DE843432C

DE843432C - Device for checking and re-tuning the carrier frequency of a transmitter

Info

Publication number: DE843432C
Application number: DEP28981A
Authority: DE
Inventors: Paul Dr-Phys Guettinger
Original assignee: Patelhold Patenverwertungs and Elektro-Holding AG
Current assignee: Patelhold Patenverwertungs and Elektro-Holding AG
Priority date: 1946-08-11
Filing date: 1949-01-01
Publication date: 1952-07-07
Also published as: CH251783A

Description

Einrichtung zur Kontrolle und Nachstimmung der Trägerfrequenz eines Senders Bei Sendern, insbesondere bei frequenzmodulierten Sendern, muh die mittlere Frequenz, die Trägerfrequenz, möglichst konstant gehalten werden. Zu diesem Zweck muß die Senderfrequenz überwacht «erden. Diese Überwachung kann in einfacher Weise mittels der bekannten Diskriminatorschaltung erfolgen. Eine Diskriminatorschaltung weist bekanntlich zwei gekoppelte Schwingungskreise auf, die beide auf die Trägerfrequenz abgestimmt sind. Dem einen Schwingungskreis wird die zu überwachende Frequenz zugeführt. Am zweiten Schwineuneskreis liegen zwei Gleichrichter in Differenzschaltung. Der Diskriminatorschaltung kann einGleichstrom entnommenwerden, der nach Größe und Richtung der Frequenzabweichung der zugeführten Frequenz von der Abstimmfrequenz des Diskriminators entspricht. Der Diskriminator ist normalerweise auf die Trägerf requenz, also auf die mittlere Frequenz, abgestimmt. In diesem Zustand ist der Ausgangsgleichstrom gleich Null; bei Abweichung der Frequenz nach unten oder oben tritt ein entsprechend positiver oder negativer Diskriminatorstrom auf, nach Maßgabe der bekannten Diskriminatorfrequenzcharakteristik. Sind die Frequenzabweichungen symmetrisch zur Trägerfrequenz, wie dies hei verzerrungsfreier Frequenzmodulation der Fall ist, so entsteht bekanntlich im Diskriminatorausgang ein der Frequenzschwankung entsprechender Wechselstrom. Weicht die mittlere Senderfrequenz z. B. über längere Zeit oder dauernd von der Diskriminatorabstimmfrequenz ab, so entsteht zusätzlich eine entsprechende Gleichstromkomponente. Es ist bekannt, diese Gleichstromkomponente zur automatischen Nachstimmung des Senderoszillators auszunutzen. Bei dieser automatischen Sendernachstimtnethode ist' die erreichbare Korrekturgüte von der Konstanz der Diskt:itninatorabstimmung abhängig. Diese Konstanz ist in vielen Fällen nicht ausreichend, cla sie von der Stabilität der Spulen und Kondensatoren abhängig ist. Außerdem ist die Diskriminatorcharakteristik nicht alr solut symmetrisch. Die Folge davon ist, daß der Nullstrom des Diskriminators bei verschiedenem Frequenzhub nicht auf genau der gleichen Frequenz eintritt, wodurch sich ungenaue Frequenzkorrekturen ergeben. Die mittlere, also die Trägerfrequenz ist deshalb nach Maßgabe des Modulationsgrades Schwankungen unterworfen. Die Schwankung der Trägerfrequenz ist für eine möglichst störungsarme Übertragung bei Frequenzmodulation nachteilig.Device for checking and retuning the carrier frequency of a Transmitter For transmitters, especially frequency-modulated transmitters, muh the middle one Frequency, the carrier frequency, should be kept as constant as possible. To this end the transmitter frequency must be monitored «ground. This monitoring can be done in a simple manner take place by means of the known discriminator circuit. A discriminator circuit is known to have two coupled oscillating circuits, both of which are based on the carrier frequency are matched. The frequency to be monitored is fed to one of the oscillating circuits. There are two differential rectifiers on the second oscillating circuit. Of the A direct current can be drawn from the discriminator circuit according to its magnitude and direction the frequency deviation of the supplied frequency from the tuning frequency of the discriminator is equivalent to. The discriminator is normally based on the carrier frequency the middle frequency, tuned. In this state, the output is DC equals zero; if the frequency deviates upwards or downwards, the same occurs positive or negative discriminator current, depending on the known discriminator frequency characteristic. Are the frequency deviations symmetrical to the carrier frequency, as this is called distortion-free Frequency modulation is the case, as is known, occurs in the discriminator output an alternating current corresponding to the frequency fluctuation. Deviates from the mean transmitter frequency z. B. over a long period of time or continuously from the discriminator tuning frequency, so In addition, a corresponding direct current component is created. It is known this Use direct current components for automatic tuning of the transmitter oscillator. With this automatic transmitter follow-up method, the correction quality that can be achieved is on the constancy of the disc: dependent on the coordination of the initiator. This constancy is in many Cases inadequate because of the stability of the coils and capacitors is dependent. In addition, the discriminator characteristic is not all absolutely symmetrical. The consequence of this is that the zero current of the discriminator with a different frequency deviation does not occur on exactly the same frequency, resulting in inaccurate frequency corrections result. The mean, i.e. the carrier, frequency is therefore dependent on the degree of modulation Subject to fluctuations. The fluctuation in the carrier frequency is possible for one Low-interference transmission with frequency modulation disadvantageous.

Die Erfindung, die sich auf eine Einrichtung zur Kontrolle und Nachstimmung der Trägerfrequenz eines Senders bezieht, vermeidet diese Nachteile. Bei der Erfindung wird der Eingang eines Diskriminators mittels eines Umschalters in periodischem Rhythmus abwechselnd mit dem Sender bzw. mit einem Normalfrequenzgenerator verbunden, und ebenso wird der Ausgang des Diskriminators mittels einer Umschaltung im gleichen periodischen Rhythmus abwechselnd mit je einem Indikator verbunden. Bei Nichtübereinstimmung der Senderfrequenz mit der Normalfrequenz beeinflußt der vom Normalfrequenzgenerator heeinllußte Indikator die Abstimmung des Diskriminators und der andere Indikator die Abstimmung des Senders in frequenzkorrigierendem Sinne.The invention, which relates to a device for control and adjustment the carrier frequency of a transmitter avoids these disadvantages. In the invention is the input of a discriminator by means of a switch in periodic Rhythm alternately connected to the transmitter or to a normal frequency generator, and also the output of the discriminator becomes by means of a switch in the same periodic rhythm alternately associated with one indicator each. If they do not match the transmitter frequency with the normal frequency is influenced by that of the normal frequency generator the indicator involved the voting of the discriminator and the other indicator the tuning of the transmitter in a frequency-correcting sense.

Die linrichtung hat gegenüber anderenhekannten Verfahren den Vorteil, daß die Frequenzkonstanz nicht von der Konstanz der Schaltelemente des Diskriminators abhängig ist, sondern nur von der Frequenzkonstanz des Normalfrequenzgenerators. l:s kann sich dabei uni irgendeinen Sender handeln. Besondere Vorteile ergeben sich bei frequenzmodulierten Sendern, da hier die Konstanthaltung der mittleren Frequenz oft besonders schwierig ist.The linrichtung has the advantage over other known methods that the frequency constancy does not depend on the constancy of the switching elements of the discriminator depends, but only on the frequency constancy of the standard frequency generator. l: s can be any sender. There are particular advantages with frequency-modulated transmitters, because here the mean frequency is kept constant is often particularly difficult.

Die Erfindung wird nun an Hand der Fig. i näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to FIG.

i ist ein Diskriminator bekannter Bauart. Die beiden gekoppelten Schwingungskreise i i und 12 sind auf die Trägerfrequenz abgestimmt in der Weise, daß an den Ausgangsklemmen 13 und 13' in der Mitte der Frequenzcharakteristik, also für die Trägerfrequenz, keine Spannung auftritt. Die l#'.ingangsspannung wird an den Klemmen 14 und 14' zugeführt. Nach der Erfindung wird die Eingangsspannung mittels Umschalter abwechslungsweise dem Sender 3 1>z%\-. detn Norinalfrequenzgenerator 4 entnommen. Dem Sender 3 kann dabei noch ein Verstärker 8 nachgeschaltet sein. Die abwechselnde Umschaltung erfolgt in periodischem Rhythmus z. B. mittels rotierender kollektorartiger Ringsegmente. Die Stromzuführung erfolgt über Bürsten. Die Einrichtung 5 weist vier solche Schalter 51, 52, 53, 54 auf. Der Antrieb erfolgt mittels des Elektromotors 5.5. Der Schalter 51 steuert den Durchlaß der Normalfrequenz und der Schalter 52 den Durchlaß der Senderfrequenz. Beide Schalter sind hinsichtlich der Lage der laufenden Segmente gegenüber den ruhenden Bürsten gegeneinander verdreht, so claß ihre Durchlaßphasen einander abwechseln. Synchron mit den Umschaltungen auf der Eingangsseite des Diskriminators erfolgt eine abwechselnde Rufschaltung des Diskriminatorausganges (Klemmen 13, 13') auf einen der beiden Indikatoren 6 oder 7. Der Indikator 7 beeinflußt die Abstimmung des Diskriminators durch Verstellen der Zusatzdrehkondensatoren 15 und 16, welche parallel zu je einem der Abstimtnkondensatoren liegen, während der Indikator 6 die Abstimmung des Senders 3 durch Verstellen des Zusatzdrehkondensators 31 parallel zu Schwingkreis 32 beeinflußt. Die Schaltphasen sind auch hier so gewählt, claß während einer Durchschaltphase für den Normalfrequenzgenerator 4 der Indikator 7 ebenfalls eingeschaltet ist. In dieser Zeit erhält der Indikator 7 vom Diskriminator Strom, der eine Nachstimmung derDiskriminatorabstimmung auf die Normalfrequenz zur Folge hat. Diese Beeinflussung erfolgt so lange, bis der Diskriminator auf die Normalfrequenz abgestimmt ist. In der nächsten Schaltphase ist der Indikator 7 und der Normalfrequenzgenerator 6 abgeschaltet und dafür der Sender auf den Diskriminator aufgeschaltet, desgleichen der entsprechende Indikator 6. Während dieser Schaltphase erhält der Indikator 6 einen Richtstrom aus dem Diskriminator i, der die Tendenz hat, den veränderlichen Zusatzkondensator 31 des Schwinggenerators 3 im frequenzkorrigierenden Sinne zu beeinflussen. Ein solcher Vorgang kann sich, bis er abgelaufen ist, über eine Reihe von sich wiederholenden Umschaltungen erstrecken. Der Nachstellvorgang ist beendet, wenn der Indikatorstrom Null oder wenigstens so klein geworden ist, daß der Indikator infolge seiner inneren Reibung nicht mehr anzusprechen vermag. Der Sender ist dann wenigstens angenähert auf den auf die Normalfrequenz al>gdstimmten Diskriminator abgestimmt und damit auch auf die Frequenz des Normalfrequenzgenerators.i is a known type of discriminator. The two coupled oscillation circles i i and 12 are tuned to the carrier frequency in such a way that at the output terminals 13 and 13 'in the middle of the frequency characteristic, i.e. for the carrier frequency, no voltage occurs. The input voltage is applied to terminals 14 and 14 ' fed. According to the invention, the input voltage is switched alternately by means of a switch the sender 3 1> z% \ -. detn norinal frequency generator 4 removed. The transmitter 3 can an amplifier 8 should be connected downstream. The alternating switchover takes place in a periodic rhythm z. B. by means of rotating collector-like ring segments. The power is supplied via brushes. The device 5 has four such switches 51, 52, 53, 54. The drive takes place by means of the electric motor 5.5. The desk 51 controls the passage of the normal frequency and the switch 52 controls the passage of the Transmitter frequency. Both switches are related to the location of the running segments rotated against each other in relation to the stationary brushes, so their transmission phases take turns. Synchronous with the switchings on the input side of the discriminator there is an alternating ringing of the discriminator output (terminals 13, 13 ') on one of the two indicators 6 or 7. The indicator 7 influences the vote of the discriminator by adjusting the additional variable capacitors 15 and 16, which parallel to each of the tuning capacitors, while the indicator 6 the Tuning of the transmitter 3 by adjusting the additional variable capacitor 31 in parallel to resonant circuit 32 influenced. The switching phases are also selected here so that the indicator 7 during a switching phase for the normal frequency generator 4 is also switched on. During this time, the indicator receives 7 from the discriminator Current that is used to retune the discriminator tuning to the normal frequency Consequence. This influence continues until the discriminator reaches the normal frequency is matched. The indicator 7 and the normal frequency generator are in the next switching phase 6 is switched off and the transmitter is switched on to the discriminator, likewise the corresponding indicator 6. During this switching phase the indicator receives 6 a directional current from the discriminator i, which tends to be the variable Additional capacitor 31 of the oscillating generator 3 in the frequency-correcting sense influence. Such a process can spread over a number of times until it has expired of repetitive switchovers. The adjustment process is finished, when the indicator current has become zero or at least so small that the indicator is no longer able to respond due to its internal friction. The sender is then at least approximately to the discriminator tuned to the normal frequency matched and thus also to the frequency of the normal frequency generator.

Die Umschaltung kann auch mittels Relais erfolgen, deren Kontakte dauernd hin und her pendeln, wobei der Pendelvorgang durch Selbststeuerung der Relais in bekannter Weise aufrechterhalten werden kann.Switching can also be done by means of relays, their contacts Pendulum continuously back and forth, the pendulum process being controlled by the relay itself can be maintained in a known manner.

Ferner kann die Umschaltung auch mittels Elektronenröhren erfolgen, wobei durch abwechselnde positive und negative Steuergitterspannungen der 1?lektronensti-oni(lurchlaß periodisch abwechselnd gesteuert \% ir(l.Furthermore, the switchover can also be carried out by means of electron tubes, with alternating positive and negative control grid voltages of the 1? Lektronensti-oni (lurchlaß periodically alternately controlled \% ir (l.

_11s Indikatoren eignen sich Elektromotoren, deren Rotoren abwechslungsweise vom Diskriminatorstrom durchflossen werden und die mechanisch finit dem kotorplattensystem der Zusatzkondensatoren gekuppelt sind. Falls die abgebbare Leistung des 1)iskriniinators für den Antrieb der Rotoren nicht ausreicht, kann dein Diskriminator ein Verst;irker nachgeschaltet werden, in dessenAusgangskreis die IZotoreu abwechslungsweise eingeschaltet werden. F,s l;iinneii aber auch jedem einzelnen Motor \"erstärker vorgeschaltet werden. Als Indikatoren eignt#ii sich auch Drehspulen, die z. B. in herni:tnenten Magnetfeldern angeordnet sind. Ihre I)relil>et@cgttng wird zur Verstellung von Kondensatorl>elegungen Benutzt. Auch hier kann der Strom einem \"erstä rker entnommen werden, der dem l )iskriminator nachgeschaltet ist. Es können aber auch jeder einzelnen Drehspule Verstärker vorgeschaltet werden._11s indicators are suitable electric motors whose rotors alternate are traversed by the discriminator current and the mechanically finite kotor plate system the additional capacitors are coupled. If the output power of the 1) isolator is not sufficient to drive the rotors, your discriminator can be an amplifier are connected downstream, in whose output circuit the IZotoreu are switched on alternately will. F, s l; iinneii but also upstream of each individual motor will. Rotating coils are also suitable as indicators. B. in herni: tnents Magnetic fields are arranged. Your I) relil> et @ cgttng is used to adjust capacitor positions Used. Here, too, the current can be drawn from an "amplifier" which is fed to the l ) is downstream of the discriminator. But it can also be used for each individual moving coil Amplifiers are connected upstream.

I)er Norni<ilfre(ltienzgenerator kann mittels eines Schwingkristalles auf konstanter Frequenz gehalten @@cr<len. I)ie Normalfrequenz kann aber auch gewisse Frequenzänderungen aufweisen und sich z. B. nach einem bekannten Programm ändern. In I#.inklang mit dieser Änderung muß natürlich der :1listiininliereicli des Diskriminators liegen. Die Änderungsgeschwindigkeit der Frequenz des Normalgenerators ist natürlich beschränkt und im wesentlichen durch die Zeitkonstante der IndikatorenBegrenzt.I) he Norni <ilfre (ltiengenerator can by means of an oscillating crystal held at constant frequency @@ cr <len. I) The normal frequency can also have certain frequency changes and z. B. according to a known program change. In line with this change, the: 1listiinliereicli of the discriminator. The rate of change in the frequency of the normal generator is of course constrained and essentially limited by the time constant of the indicators.

Handelt es sich bei (lein Sender um einen frequenzmodulierten Sender, so kann der Einfluß der l'nsvnnnetrie der 1)iskriminatorcharakteristik noch eriniii(lert werden, indem die Frequenzmodulation (les Senders auch der Normalfrequenz überlagert wird. Zu diesem "Zwecke wird. wie die Fig.2 zeigt, in der \ erl)iit(lting zwischen dem Normalfrequenzgenerator 4 und (lein Schalter 5R ein Modulator 9o mit nachfolgendem Bandpaßfilter 9t eingeschaltet. Dein Modulatorc)o wird dieFrequenz des frequenzniodulierten Senders 3 zugeführt. Die Normalfrequenz- ist dabei gleich der doppelten mittleren Senderfrequenz gewählt, und die Durchlaßfrequenz des Bandpaßtilters ist gleich der Senderfrequenz. I)eni 1)isl;riminator werden also auf beiden Schaltstellungen außer der mittleren Frequenz des Senders und des Normalgenerators auch die Seitenhänder zugeführt. Die Folge davon ist, daß in beiden Schaltstellungen die gleiche zusätzliche Gleichstronikc»nponente infolge Unsymmetrie der Charakteristik in den jeweiligen Indikator fließt und die Nachstellungen der Abstimmungen immer im gleichen Sinne beeinflußt werden. Dadurch \\-erden :\bstiminfehler infolge von Charakteristikfehlern vermieden.If the (lein transmitter is a frequency-modulated transmitter, in this way the influence of the intrinsic nature of the 1) discriminator characteristic can still be reduced by the frequency modulation (les sender also superimposed on the normal frequency will. For this purpose, as FIG. 2 shows, in the \ erl) iit (lting between the normal frequency generator 4 and (lein switch 5R a modulator 9o with the following Bandpass filter 9t switched on. Your modulatorc) o becomes the frequency of the frequency modulated Sender 3 supplied. The normal frequency is equal to twice the mean Transmitter frequency is selected, and the pass frequency of the bandpass filter is equal to that Transmitter frequency. I) eni 1) isl; riminator are therefore on both switch positions except the middle frequency of the transmitter and the normal generator also the side-handers fed. The consequence of this is that the same additional Equal electronic components as a result of the asymmetry of the characteristic in the respective Indicator flows and the readjustments of the votes always in the same sense to be influenced. Thereby \\ - earth: \ bstimin errors due to characteristic errors avoided.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for checking and retiming the trigger frequency of a transmitter to a normal frequency, characterized in that the input of a discriminator is alternately connected to the transmitter or to a normal frequency generator by means of a switch in a periodic rhythm and that the output of the discriminator is connected by means of a switch in a periodic rhythm a changeover switch is alternately connected to an indicator in the same periodic rhythm, the indicator influenced by the normal frequency generator influencing the Al> mood of the discriminator and the other indicator influencing the tuning of the transmitter in a frequency-correcting sense.

2. Device according to claim i, characterized in that the transmitter is frequency-modulated is.

3. Device according to claim i or 2, characterized in that the switchover by synchronously rotating ring segment switches. .

Device according to claim i or 2, characterized in that the switching by means of the contacts of a Relay takes place, the periodic actuation of which is maintained by self-control will.

5. Device according to claim i or the following, characterized in that the indicators are DC motors whose rotors alternate in the Discriminator circuit are switched on.

6. Device according to claim 5, characterized characterized in that the discriminator is followed by an amplifier in which Output circuit the rotors are switched on alternately.

7. Establishment according to claim t or following, characterized in that the indicators are moving coils which are arranged in a magnetic field. B.

Device according to claim 7, characterized characterized in that the discriminator is followed by an amplifier in which Output circuit the moving coils are switched on alternately. (G.

Facility according to claim 5, characterized in that an amplifier is connected upstream of each rotor is. ok

Device according to Claim 7, characterized in that each rotating coil an amplifier is connected upstream. i i.

Device according to claim i or the following, characterized in that the normal frequency generator contains an oscillating crystal.

12. Device according to claim i to io, characterized in that the frequency of the normal frequency generator is variable.

13. Device according to claim 2 or following, characterized in that in the connection between the normal frequency generator and a modulator with a subsequent bandpass filter is switched on at the switch and that the modulator is connected to the transmitter.

14. Device according to claim 13, thereby characterized in that the frequency of the normal frequency generator is equal to twice the center frequency of the transmitter and that the frequency passband of the bandpass filter corresponds to the transmitter frequencies.

15. Device according to claim i or following, characterized in that the switching by means of electron tubes takes place, the passage of which is periodically controlled alternately.