsamen Zuführung des Korrektionssignals, sind zwar weniger gegenkoppelnd, können aber die mittlere Trägerfrequenz nicht innerhalb enger Grenzen halten.

Gemäß der Erfindung wird die bisher bestehende Abhängigkeit zwischen der Schärfe der Stabilisierung und dem Grade der Frequenzmodulation dadurch beseitigt, daß die Bezugsfrequenz entsprechend und gleichzeitig mit der Zuführung des Modulationssignals geändert wird. Genauer gesagt wird das Modulationssignal dazu benutzt, die Bezugsfrequenz um praktisch den gleichen Betrag zu verschieben, um den sich die Senderfrequenz ohne eine Stabilisierung durch das Modulationssignal verschieben würde. Somit kann die mittlere Trägerfrequenz trotz des Vorliegens der Modulation starr geregelt werden, und es läßt sich ein hoher Modulationsgrad erreichen, obwohl die Freao quenzregelung ausgesprochen gegenkoppelnd wirkt. Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung, bei denen die Bezugsfrequenz gleich ist der algebraischen Summe der Resonanzfrequenz eines Frequenznormals und der Durchlaßfrequenz eines frequenzselektiven as Filters, wird das Modulationssignal gleichzeitig mit seiner Zuführung zum Sender dazu benutzt, entweder die Durchlaßfrequenz des Filters oder die Resonanzfrequenz des Frequenznormals zu verändern. Im letzteren Fall, wenn das Frequenznormal die Absorptionslinie eines Gases mit Molekularresonanz ist, kann die Bezugsfrequenz entsprechend der Modulation dadurch geändert werden, daß man ein auf das Gas wirkendes Feld ändert. Insbesondere wird das Modulationssignal einer in der Gaszelle vorhandenen sogenannten Starkelektrode zugeführt und verändert deren Potential.

Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung, in welchen die Bezugsfrequenz gleich ist der Resonanzfrequenz eines Frequenznormals, wird das Modulationssignal dazu benutzt, die Resonanzfrequenz gleichzeitig mit der Zuführung der Modulationsspannung zum Sender zu ändern.

Fig. ι ist ein Blockschaltbild eines frequenzmodulierten Senders, der gemäß der Erfindung stabilisiert ist;

Fig. 2 zeigt schematisch eine Einrichtung zur Änderung der Durchlaßfrequenz eines frequenzselektiven Filters in Fig. 1;

Fig. 3 und 4 sind andere Ausführungsformen der Einrichtung nach Fig. i, und

Fig. 5 wird zur Erläuterung des Prinzips der Arbeitsweise der Einrichtungen nach Fig. 1, 3 und 4 benutzt.

In Fig. ι ist der Sender, der zur Nachrichtenübertragung frequenzmoduliert werden soll und dessen mittlere Trägerfrequenz innerhalb enger Grenzen gehalten werden muß, durch ein Reflexklystron 10 veranschaulicht. Die Ausgangsspannung des Senders wird einer Übertragungsleitung 11 aufgedrückt, z. B. einer Hohlrohrleitung oder einer konzentrischen Leitung zur Übertragung auf eine Antenne, zu einem Verstärker oder einer anderen'durch das Rechteck 12 angedeuteten Belastung. Ein Teil' der Ausgangsleistung des Senders 10 wird einer Mischeinrichtung zugeführt, die z. B. eine Mischdiode oder ein Kristallgleichrichter sein kann, und zwar bei der Schaltung nach Fig. 1 über einen Richtungskoppler 14.

Ein weiterer Zweig des Richtungskopplers 14 verläuft bis zur Übertragungsleitung 16, die ebenfalls eine konzentrische Leitung sein kann, und die von einem Abtastoszillator 15 ausgeht, welcher selbst wieder ein Klystron mit einem mit ihm zusammen wirkenden Sägezahngenerator sein kann, der die Frequenz des Klystrons wiederholt innerhalb eines Bereichs verändert, der die Resonanzfrequenz eines unten noch zu beschreibenden Frequenznormals 19 enthält.

An den Ausgangsklemmen der Mischdiode 13 tritt eine Komponente der Schwebungsfrequenz auf, welche gleich ist der Differenz zwischen den Frequenzen der Sender 10 und 15. Jedesmal, wenn diese Schwebungsfrequenz auf die Zwischenfrequenz des Verstärkers 17 fällt, wird ein Impuls erzeugt, der dem Phasendiskriminator oder Koinzidenzdetektor 18 zugeleitet wird. An der anderen Eingangsklemme dieser Phasenvergleichseinrichtung 18 werden Bezugsimpulse zugeführt, jedesmal wenn die Frequenz des Senders 15 durch die Resonanzfrequenz des Gases in der Zelle 19 hindurchgeht.

Die Mikrowellenabsorptionsspektra von Ammoniak, Schwefelkohlenstoff, Methylhalogeniden und anderen Gasen, die ein Dipolmoment besitzen, enthalten sogenannte Linien von bestimmter und für jedes Gas verschiedener Frequenzverteilung. Bei niedrigen Drucken spaltet sich z. B. bei Ammoniak jede dieser Linien in eine Mehrzahl von scharf definierten anderen Linien auf, deren jede einer bestimmten Frequenz entspricht.

In Fig. ι ergeben die durch die Gaszelle 19 hindurchtretenden Wellen nach ihrer Gleichrichtung durch den Gleichrichter 20 eine Reihe von Impulsen, die in dem Verstärker 21 verstärkt werden und immer dann auftreten, wenn die Oszillatorfrequenz durch eine für das Gas charakteristische Frequenz hindurchgeht. Außerdem tritt in jeder vollen Periode des Senders 15 im Ausgang des Zwischenfrequenz Verstärkers 17 ein Impuls dann auf, wenn die Schwebungsfrequenz der Sender 10 und 15 auf die Durchlaßfrequenz des Verstärkers 17 fällt. Wenn die Trägerfrequenz des Senders 10 gleich der Bezugsfrequenz ist, d. h. gleich der Summe oder je nachdem auch der Differenz der Molekularresonanzfrequenz der Zelle 19 und der Durchlaßfrequenz des Verstärkers 17, beträgt die Ausgangsgleichspannung des Phasenvergleichers 18 Null oder einen vorher festgesetzten Wert, und es wird dem Sender 10 keine Korrektionsspannung zugeführt. Wenn jedoch die Frequenz des Senders 10 nach oben oder nach unten von der Bezugsfrequenz abweicht, ändert sich die Ausgangsgleichspannung des Phasenvergleichers 18 im gleichen Sinne und in ausreichender Höhe, um die Senderfrequenz auf ihren gewünschten Wert zurückzuführen.

Um die Senderfrequenz zur Nachrichtenübertragung zu modulieren, wird das hörbare, das Fernseh- oder ein anderes Modulationssignal einer der Elektroden des Senders 10 zugeführt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 kann die ganze oder ein Teil der Ausgangs-

leistung des Modulators 25 beispielsweise über den Transformator 26 der Reflexanode der Röhre 10 zugeführt werden. Die Sekundärwicklung 28 des Modulationstransformators kann, wie dargestellt, in Reihe mit der Gleichspannungsquelle 22 liegen, welche die zum Betrieb nötige Gleichspannung für die Anode liefert und ferner in Reihe mit der Frequenzkorrektionsspannung, d. h. den Ausgangsklemmen des Phasenvergleichers 18.

Da bekanntlich bei Zuführung eines Modulationssignals zum Klystron dessen Frequenz sich ändert, kann ein Empfänger, der entweder für Flankengleichrichtung eingerichtet oder mit einem Diskriminator versehen ist, die Nachricht durch Demodulation der Trägerwelle empfangen. Jedoch werden durch das Modulationssignal die Zeitabstände zwischen je zwei Impulsen der beiden Impulsreihen verschoben, und die Frequenzregelspannung, die der Phasenvergleicher liefert, würde die Trägerfrequenz auf ihren ursprüng-

ao liehen Wert zurückführen, würde also der Modulation entgegenarbeiten. Die Rückkopplungsleitung, die zur Frequenzstabilisierung vorgesehen ist, vermag nämlich

. nicht zwischen unerwünschten Frequenzänderungen, die von Änderungen der Betriebsbedingungen des Senders abhängen, z. B. von Hilfsspannungen, Temperaturänderungen u. dgl. herrühren können, und den beabsichtigten Frequenzänderungen durch die zu übertragenden Nachrichten zu unterscheiden. Diese Gegenkopplungswirkung einer Frequenzstabilisierung durch die Modulationsspannung wird bei der Einrichtung nach Fig. 1 durch Änderung der Durchlaßfrequenz des Verstärkers 17 als Funktion des Modulationssignals vermieden.

Im einzelnen betrachtet wird die Ausgangsspannung des Modulators 25 gleichzeitig den Übertragern 26 und 27 zugeführt, deren Sekundärstromkreise an den Sender 10 bzw. an den Verstärker 17 angeschlossen sind. Die Änderung in der Durchlaßfrequenz des Verstärkers 17, die durch die Modulationsspannung hervorgerufen wird, wird ebenso groß gewählt wie die Frequenzänderung des Senders 10 bei derselben Modulationsspannung, und infolgedessen ändert sich die Phasenlage der beiden Impulsreihen mit der Modulation nicht mehr. Es wird somit eine starre Frequenzregelung der Senderfrequenz durch die Bezugsfrequenz erreicht, mit dem Ergebnis, daß die mittlere Trägerfrequenz des Senders 10 konstant bleibt.

Als spezielles Ausführungsbeispiel einer geeigneten Einrichtung zur Verschiebung der Durchlaßfrequenz des Verstärkers 17 sei die Schaltung nach Fig. 2 be-' schrieben, in welcher zwei Röhren 30 und 31 des Verstärkers und ein frequenzselektives Filter mit der Spule 32 und dem Kondensator 33 dargestellt sind. Die Anode einer Blindröhre 34 ist mit einer Klemme des abgestimmten Kreises verbunden, und das Steuergitter dieser Röhre ist an eine Phasenverschiebungsschaltung solcher Art angeschlossen, daß" die Zwischenfrequenzspannungen an Anode und Gitter normalerweise um 90 Grad gegeneinander phasenverschoben sind. Diese Phasenverschiebungsschaltung enthält einen Widerstand 35 und einen Kondensator 36, der bei der Zwischenfrequenz einen Scheinwiderstand besitzt, der gleich dem Widerstandswert von 35 ist.

Der Kondensator 37 in Reihe mit dem Widerstand 35 zwischen dem Steuergitter von 34 und der Anode von 30 dient als Blockkondensator, so daß keine Gleichspannung an das Gitter der Blindröhre gelangen kann. Das Steuergitter der Blindröhre ist über eine Drossel 38 von bei der Zwischenfrequenz hohem Blindwiderstand zu einer. Ankopplungseinrichtung oder einem Filter für die Modulationsspannung angeschlossen. Der Gitterkreis der Röhre 34 enthält zu diesem Zweck die Sekundärwicklung eines Transformators 39, dessen Primärwicklung 43 mit einem Schleifkontakt 40 auf einem Spannungsteiler im Ausgang des Modulators 25 verbunden ist.

Wenn also eine Modulationsspannung dem Sender 10 zugeführt wird, um dessen Frequenz zu verschieben, ändert sich das Gitterpotential der Blindröhre 34 in Übereinstimmung mit dieser Modulation, so daß die Abstimmung des Schwingungskreises 32, ^ sich ebenfalls ändert. Also ändert sich auch die Durchlaßfrequenz des Verstärkers 17 entsprechend dieser Modulation, so daß die Bezugsfrequenz der Stabilisierungseinrichtung sich ebenfalls ändert. Die EIemente des Stromkreises sind so ausgewählt oder justiert, daß der Betrag, um den die Durchlaßfrequenz des Verstärkers 17 wandert, dem Betrage gleich ist, um den die Senderfrequenz ohne eine Stabilisierungseinrichtung sich bei dieser Modulationsspannung ändern würde. Somit wird, wie an Hand der Fig. 5 noch näher erläutert werden soll, die mittlere Trägerfrequenz des Senders trotz der ihm zugeführten Modulationsspannung sehr starr festgehalten, d. h. der Modulationsgrad ist von der Stabilisierungswirkung nunmehr unabhängig.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform ist derjenigen nach Fig. 1 insofern ähnlich, als der Sender 10 hinsichtlich seiner mittleren Trägerfrequenz derart geregelt wird, daß eine vorbestimmte Phasenlage zwischen den beiden Impulsreihen aufrechterhalten wird. Wie erwähnt, treten die Impulse der einen Reihe immer dann auf, wenn die Schwebungsfrequenz des Senders 10 und des Abtastoszillators 15 einen festgesetzten Wert durchläuft_; und die Impulse der zweiten Reihe jeweils dann, wenn der Abtastoszillator gerade die Molekularresonanzfrequenz der Gaszelle 19 A durchläuft. Bei dieser Ausführungsform ändert sich die Bezugsfrequenz durch Beeinflussung der Molekularresonanzfrequenz der Gaszelle 19 A in Übereinstimmung mit der Modulationsspannung. Innerhalb der Gaszelle ist nämlich eine Starkelektrode 45 angebracht, welcher eine sich mit der Modulation ändernde Spannung zugeführt wird. Die Linie (3, 3) von Ammoniak beispielsweise, welche einer Frequenz von 23 870,1 MHz entspricht, wächst um ungefähr 12 MHz an, wenn sich das Potential an der Starkelektrode um ungefähr 1000 Volt/cm ändert. Man kann also durch Änderung dieses Elektrodenpotentials in Übereinstimmung mit der Modulation die Bezugs- iao frequenz der Trägerfrequenz des Senders nachlaufen lassen, wobei die Frequenzdifferenz konstant bleibt, solange die mittlere Trägerfrequenz den gewünschten Wert hat. Jede Abweichung von diesem Wert beeinflußt die Phasenlage der am Phasenvergleicher 18 tas liegenden Impulse, und das Potential der Reflexanode

wird im richtigen Sinn geändert, um die Abweichung zu kompensieren. Diese Korrektionsspannung ist für eine gegebene Abweichung von der mittleren Trägerfrequenz stets gleich groß und unabhängig davon, ob eine Modulationsspannung vorhanden ist oder nicht. In der Einrichtung nach Fig. 3 liegen die Sekundär wicklungen 28 A und 44.^4 eines Modulationstransformators 47 am Sender 10 bzw. an der Starkelektrode 45 des Frequenznormals 19.4. Um die richtige Beziehung zwischen den Potentialänderungen an der Starkelektrode und denen an der Kathode des Senders 10 aufrechtzuerhalten, können die Wicklungen 28 A und 44Λ durch Spannungsteiler 41.4, 41 B überbrückt werden, deren Kontakte 42 und 40 einstellbar sind. Ferner kann man, um innerhalb eines erheblichen Frequenzbereiches verschiedene mittlere Trägerfrequenzen einstellen zu können, eine einstellbare stabilisierte Gleichspannungsquelle 46 in Reihe mit der Starkelektrode legen.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 wird die Frequenz des Oszillators mit der Molekularresonanzfrequenz eines' Gases dadurch verglichen, daß die Ausgangsspannungen zweier Demodulatoren oder Gleichrichter 20, 51 hinter bzw. vor der Gaszelle 19 A benutzt werden. Wenn die zwei Frequenzen übereinstimmen, haben die beiden Demodulatoren zusammen die Ausgangsspannung Null, und es findet keine Korrektion der Oszillatorfrequenz statt. Ist jedoch die Oszillatorfrequenz höher oder niedriger als die Resonanzfrequenz des Gases, so wird der Widerstand 54 von einem endlichen Ausgangsstrom der Demodulatoren durchflossen, so daß die Anodenspannung der Röhre 10 zu- oder abnimmt gegenüber dem normalen Wert der Anodenspannung, die beispielsweise von der Batterie 22 geliefert wird.

Der Gleichrichter 51 ist über einen Richtungskoppler 50 an die Leitung 11 vor der Gaszelle 19 A angeschlossen, und die verstärkte Ausgangsspanne des Demodulators 51 ist so gepolt, daß sie der Ausgangsspannung des Verstärkers 53, der am Demodu lator 20 liegt, entgegenarbeitet.

Soweit bis jetzt beschrieben, würde die Zuführung einer Modulationsspannung zum Sender 10 die Senderfrequenz verändern und die Stabilisierungseinrichtung mit den Gleichrichtern 20 und 51 sowie den Verstärkern 52 und 53 und schließlich dem Widerstand 54 diese Frequenzänderung erheblich herabsetzen und dadurch die Brauchbarkeit der Einrichtung zur Nachrichtenübertragung beeinträchtigen. Ein hoher Modulationsgrad und eine starre Frequenzkontrolle läßt sich jedoch bei dieser Einrichtung erreichen, wenn die Gaszelle 19 A mit einer Starkelektrode versehen wird, deren Potential entsprechend der Modulationsspannung sich ändert, so daß die Resonanzfrequenz des Gases ebenso variiert, wie die Senderfrequenz ohne eine Stabilisierung sich ändern würde. Wenn beispielsweise die Modulationsspannung einen solchen Wert hat, daß ohne eine Stabilisierung die Senderfrequenz sich um 6 MHz ändern würde, würde das Potential der Starkelektrode um Volt/cm geändert werden müssen, wenn die Linie (3»3) von Ammoniak benutzt wird. Eine von vielen möglichen Ausführungsformen, um die Modulationsspannung gleichzeitig dem Sender und der Stark elektrode zuzuführen, ist in Fig. 4 gezeigt. Diese Schaltung stimmt mit derjenigen nach Fig. 3 überein und braucht daher nicht mehr erläutert zu werden.

Wie aus den folgenden Darlegungen hervorgeht, ist die Fähigkeit zur Frequenzregelung der Schaltung nach Fig. 1, 3 und 4 und anderer Schaltungen, die gemäß der Erfindung arbeiten, unabhängig von der Modulationsfrequenz und von der Regelkennlinie der Stabüisierungseinrichtung. Die Theorie, welche in einem anderen Zusammenhang für die Behandlung von rückgekoppelten Verstärkern und von Servo- mechanismen bereits entwickelt worden ist, ist in vorliegendem Falle tatsächlich ohne weiteres anzuwenden.

In Fig. 5 wird die Frequenz F₀ des zu stabilisie renden Senders mit der Bezugsfrequenz F₈ in einem die Frequenzabweichung anzeigenden Diskriminator E verglichen. Dieser Diskriminator liefert eine Ausgangsspannung, welche proportional der Frequenzdifferenz zwischen F₀ und F^ ist. Das heißt V₁ = K_xe, worin e = Fs — F₀ die Frequenzabweichung ist und K₁ die Empfindlichkeit des Diskriminators in Volt pro MHz. Der Frequenzdiskriminator wird also einer seits durch seine Empfindlichkeit charakterisiert und andererseits durch seine Fähigkeit, einen Schnittpunkt zu definieren, an welchem die Frequenzabweichung e und die Spannung V₁ ihr Vorzeichen ändern.

Die entsprechende Ausgangsspannung V₂ des Ver stärkers A kann also ausgedrückt werden durch V₉, = K₂V₁, worin K₂ der Verstärkungsfaktor ist.

Die resultierende Ausgangsspannung F₃ des Zeit konstantengliedes R, C, welches die Phasenverschie- bungsmittel der Stabüisierungseinrichtung andeuten soll, kann also ausgedrückt werden durch V₃ — K₃ V₂,

worin K_n = —r—;—ϊγ^
⁰ i + jcoRC

ein Kennwert für die Über-

tragung ist und ω = 2 nf in üblicher Weise die Kreisfrequenz bedeutet.

Die Arbeitsfrequenz F₀ des Senders kann ausge drückt werden durch die Gleichung

worin K_i die Frequenzempfindlichkeit des Klystrons in MHz/V ist.

Man erhält also die stabilisierte Arbeitsfrequenz zu

- i~+jcoCR = μ (Fs- F₀)

IC

IC ϊί JC

wobei μ = — ~ den Gesamtverstärkungsgrad

bedeutet oder

Wenn man nunmehr eine kleine Frequenzänderung Δ F_s in der Bezugsfrequenz annimmt, beträgt die entsprechende Änderung der Oszillatorfrequenz

Der Bruchteil —~— gibt ein Maß für die Fähigkeit

μ + t ^{b 5}

des Servomechanismus, mittels einer Frequenzände-

rung Δ Fs am Eingang eine Änderung in der Ausgangsfrequenz von Δ F₀ hervorzurufen.

Andererseits sei angenommen, daß der Reflexanode des Klystrons eine Spannungsänderung zugeführt wird, die in einem unstabilisierten Klystron eine Frequenzänderung von Δ F₀ hervorrufen würde. Wenn sich bei der Schaltung nach Fig. 5 die Senderfrequenz um den Betrag Δ F₀ ändern will, entsteht eine entsprechende, diese Abweichung anzeigende

Spannung von -~

"4

Δ F₀, wobei ~- der Verstärkungs-

grad der Einrichtung in Volt pro MHz Frequenzdifferenz ist, wenn diese die Abweichung anzeigende Spannung mittels des Schalters X vom zu regelnden Sender abgeschaltet wäre. Wenn jedoch diese Spannung -—- Δ F₀ dem Sender zugeführt wird, beträgt die

A₄

Frequenzänderung nicht mehr A F₀, sondern nunmehr einen Restwert von Δ F₀', der gegeben ist durch die Gleichung

ZlF₀' = ZiF₀-^ZlF₀' oder durch die Gleichung

ι +μ

Δ F₀.

(2)

Der Bruchteil

ι +μ

ist ein Maß für die Güte

der Einrichtung, d. h. für ihre Fähigkeit, Frequenzänderungen, welche von Störungen des Klystrons herrühren, zu vermindern. Solche Störungen des Klystrons sind Änderungen seiner Anodenspannung, Deformationen in den Abmessungen des Hohlraumschwingungskreises durch Altern oder durch Temperaturänderungen und Änderungen seiner Anodenbelastung.

Wenn die Rückkopplungsschleife geschlossen ist und eine Modulationsspannung sowohl der Modulationseingangsklemme des Senders als der Eingangsklemme des Frequenznormals zur Änderung der Bezugsfrequenz zugeführt wird, ist die resultierende Änderung der Senderfrequenz gleich der Summe der Gleichungen (1) und (2) und kann ausgedrückt werden durch die Gleichung

JF₀ + ZlF₀' =

ZlFa

τ+μ

(3)

Wenn man nun die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Bedingung für das Nachlaufen der Impulse einführt, d. h. wenn man die Änderung der Bezugsfrequenz gleich der Änderung der Senderfrequenz macht, die bei offener Rückkopplungsschleife (Δ Fs = Δ F₀) eintritt, so wird die Gleichung (3) zu

AF₀ + AF₀' = AF₃=AF₀. (4)

Kurz gesagt ist also die Frequenzmodulation die gleiche, als wenn der Sender gar keiner starren Frequenzregelung seiner mittleren Trägerfrequenz unterliegen würde.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Einrichtung zur Frequenzstabilisierung frequenzmodulierter Schwingungserzeuger unter Benutzung einer Bezugsfrequenz, dadurch gekennzeichnet, daß diese Bezugsfrequenz in ihrer Höhe von der Modulationsspannung verändert wird, und zwar im gleichen Maße, in dem die Senderfrequenz durch die Modulationsspannung ohne Frequenzstabilisierung geändert werden würde.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückkopplungsleitung vorgesehen ist, über die dem Sender ein Frequenzkorrektionssignal zugeführt wird, das von der Differenz zwischen der Bezugsfrequenz und der Senderfrequenz abhängig ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung einer Bezugsfrequenz eine mit Molekularresonanz arbeitende Gaszelle enthalten.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszelle mit einer Starkelektrode versehen ist, die an die Modulationsspannung angeschlossen wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung einer Bezugsfrequenz als Bestandteile ein Frequenznormal und einen Schwebungsfrequenzverstärker enthalten, und daß die Frequenzstabilisierungseinrichtung einen Abtastoszillator besitzt, der wiederholt den die Normalfrequenz enthaltenden Frequenzbereich überstreicht.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Modulationsspannung einem der beiden in Anspruch 5 erwähnten Bestandteile zuzuleiten, gleichzeitig mit der Zuführung der Modulationsspannung zu dem zu stabilisierenden Sender.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Änderung der Schwebungsfrequenz, die von dem Verstärker verstärkt wird, vorgesehen sind, oder Mittel zur Änderung der Frequenz des Frequenznormals, und zwar in beiden Fällen in Übereinstimmung mit der dem zu stabilisierenden Sender zugeführten Modulation.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

6 2609 Ii. Sl