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Drahtloses Übertragungssystem mit zwei oder mehreren, einen gemeinsamen
Ausgang speisenden Empfängern Die vorliegende Erfindung :befaßt sich mit drahtlosen
Übertragungssystemen, bei welchen ein übertragenes Signal durch zwei oder mehr Empfänger,
im allgemeinen ,sogar drei oder mehr, empfangen werden soll, wobei die an denEmpfängern
erzielten Ausgangsspannungen einem gemeinsamen Wiedergabegerät zugeführt werden.
Solche Übertra:gungssysteme können z. B. in solchen Fällen (benutzt werden, in welchen
der Sender auf einer fahrbaren Station untergebrac'ht,ist, in welchem Fall eine
Anzahl von Empfangsstationen in einem gewissen Gebiet aufgebaut wird, in welchem
sich der transportable Sender bewegt, wobei das von der fahrbaren Station gesendete
Signal vorn den Empfängern aufgenommen wird', wobei die Ausgangsspannungen über
Draht oder drahtlos einer Hauptkontrollstation zugeführt werden, wo alle empfangenen
Signale einem gemeinsamen Wiedergabegerät zugeführt werden. Bei einem solchen System
kann es vorkommen, daß das gesendete Signal von einem oder mehreren der Empfänger
entweder gar nicht oder nur mit geringer Stärke aufgenommen wird, in welchem Fall
solche Empfänger, welche naturgemäß mit selbsttätigem Schwundausgleich anbeiten,
nur eine Rauschspannung, aber keine Nutzspannung dem gemeinsamen Wiedergabegerät
zuführen,
wobei das Verhältnis zwischen Nutz- und Rauschspannung
in dem gemeinsamen Wiedergabegerät verschlechtert wird.
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Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, diesen Nachteil auszuschalten
unä'einSystem zu schaffen, in welchem das Verhältnis zwischen Nutz- und Rauschspannung
in dem gemeinsamen Wiedergabegerät verbessert wird.
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Zu .diesem Zweck besteht der Erfindungsgedanke darin, daß die an jedem
Empfänger in dem gemeinsamen Wiedergabegerät erzielte Ausgangsspannung umgekehrt
proportional der in jedem Empfänger vorhandenen Rauschspannung ist und gleichzeitig
in Abhängigkeit von der Summe ,der Rauschspannungen in den anderen Empfängern und
ebenfalls in Abhängigkeit von dammittleren Rauschpegel in sämtlichen Empfangsgeräten
ist.
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Zum besseren Verständnis :der Erfindung soll dieselbe unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen nachstehend eingehend beschrieben werden.
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Fig. i zeigt,schematisch einübertragungssystem einerAusführungsart,
die demErfindung.sgedanken zugrunde liegt; Fig. 2 zeigt eine Schaltanordnung . zweier
Empfängerkanäle, welche ein gemeinsames Wiedergabegerät speisen und deren Arbeitsweise
in Übereinstimmung mit dem Erfindungsgedanken stehen.
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Wie in Fig. i dargestellt ist, werden :die von dem fahrbaren Sender
T gesendeten Signale von den Empfangsantennen R1, R, und R3 aufgenommen. Die Empfangsstation
R3 befindet sich, wie aus der Zeichnung hervorgeht, in unmittelbarer Nähe der Hauptkontrollstation,
so daB die von dieser Station aufgenommenen Signale unmittelbar dem dazugehörigen
Empfänger B zugeleitet werden. Die Stationen R1 und -R% befinden sich :dagegen in
größerer Entfernung, von der Hauptstation S, so daß die von diesen Stationen empfangenen
Signale, welche den dazugehörigen örtlichen Empfängern Al und Cl zugeführt werden,
auf drahtlosem Weg den dazugehörigen Empfängern A und C zugeleitet werden, welche
inderHa@uptkontrollstationS untergebracht sind. Die Ausgangsspannungen der in der
Hauptkontrollstation aufgestellten Empfänger A, B .und C werden dem gemeinsamen
Wiedergabegerät L zugeführt.
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Während in der Zeichnung die Empfangsstation R3 in unmittelbarer Nähe
der Hauptkontrollstation aufgestellt ist, so kann @dieselbe natürlich auch an einem
getrennten Ort aufgestellt wer= den, in welchem Fall die von dieser Station empfangenen
Signale ebenfalls auf drahtlosem Weg der Hauptkontrollstation zugeleitet werden
können.
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Die drei' Empfangsstationen R1, R2, R3 sind rüumlich-voneinander getrennt
aufgebaut, und zwar in solcher -Weise, daß in dem gesamten Gebiet, in welchem der
fahrbare Sender T abgehört %\,erden soll,' eine ausreichende Anzahl von Empfangdstatictnen
untergebracht wird, ,deren Zahl von der Größe dieses Gebietes' abhängt:' Es ist
klar; daß insbesondere, wenn der fahrbare Sender T ein verhältnismäßig großes Gebiet
versorgen soll, die Stärke der zu empfangenden Signale am Aufstenungsort der einzelnen
Empfänger von der je-
weiligen Entfernung des Empfängers von dem fahrbaren
Sender abhängt, wobei der selbsttätige Schwundausgleich der einzelnen Empfänger
in Tätigkeit tritt, um die Empfindlichkeit der in größerem Abstand vom Sender aufgestellten
Empfänger zu erhöhen. Auf diese Weise wird eine weit abgelegene Empfangsstation
im wesentlichen eine Raiusehspannung ,dem gemeinsamen Wiedergabegerät L .zuführen,
ohne daB ein Nutzsignal ausreichender Stärke entsteht.
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Erfindungsgemäß ist die Schaltanordnung bei den drei Empfängern A,
B und C so getroffen, daB die dem gemeinsamen Wiedergabegerät zugeführte Spannung
jewei:lis umgekehrt proportional der in diesem Empfänger vorhandenen Rauschspannung
im Verhältnis zu der in den anderen oder allen Empfängern auftretenden Störspannung
ist.
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Füg. 2 zeigt eine Empfängerschaltung für ein System mit zwei Empfangskanälen
A und B, welche nach dem -beschriebenen System arbeiten. Die Figur zeigt nur zwei
Kanäle. Es ergibt sich jedoch aus der nachstehenden Beschreibung, wie die selbsttätigen
Kon4rolleinrichtungen zwischen den verschiedenen Kanäilen auf eine größere Anzahl
von Empfängern ausgedehnt werden können. Die Schaltelemente im Kanal B, welche denselben
Komponenten im Kanal A entsprechen, werden durch die gleichen Bezugszahlen wie im
Kanal A bezeichnet, wobei im ersteren -die entsprechenden Zahlen mit einem Strich
versehen sind.
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Wie aus F.ig: 2 hervorgeht, wird ein. Teilbetrag der vom Detektor
oder Niederfrequenzverstärker jedes :einzelnen Empfängerkanals gelieferten Ausgangsspannung
.dem Gitter einer Niederfrequenzverstärkerröhre 14 zur Verstärkung der Nutzspannung
zugeführt, wobei in,diesen Leitungsweg vorzugsweise ein TiefpaBfilter 13 eingeführt
wird, um die aus der Hochfrequenzverstärkung stammenden Störspannungsanteile zu
eliminieren. Ein, Spannungsteiler i9 kann eingeführt werden, um die der Röhre 14
zugeführte Spannung zu ermitteln. Die Röhre 14 wird so vorgespannt, daß die Verstärkung
nur einen Bruchteil des Maximalwertes erreicht, was durch die Widerstände 15 und
16 in dem Kathodenkreis dieser Röhre @bewirkt wird.
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Ein anderer Teil der Ausgangsspannung des Empfängers i wird über ein
Hochpaßfilter 2 geführt, welches die' Störspannungsanteile, welche bekänntlich`
höherals die ider zu übertragenden Sprache liegen, von den letzteren trennt und
einer Verstärkerröhre 3 zuführt.
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Im Anodenkreeis der Röhre 3 liegt ein Transformator 4 mit zwei Sekundärwicklungen
5 und 6. Die an den Sekundärwicklungen 5 .und 6 auftretenden,Spannungen werden durch
die Dioden 7 und 8 gleichgerichtet, wobei die erzielten Gleichspannungen an den
als Potentiotneter ausgebildeten Belastungswiderständen 9 und io erscheinen. Diese
Gleichspannungen sind der in dem jeweiligen-Ernpfänger auftretenden Störspannungskompönente
proportional.
Alle Wechselspannungskomponenten werden am Ausgang der Gleichrichterkreise durch
die Abftachungskondensatoren i i und 12 eliminiert.
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Das Verhältnis zwischen den beiden Gleichspannungen, die an den veränderlichen
Belastungswiderständen 9 und io abgenommen werden, wird der Anzahl von Empfängerkanälen
in dem Übertragungssystem entsprechend eingeregelt,und zwar entweder durch zweckentsprechende
Dimensionierung der Sekundärwicklungen 5 und 6 oder durch Einregelung der Potentiometer
9 und io oder durch eine Kombination beider Methoden. Da in dem hier beschriebenen
Anwendungsbeispiel nur zwei Empfängerkanäle vorgesehen sind, müssen sich also .die
an den Belastungswiderständen g (Sekundärkreis höheren Potentials) und io (Sekundärkreis
niedrigen Potentials) eingestellten Spannungsbeträge wie 2 : i verhalten.
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In ähnlicher Weise werden auch bei dem zweiten Empfängerkanal B Spannungsbeträge
abgenommen, welche den jeweiligen Störspannungskomponenten des Empfängerkanals B
entsprechen. Diese erscheinen an den Belastungswiderständen g' und io'. Die Gleichspannungskomponenten,
die an den Belastungswiderständen io und io' in den Sekundärkreisen niedrigen Potentials
auftreten, addieren sich gegenseitig,wobei dernegativePunkt, nämlich der Abgriff
des veränderlichen Widerstands io', an den kalten Punkt des Niederfrequenzverstärkers
gelegt wird, z. B. an die Vorspannungsquelle für die Niederfrequenzverstärkerstufen,
welche zur Verstärkung der Sprache @dienen. Das äußerste positive Ende dieser Widerstandskette
in den Sekundärkreisen niedrigen Potentials wird dagegen mit dem positiven Ende
eines jeden der beiden Belastungswiderstände 9 und g in den Sekundärkreisen hoihen
Potentials verbunden. Das negative Ende, in diesem Fall der Abgriff eines jeden
der Belastungswiderstände 9 und g' in den Sekundärkreisen hohen Potentials, wird
über eine Filteranordnung 17 @bzw. i7' ,dem Gitter der erstsprechenden Verstärkerröhre
14 bzw. 14' zugeführt, wobei die genannte Verstärkerröhre, die in dem gleichen Verstärkerkanal
enthaltene Nutzspannung verstärkt.
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Wenn die am Belastungswiderstand 9 im Kanal A abgenommene Gleichspannung
mit ha ,und die am Belastungswiderstand g' im Kanal B abgenommene Gleichspannung
mi V bbezeichnet werden, so werden die an den Belastungswiderständen io und io'
in dem Fall eines Zwei-Kanal-Systems abgenommenen Spannungen jeweils
denn wie oben erwähnt, werden die Potentiometer so eingestellt, daß die von den
Sekundärkreisen niedrigen Potentials gelieferten Gleichspannungen ungefähr um denjenigenZahlenfaktorkleinergegenüber
den an den Sekundärkreisen hohen Potentials auftretenden Spannungen gemacht werden,
als das gesamte Übertragungssystem an Kanälen enthält.
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Da, wie eine ;getraue Betrachtung der beigefügten Zeichnung ergibt,
die am Potentiometer 9 abgegriffene Spannung negativ zur Summe der positiven Spannung,
die am Potentioaneter io und 10,
abgegriffen werden, ist, so berechnet sich
die dem Gitter der Röhre 14 zugeführte Vorspannung aus der Beziehung
In klarer Weise berechnet sich für den Verstärkerakanal B die dem Gitter der Röhre
14' zugeführte Vorspannung 1/Q (Va -Vb).
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Allgemein engibt sich für eine größere Zahl von Kanälen n die dem
Gitter zugeführte Vorspannung durch den Ausdruck
oder anders ausgedrückt, durch die Gleichung
Aus der Gleichung (i) eist ersichtlich, daß die erzeugte Gittervorspannung direkt
(und entsprechend die Verstärkung der Röhre umgekehrt) als eine Funktion der im
Verstänkerkanal auftretenden Rauschspannung in Beziehung zur gesamten Rauschsparfnung
in allen Empfängern sich ändert. Aus dem Ausdruck (2) ergibt sich, daß die Vorspannung
sich ebenfalls direkt (und entsprechend dazu der Verstärkungsfaktor uTngekehrt)
ändert in Abhängigkeit von der im Empfängerkanal selbst auftretenden Rauschspannung
im Verhältnis zu einer Funktion der Summe aller übrigen Rauschspannungen.
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Die an ,den Widerständen 9 und g' abgenommenen Gleichspannungen werden
über die Siebglieder 17 und i7' dazu benutzt, um die Gitter der Verstärkerröhre
14 und 14' vorzuspannen. Die Vorspannungen werden sich also entsprechenddenoben
abgeleiteten Gleichungen ändern. Somit ergibt sich z. B. für den Fall des Kanals
A, daß, wenn der Rauschspannungsanteil der beiden Kanäle der gleiche ist, die der
Röhre 14 zugeführte zusätzliche Gitterspannung gleich Null ist. Wenn die Rauschspannung
im Kanal A einen höheren Wert als im Kanal B hat, wird die resultierende Vorspannung
negativ werden, womit sich der Verstärkungsfaktor der Röhre 14 vermindert. Umgekehrt,
wenn der Störspannungsanteil im Kanal A geringer als derjenige im Kanal B ist, wird
die resultierende Vorspannungskomponente größer und der Verstär-#kungsfaktor der
Röhre 14 somit er'hö'ht.
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Ähnliche Verhältnisse liegen für den Fall des Kanals B vor. Die Verstärkung
der Röhre 14' wird vergrößert, wenn die Störspannungskomponente im Kanal B einen
geringeren Betrag als die des Kanals A aufweist. Umgekehrt wird der Verstärkungsfaktor
vergrößert, wenn die Störspannungskomponente im Kanal B die des Kanals A übersteigt.
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Die von den beiden Verstärkern 14 ,und 14' gelieferten Ausgangsspannungen
werden in dem gemeinsamen Mischverstärker 1$ gemischt und dem
gemeinsamen
Wiedergabegerät L zugeführt. Das am Ausgang von L erzielte Signal ist in jedem Fall
konstant; denn eine Erhöhung der Verstärkung derRöhre 14 entspricht jeweils einerVerstärkungsminderung
von i4 und umgekehrt.
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Um zu verhindern, daß eine zu große positive zusätzliche Vorspannung
dem Gitter der Verstärkerröhre 14 zugeführt wird, kann eine Diode 2o vorgesehen
werden, welche so geschaltet wird, daß deren Anode mit dem Steuergitter der Röhre
und deren Kathode an den Verbindungspunkt der Kathodenwiderstände i 5 und 16 geführt
wird, welcher Punkt gegenüber dem Kathodenpotential eine negative Spannung aufweist,
so daß die am Steuergitter in bezug auf die Kathode herrschende negative Vorspann-ung
niemals einen Betrag Überschreiten kann, der größer ist, als derjenige, welcher
zur Erzielung der maximalen Verstärkung ausreicht.
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Somit ergibt sich, daß an der beschriebenen Schaltanordnung der von
jedem Empfangskanal gelieferte Anteil zu der am Wiedergabegerät L erzielten Ausgangsspannung
von dem Verstärkungsfaktor der jeweiligen Niederfrequenzverstärkerstufe abhängt,
welche ihrerseits von einer Gleichspannung gesteuert wird, welche der Differenz
zwischen dem ungefähren Verhältnis der Störspannungsanteile in allen Kanälen auf
der einen Seite und der Störspannungskomponente in dem besonders in Frage stehenden
Kanal auf der anderen Seite proportional ist, wobei die erzielte Verstärkung wächst,
wenn diese Differenz größer, dagegen sinkt, wenn die Differenz kleiner wird.
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Obwohl schon ein besonderes Ausführungsbeispiel im vorhergehenden
beschrieben wurde, so ergibt sich von selbst, daß auch andere Ausführungsmöglichkeiten
denkbar sind, ohne daß von dem Erfindungsgedanken abgewichen wird, wie dieser in
den nachstehenden Ansprüchen zum Ausdruck kommt.