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Verfahren und Einrichtung zur Wechselstromtelegraphie
| Die Erfindung betriltt `erfahren und Einrich- |
| tungen zur l'lrenragurtg telegraphischer \achrichteri |
| mit 1lilfe v (m \\'echsclstr<imen, die im Rhythmus der |
| zu übertragenden 'felegraphierzeicl;@en moduliert |
| werden. |
| Für die Gleichstromtelegraphie sind sogenannte |
| l,:irtfaclistrorn- und, Doppelstrornverfahren bekannt. |
| Heim Hinfachstroniverfahren AS ein von Gleich- |
| strcmi durchHossener Stromkreis im Zeicttenrlil@tli- |
| mus unterbrochen und geschlossen. Dieses Verfahren |
| ist haulnsächlich für Thlnehrneranschlußleitungen |
| gebräuchlich, lk#i denvri die zu überbrückende Etit- |
| fernttng nur kurz und die Telegraphierstromquelle |
| im Anrt aufgestellt ist. Für längere Leitungen, ins- |
| 1(es(m<lere auch für den Verkehr zwischen Ämtern. |
| wird (las 1)oppelstronrvcrfahren angewendet. Dieses |
| zeichn-t sich (furch erheblich geringere Wrzerrun- |
| -ert atrs trrr(i besteht (Irin. (1a0 (he beiden zur
ZUG |
chenhildung notwendigen unterscheidbaren Strornzustände (s( -)genannter Trennstrom
in der Ruhelage.
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sogenannter Zeichenstrom in der Arbeitslage des Sendekontaktes) durch
Gleichstrom entgegengesetzter Richtung (Plusstrom und Minusstrom) dargestellt werden.
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In entsprechender Weise gibt es für die Wechselstrorntselegraphie
sogenannte Einfachtonverfahren, die entsprechend den Einfachstromverfahren der Gleichstromtelegraphie
finit Unterbrechungen und Schließungen eines 1\'echselstromkreises arbeiten und
auf stärarrnen hal)elverbindungen gut verwendbar sind. Daneben gibt es auch in der
Mechsdstromtelegraphie Verfahren mit DoppeJstromcharakter, d. h. solch Verfahren.
bei denen (lern Trennstrom ein bestimmter Strornzustand der Wechselstromülw rtragttrigskreise
und dem Zeichenstrom ein davon unterschwIlharer Stromzustand. entspricht. Ein soldies
Wechselstromtelegraphieverfahren
mit Doppelstromcharakter ist insbesondere dann erwünscht, wenn es sich um störanfällige
Verbindungen handelt und wenn man die mit einem Doppelstromverfahren erreichbare
Verzerrungsfreiheit ausnutzen will.
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Ein bekanntes Wechselstromtelegraphieverfahren mitDoppelstromxharakter
ist das sogenannte Doppeltonverfahren, bei dem zwei Einfachtontelegraphiekanäle
in der Weise kombiniert werden, daß in einem Kanal die Trennstromschritte durch
einen Trägerwechselstrom bestimmter Frequenz und- in einem anderen Kanal die Zeichenstromschritte
durch einen Trägerwechselstrom andlerer Frequenz dargestellt werden. Auf der Empfangsseite
werden bei diesem Doppeltonverfahren die über die beiden Kanäle zeitlich abwechselndübertragenenWechselstromimpulse
nach der Gleichrichtung einem Differentialempfangssystem zugeführt, das bei symmetrischer
Arbeitsweise die übertragenen Telegraphierzeichen mit annähernd den gleichen Eigenschaften
wie die Empfangsschaltung einer GLeich-stromdoppelstromübertragungwiedergibt.
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Dieses Verfahren hat also grundsätzlich Doppelstromcharakter, weist
aber den Nachteil auf, daß man zwei vollständige Telegraphierkanäle für die Übertragung
nur einer Nachricht braucht. Das verfügbare Frequenzband eines Übertragungsweges
kann also bei diesem Verfahren gegenüber der vorher erwähnten Einfachtonübertragung
nur mit der halben Anzahl von telegraphischen Verbindungen ausgenutzt werden.
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Einweiteres bekanntes Tastverfahren der Wechselstrom,telegraphie,
mit welchem ein Doppelstromcharakter angestrebt wird, ist die Frequenztastung, bei
der die in einem Wechselstromkreis übertragene Frequenz im Rhythmus derTelegraphierzeic'hen
umgetastet, d. h. zwischen zwei bestimmtem Werten sprungartig geändert wird. Dieses
Verfahren ist nur in Telegraphiekanälen größerer Bandbreite einwandfrei brauchbar.
Versucht maan, dieses Verfahren in einem Telegraphiekanal anzuwenden, der nur die
für Einfachtonübertragung übliche geringe Frequenzbandbreite besitzt, so ergibt
sich eine starke Frequenzabhängigkeit des Systems. Der Grund. hierfür liegt in dem
charakteristischen Verlauf der Augenblicksfrequenz bei den Ein- und, Ausschwingvorgängen
in schmalen Filtern. Hieraus folgt, daß sowohl an die Frequenzgenauigkeit und Frequenzkonstanz
des auf der Sendeseite getasteten Trägerwechselstromes als auch an die Genauigkeit
und Konstanz der elektrischen Werte (Induktivität, Kapazität, Widerstand) der zur
Demodulation auf der Empfangsseite notwendigen Schaltelemente sehr hohe Anforderungen
gestellt werden müssen, die nur mit untragbar hohem Aufwand erfüllt werden können.
Auch eine automatische Frequenznach-stellung verbietet sich wegen des großen Aufwandes
für den praktischen Betrieb.
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Ein weiteres T astverfahren der Wechselstromtelegraphie mit Doppelstromcharakter
wendet das Prinzip der Phasenmodulation: an. Bei diesem Verfahren werden die Trennstrornschritte
durch eine bestimmte Phasenlage des Trägerwechselstromes dargestellt, und beim Übergang
auf einen Zeichenstromschritt wird jeweils die Phasenlage sprunghaft auf einen bestimmten
anderen Wert geändert. Eine ausreichend exakte Übertragung der einzelnen Stromschrittgrenzen
und eine ausreichend geringe Frequenzabhängigkeit werden bei dem Phasenmodulationsverfahren
erreicht, wenn der Phasensprung beim Übergang von Trennstrom auf Zeichenstrom und.
umgekehrt jedesmal volle i8o° beträgt, d. h. also der Trägerwechselstrom bei der
Tastung gewissermaßen umgepolt wird.
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Dieses mit einem Phasensprung von 18o° arbeitende Tastverfah.ren hat
zwar, was die Exaktheit der Zeichenbildung und die Vermeidung von Verzerrungen anbetrifft,
in praktisch idealer Weise den gewünschten Doppelstromch.arakter, jedoch besteht
der grundsätzliche Nachteil, daß durch Störungen oder Fehlschaltungen während der
Übertragung die richtige Phasenzuordnung auf der Empfangsseite verlorengehen und
dadurch eine fehlerhafte Zeichenwiedergabe eintreten kann. Wird nämlich, wie es
bei diesem Verfahren. üblich ist, der zur Demodulation auf der Empfangsseite notwendige,
mit dem Trägerwechselstrom des Senders synchron und also auch konphas laufende Hilfsträgerwechselstrom
aus den empfangenen Zeichen durch Gleichphasigpolen des mit wechselnder Phasenlage
empfangenen Telegraphierwechselstromes oder durch Synchronisierungeinesörtlichen
Generators mit der verdoppelten., also keine Phasensprünge mehr enthaltenden Frequenz
des Telegraphierwechselstromeserzeugt, so ist die Phasenlage des Hilfsträgerwechselstrorfies
nicht eindeutig festgelegt. Es ist wohl möglich, bei der Einschaltung des Gerätes
die dann zunächst vorhandene, dem Trennstrom entsprechende Phasenlage des empfangenen
Wechselstromes und die Trennstromlage des von dem Phasensprungempfänger gesteuerten
Empfangsrelais in die richtige Beziehung zueinander zu bringen, jedoch wird diese
Beziehung während der darauf folgenden Ül.>ert@ragung von einander abwechselnden
Trennstrom- und Zeichenstromschritten nur so @lange aufrechterhalten, wie keine
Störungen oder Fehlschaltungen eintreten. Es bleibt während der ganzen Übertragung
eine Unsicherheit in der Phasenzuordnung von iSo° bestehen, die auch eine entsprechende
Unsicherheit in der Polung der vom Phasensprungempfänger abgegebenen Doppelstromzeichen
zur Folge hat. Durch eine Störung oder Fehlschaltung kann ein Phasensprung vorgetäuscht
werden und dadurch die richtige Zuordnung der Trennstrom- und Zeichenstromlage des
Empfangsrelais zu den entsprechenden Phasenlagen des empfangenen Wechselstromes
verlorengehen. Dies führt natürlich sofort zu einr2r Wiedergabe falscher Zeichen.
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Gemäß der Erfindiung lassen sich alle diese Nachteile dadurch beseitigen,
daß für die Übertragung der Telegraphierzeichen gleichzeitig eine Frequenzmodulation
und eine Phasenmodulation angewendet wird.
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Auf der Sendeseite kann dieser Gedanke in der Weise verwirklicht werden,
d@aß beim Senden der Telegraph erzeichen gleichzeitig die Frequenz und
die
Phasenlage dcs Trägerwecliselstromesgeändert wird:, und zwar vorzugsweise derart,
daß sowohl die Fretlueti.zänderting als auch die Phasenänderung, abgesehen von kurzzeitigen
Cbergangserscheinungen, sprunghaft erfolgt.
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Auf der Empfangsseite wird der Grundgedanke der Erfindung zweckmäßig
in der Weise zür Anwendung gebracht, daß beim Empfang des frequenz-und phasenmodulierten
`'Wechselstromes die Phasenänderung zur Zeichenbildung und die Frequenzänderung
zur Üllerw-acliung der für richtige Zeichenbildung erforderlichen Phasenzuordnung
benutzt wird.
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Auf diese Weise ist es durch Anwendung der Erfindutig inhglich, die
eingangs geschilderten Vort ü ile ein, r finit 1'haserisprüngen von 18o° arbeitenden
Pliasensprungtastung für die Bildung exakter unverzerrter Zeichen auszunutzen, zugleich
aber die geschilderte Phasenunsicherheit der Empfangsanordnung einwandfrei zu beseitigen,
indem der Vorteil der Fi-edtienztitiitastung, claß die Zuordnung der hei der Tastring
auftretenden Augenblicksfrequenzen zum Trennstrom bzw. Zeichenstrom eindetitig erbalten
bleibt, für die laufende Überwachung der riclitigcn I'liasviizuordnutig hei der
Auswertung der Pliasenspriinge im Enil>fiing"er ausgenutzt werden kann.
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Da bei <lein \'erfah-ren gemäß der Erfindung die Freclu:nzünderungen
nicht mehr zur Zeichenbildung selbst herangezogen, die I'Iiasetispriinge von 18o-'
aber auch hinter einem Clierti-agungstveg sehr geringer Bandbreite exakt wiedergegeben
werden, ist es bei Anwendung cler Erfindung möglich, mit der für die Einfachtontolegraphie
üblichen geringen Kanalbandbreite auszukommen, die z. B. bei einer T.lcgraliüicrgcschw-indigkeitvon
5o Baud nur 8oHz beträgt. In einem solchen L`bertragungskanal kann-, wie theoretische
Überlegungen gezeigt hallen, hei Anwendung (,er Erfindung tnit cinein Frequenzhull
beiderseits der Tr'i;erfrequenz gearbeitet werden, der lx i einer Kanalbandbreite
von 8o Hz etwa ± 25 IIz beträgt, also bei einer Telegraphiergeschwindigkeit von
5o Baud etwa gleich der Telegraliliierfreduenz von 25 Hz ist.
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Man kann bei Anwendung der Erfindung mit der Begrenzung c'.er Kanalbandbreite
im Verhältnis zur Telegraliliiergeschw-indigkeit so weit gehen, daß ein zeltie getastete
Wechselstrominipulse von nur einer Stromschrittclauer, cl. 1i. itn vorgenannten
Zahlenbeispiel v011 20 111s Dauer, von dein Frequenzmodulationsetnl>fätiger nicht
mehr einwandfrei wiedergegeben w-c°rden. Es geniigt, wenn eine einwandfreie Wiedergalle
des Trennstrom- bzw. Zeichenstromcharakters der empfangenen @\'echselstromimllulse
erst ])ei einer Impulsdauer voti mindestens zwei Stromschritten erfolgt, da solche
Impulse in getiiigender Anzahl und Läufigkeit vorkommen, um die gewünschte laufende
Kontrolle der richtigen 1'Iiasenzuordriung 1>e1 der 1'liasendemodulation zu iiberwacheti.
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Für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann die Sendeeinrichtung
zweckmäßig so ausgeliildc t werdtn, claß mit dem Wechselstromerzenger eine Tastschaltung
verbunden ist, die bei Übergang von Trennstrom auf Zeichenstrom die dem Trennstrom
entsprechende Frequenz des Wechselstromes auf eine innerhalb der Bandbreite desselben
Kanals übertragbare, dem Zeichenstrom entsprechende Frequenz und gleichzeitig die
d-em Trenn-Strom entsprechende Phasenlage des Wechselstromes auf die dem Zeichenstrom
entsprechende, vorzugsweise entgegengesetzte Phasenlage umtastet.
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Die Empfangseinrichtung besteht gemäß der Erfindung zweckmäßig aus
einem, Phasensprungernpfängner, der auf Phasensprünge anspricht und die empfangenen
Wechselstromzeichen in für die Steuerung eines Telegraphenempfängers geeignete Gleichstromzeichen
umwandelt, und einem Frequenzmodulati.otisempfänger, .der auf Frequenzänderungen
anspricht und die richtige Zuordni!ung der vom Phasensprungempfänger abgegebenen
Gleichstromschritte zu den den Trennstrom bzw. Zeichenstrom kennzeichnenden Phasenlagen
des Wechselstromes überwacht. Werden die empfangenen Wechselstromzeichen beispielsweise
sowohl von dem Phasensprungempfänger als auch von dem Frequenzmodulationsempfänger
in Doppelstromzeichen umgewandelt, so läßt sich die erforderliche Überwachung der
richtigen Zuordnung der vom Phasensprungempfänger gebildeten Doppelstronizeichen
zti den beiden möglichen Phasenlagen in einfacher Weise dadurch erreichen, daß durch
Ü berw-achungsschaltmittel, z. B. eine Relaisanordnung, laufend die Polung der vom
Phasensprungempfänger gebildeten Doppelstromzeichen mit der Polung der vom Frequerizniodulationsempfänger
abgegebenen Doppelstromzeichen verglichen wird. Die Überwachung kann in der `''eise
erfolgen, daß bei abweichender Polung der von leiden Empfangsteilen kommenden Doppelstromzeichen
ein Signal für das Bedienungspersonal gegeben wird, jedoch ist es zweckmäßiger,
die Empfangseinrichtung. so auszubilden. daß bei Abweichung der Polung durch Korrekturschaltmitte.l
selbsttätig eine Umpol.ung der vom Phasensprun:gempfänger gebildeten Doppelstromzeichen
bewirkt und damit die richtige Polung wiederhergestellt wird.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand der Zeichnungen.
erläutert werden.
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Fig. i und, ? zeigen Schaubilder zur Erläuterung der Wirkungsweise
einer Frequenzumtastung bzw. einer Phasetisprungtastung; Fig. 3 veranschaulicht
eine Sendeschaltung gemäß der Erfindung; Fig. 4 und 5 zeigen Empfangsanordnungen
für die Abwendung der Erfindung.
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In Fig. i stellt die rechteckige Kurve a die idealisierte Form eines
Zeichens dar, das aus zwei entgegengesetzt gepolten Stromschritten von je 20 ms
Dauer besteht und z. B. als Teil einer fortlaufenden Folge sog. Wechsel mit einer
Telegraphiergeschwindigkeit von 5o Baud anzusehen ist. Für dieses Zeichen ist eine
Frequenzinodulation angenommen, die mit einem Frequenzhub von ± 30 Hz arbeitet.
Ein solches Zeichen entspricht in seinem Charakter einem Doppelstromzeichen der
Gleichstromtelegraphie,
welches aus positiven und, negativen Impulsen
von je 20 ms Dauer zusammengesetzt ist. Der Nulllage des Gleichstromes bei der Doppelstromtastung
entspricht in dem dargestellten Falle der Frequenzmodulation ein Wechselstrom von
der mittleren Frequenz /o, die in Fig. i als Nullinie eingezeichnet ist. Der Wert
dieser Träglerfrequen.z wird im Sendezeichen selbst lediglich. als Momentanwert
im Augenblick der Frequenzumtastung durchlaufen, während das Zeichen. selbst nur
aus Impulsen mit der oberlialli oder unterhalb des Trägers liegenden Signalfrequenz
fo ± 3o Hz gebildet wird.
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Die Kurve c veranschaulicht den Verlauf der Augenblicksfrequenz auf
der Empfangsseite, nach-(lern das Sendezeichen a einen Übertragungsweg von 8o Hz
Durchlaßbreite durchlaufen hat. Durch die Ein- und Ausschwingvorgänge ist die Zeichenform
stark verzerrt. Einerseits findet in der Impulsmitte ein Überschwingen über den
ursprünglichen Frequenzhub hinaus statt. vor allem aber zeigt der Kurvenverlauf
einen außerordentlich flachen Nul,ldurchgang, der bereits bei geringfügigen Frequenzverschiebungen
auf der Sendeseite oder kleinen Verstimmungen der Filter auf der Empfangsseite erhebliche
Telegraphieverzerrungen erwarten läßt.
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Die gestrichelte rechteckige Kurve b zeigt die Form eines sonst gleichartigen,
d. h. aus zwei entgegengesetzten Impulsen von 2o ms Schrittdauer zusammengesetzten
Sendezeichens mit einem Frequenzhul) von ± 2o Hz, während die ebenfalls gestrichelte
Kurve d den Verlauf der Augenblicksfrequenz beim Empfang eines derartigen Zeichens
hinter einem Filter von 8o Hz Durchlaßbreite darstellt.
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Eigenartigerweise ist bei der Kurve d mit dem geringeren Frequenzhub
der Nulldurchgang beim Frequenzwechsel etwas weniger flach als bei der vorher erwähnten
Kurve c mit einem Frequenzhub von ± 3o Hz, jedoch ist er auch in diesem Falle noch
zu flach für eine exakte Zeichenbildung.
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Fig. 2 zeigt den Verlauf der Augenblickswerte der Phasenlage bei einer
Phasensprungtastung. Auch hier iist angenommen, d.aß es sich um ein Zeichen handelt,
das aus entgegengesetzten Impulsen von je 2o rns Länge zusammengesetzt ist. In dem
Schaubild ist als waagerechte Mittellinie und zugleich Zeitachse eine mittlere Phasenlage
990 eingezeichnet, die jedoch nur theoretische Bedeutung hat, da sie praktisch bei
einer Phasensprungtastung in der Sendeschaltung nicht vorkommt. Sie würde der Nullage
des Gleichstromes f>ei der Doppelstromtastung entsprechen.
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Nach oben sind die positiven und nach unten die negativen Abweichungen
der Phasenlage der Sendezeichen von dieser theoretischen Mittellage quo eingezeichnet.
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Die ausgezogene rechteckige Kurve a stellt den Verlauf der Phasenlage
für ein Sendezeichen mit einem Phasenhub von ± 45° dar. Nach dem Durchlaufen eines
Filters von. 8o Hz Durchlaßbreite ist infolge der Ein- und Ausschwingvorgänge eine
Verzerrung eingetreten, so daß sich ein Verlauf der Phasenlage des Empfangszeichens
gemäß der ausgezogenen Kurve d ergibt. Man erkennt, daß auch hier eine Abflachung
der Nulldurchgänge eintritt, wenn auch nicht in so starkem Maße wie` liei der Frequenzmodulation
nach Fig. i.
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Der Nulldurchgang wird bereits etwas steiler, wenn auf der Sendeseite
finit einem Phasenhub von ± 67,5° gearbeitet wird, wie die gestrichelte Kurve b
für das Sendezeichen und die entsprechende ebenfalls gestrichelte Kurve e für (las
Empfangszeichen darstellt.
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Eine entscheidende Verbesserung ergibt sich jedoch erst, wenn die
Phasenmodulation auf der Sendeseite mit einem Phasenhub von ± 9o°, d. li. also mit
einem vollen Phasensprung von i 8o° durchgeführt wird. Den Verlauf des Sendezeichens
bei einem derartigen Phasenhub zeigt die strichpunktierte Rech.teckkurve c. Rechnerisch
gilt diese Kurve gleichzeitig auch für den Verlauf der Phasenlage des Empfangszeichens
nach dem Durchlaufen eines Filters von beispielsweise 8o Hz Durchlaßbreite. Praktisch.
ergeben sich infolge der endlichen Umschlagzeit der Tastschaltung beim Übergang
von Zeichen- auf Trennstrom und umgekehrt gewisse geringfügige Abweichungen von
dieser theoretischen Kurve. Jedoch bleiben auch. dann die im Sender getasteten Phasensprünge
von i8o° beim Empfang voll erhalten. Für die praktische Verwendung bedeutet dies,
daß bei Anwendung einer Phasensprungtastung m,it einem, Phasensprung von i 8o° keine
Verzerrungen durch den Übertragungsweg oder die Filter entstehen.
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Die Erfindung macht sich diesen entscheidenden Vorteil des mit iSo°
arbeitenden Phasensprungverfahrens zunutze, indem diese Art der Tastung für die
exakte Zeichenbildung angewendet wird, während die gleichzeitige Frequenzumtastung,
bei der keine exakten Nulldurchgänge auszuwerten sind, für die Überwachung der richtigen
Phasenlage bei der Phasensprungdemodulation benutzt wird. Die gleichzeitigen Frequenzänderungen
beeinflussen die exakte Auswertung der Phasensprünge im Phasensprungempfänger nicht,
da sie sich innerhalb der Dtirclrlaßbreite der Fillter abspielen und auf die zeitliche
Lage der Phasensprünge keinen Einfluß haben.
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Fig. 3 zeigt in vereinfachter Form eine Ausführungsm,öglichkeit für
eine Sendeeinrichtung gemäß der Erfindung. Die Schaltung stellt einen Röhrendummer
dar, der in bekannter Weise durch eine Dreielektrodenröhre R gebildet ist, indem
der von der Anodenbatterie AB gespeiste Anodenkreis über Wicklungen eines
Transformators T1 auf den Gitterkreis rückgekoppelt ist. Die rückgekoppelte Spannung
wird dem im Gitterkreis liegenden Schwingungskreis über einen Entkopplungswiderstand
W# zugeführt. Der Schwingungskreis enthält in bereits an sich bekannter Weise zwei
Induktivitäten 1_l, I_., und zwei Kapazitäten Cl' C@" die durch einen
Schalter e in zwei verschiedenen Kombinationen zusammengeschaltet werden können.
In der dargestellten Lage dies Schalters e ist der Kondensator C2 überbrückt und
die Spule L, abgeschaltet, so daß der aus der Indukt,ivität Li tind der Kapazität
Ci bestehende Schwingungskreis für die vorn Röhrensummen erzctigtc
1,
rcclucnz maßgebend ist. Wird der Schalter e in die entgegengesetzte Lage gebracht,
so wird die Induktivität durch Parallelschalten der Spule L2 und gleichzeitig die
Kapazität des Schwingkreises durch Hinzuschalten des Kondensators C2 derart verän
fiert, daß sich eine neue Sum@merfrequenz mit der ge-
wünschten Frequenzabweichung
ergibt.
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Gleichzeitig ist die Ausgatigsw icklung des Transformators Ti mit
einem Mittenabgriff versehen und über einen Umschalter f derart an ein Klemmenpaar
K2 angeschlossen. daß durch Umlegen dieses Umschalters eine Umpolung und damit für
den an den Klemmen K., almehmbaren `Wechselstrom ein Phasensprung von i8or herbeigeführt
werden kann.
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Die beiden Umschalter e und f xverden nun in geeigneter Weise gleichzeitig
durch einen Telegraphiesender unmittelbar oder durch die von einem Telegraphiesender
kommenden Zeichen betätigt. in.detn sie heispelsweise als Schalter von polarisierten
Relais E und F ausgeführt sind, die ihrerseits an einem Eingangsklemmenpaar Ki liegen,
wie Fig. 3 zeigt.
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Diese Sendeschaltung läßt natürlich zahlreiche Variallteti zu. Es
kommt immer nur darauf an, daß die gewünschte Frequetizätiderung des erzeugten Wechselstromes
gleichzeitig mit der Umpolung bzw. der sprunghaften Änderung seiner Phasenlage erfolgt.
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Ein Ausführungsbeispiel für eine Empfangsanordnung gemäß der Erfindung
ist in Fig..1 dargestellt. Es ist angenommen, daß die empfangenen Weclroselstromzeiclien
über ein Klemmenpaar K3 zugeführt werden. Die Auswertung der Phasensprünge erfolgt
in einem an sich bekannten Phasensprungempfänger Pill, der die aufgenommenen Wechsedstromzeichen
beispielsweise in Gleichstromdoppedstromzeichen umwandelt und mit diesen ein polarisiertes
Relais D steuert.
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Der Phasensprungempfänger PM kann ähnlich wie die bekannten Einrichtungen
z. B. derart ausgeführt sein, daß die abgegebenen Doppelstromzeichen in einem abgezweigten
Steuerstromkreis die ankommenden Zeichen umpolen und dadurch einen Wechselstrom
ohne Phasensprünge, also nur mit dem von der Frequenzmodulation herrührenden Phasenverlauf
herstellen, der in dein eigentlichen Demodulator zur Herstellung von Doppelstromgleichstromzeichen
entsprechend den Phasensprüngen der `-%'echselstromzeichen benutzt wird. Es ist
jedoch bekannt, daß bei dieser Anordnung ein Umspringen der Phase und damit eine
fehlerhafte "Leichenbildung möglich ist, wenn der Vorgang durch Störimpulse oder
Fehlschaltungen gestört wird. Der Empfänger arbeitet nach einer solchen Fehlschaltung
mit derselben Exaktheit wie vorher weiter. jedoch sind die von ihm abgegebenen Doppelstromzeichen
falsch gepolt, so daß sich auch ein Abdruck falscher Zeichen in dem angeschlossenen
Empfänger ergibt.
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Um diese Polung der vom Phasensprungempfänger P.11 abgegebenen Zeichen,
auf die es für einen richtigen Betrieb des angeschlossenen Telegraphenapparates
ankommt, zu überwachen und im Bedarfsfalle zu korrigieren, ist ein mitlaufender,
d. b. ebenfalls durch: die ankommenden Wechselstromzeichen beeinflußter Frequenzmodulationsempfänger
FM
vorgesehen. Dieser kann in an sich, bekannter Weise ausgeführt sein und
hat nur die Aufgabe, die ankommenden Wechselstromzeichen in entsprechende Gleichstromzeichen,
z. B. gemäß Fig. d in Doppelstromzeichen, zum Betrieb eines polarisierten helais
H umzuwandeln. Da die Schaltung solcher Frequenzmodulationsempfänger bekannt und
für die Erfindung unwesentlich ist, wurde sie zur Erzielung besserer Übersicht ebenso
wie die Schaltung des l'häsensprungempfängers PM nicht im einzelnen dargestellt.
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Die von ('lern Phasensprungempfänger P_11 erzeugten, dem polarisierten
Relais D zugeführten und in ihrem Rhythmus den übertragenen Telegraphierzeichen
entsprechenden Doppelstromzeichen werden über das Klemmenpaar K,t an einen Telegraphenempfäliger
oder einen zu einem solchen führenden Verbindungsweg weitergegeben, indem der von
denn Relais D betätigte Schalter d den Pluspol oder den Minuspol einer in der Mitte
geerdeten Telegraphenbatterie TB an die obere Klemme des Klemmenpaares K4 anschaltet.
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Das von dem Frequenzmodulationsempfänger FM
gesteuerte polarisierte
Relais H betätigt einen Umschalter lr, der im Ruhezustand und bei nur geringen Erregungen
des Relais H in der gezeichneten Mittellage liegt. Ein Umlegen des Umschalters h
an das obere, m,it dem Pluspol der Telegraphierbatterie verliundenc Schaltstück
bzw. an das untere, an den Minuspol angeschlossene Schaltstück findet nur dann statt,
wenn die Erregung des Relais H in dem entsprechenden Sinne genügend groß ist. Dies
ist bei kurzen Impulsen von nur einer Schrittlänge unter Umständen nur in der Impulsmitte
oder überhaupt nicht der Fall, wohl aber dann, wenn Impulse von mindestens der doppelten
Schrittlänge empfangen werden.
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Bei richtiger Arbeitsweise des Phasensprungempfängers P:11 arbeiten
die Relais D und H stets gleichsinnig entsprechend dem Rhythmus der
Telegraphierzeichen, wenn auch das Relais H gewissermaßen träger als das Relais
D arbeitet und unter Umständen hei kurzen Impulsen von der Länge nur eines Schrittes
gar nicht voll zum Ansprechen kommt.
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Zwischen den beweglichen Schaltstücken der Umschalter d und
lt ist nun eine Überwachungsschaltung angeordnet, die erfindungsgemäß bei falscher
Arbeitsweise des Phasensprungempfängers P.11 automatisch eine Umpolung und damit
eine Wiederherstellung der richtigen Arbeitsweise bewirkt. Diese Crberwachungsschaltung
besteht im wesentlichen aus einer Gleichrichterbrücke G und zwei Relais A und B.
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Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei angenommen, daß eine Fehlschaltung
eingetreten ist und während eines Impulses die Umschalter d und h entgegengesetzt
zueinander bewegt werden, so daß der Anker des einen Umschalters m:it dem Pluspol
un.d der des anderen gleichzeitig mit dem Minuspol der
Telegraphierbatterie
TB verbunden ist. In diesem Augenblick fliegt von der Telegraphierbatter.ie
aus ein Strom durch die rechte Wicklung des Relais A, und zwar hat dieser Strom
immer nur eine bestimmte Richtung, da das Relais im Ausgangskreis der Gleichrichterbrücke
G liegt.
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Die Erregung dies Relais A hat zur Folge, daß die drei von ihm betätigten
Schalter a1, a2, a. aus der dargestellten Lage in die entgegengesetzte Lage um gelegt
werden. Der Schalter a3 bewirkt durch Umschaltung der in der Mitte angezapften Sekundärwicklung
des Transformators T2 eine Umpolung der dem Phasensprungempfänger PM zugeführten
Wechselstromzeichen, so daß hierdurch sofort eine Richtigstellung der Phasenzuordnung
und damit ebenfalls sofort eine Umsteuerung des Relais D in die richtige Lage bewirkt
wird. Dieser Vorgang spielt sich außerordentlich rasch ab, so daß nach dem Ansprechen
des Relais A alsbald die Umlegung des Schalters d in die richtige Lage erfolgt und
somit der Überwachungsstromkreis wieder stromlos wird.
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Dieses Stromloswerden darf jedoch nicht zu einem Wiederabfallen des
Relais A führen, weil sonst durch Abfallen des Schalters a3 wieder der vorhergehende
falsche Schaltzustand hergestellt werden würde. Aus diesem Grunde ist für das Relais
A eine Haltewicklung vorgesehen, die alsbald. beim Ansprechen des Relais A über
den Schalter a1 an die Telegraphierbatterie TB angeschaltet wird und somit den Schaltzustand
des Relais A aufFechterhält. Die Stärke des Haltestromes ist durch den Widerstand
W3 begrenzt.
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Ein weiterer Schaltvorgang, der durch, das Ansprechen des Relais A
herbeigeführt wird, ist die Vorbereitung eines Stromkreises für das zweite Relais
B. In der dargestellten Lage der Schalter ist dieses Relais B durch den Schalter
a2 kurzgeschlossen, so daß nur dias Relais A über seine rechte Wicklung ansprechen
kann. Sobald jedoch das Relais A erregt worden ist, wird, der Schalter a2 geöffnet
und auf diese Weise die Wicklung des Relais B sowie gegebenenfalls ein Zusatzwiderstand
W4 mit Bier rechten Wicklung A in Reihe geschaltet. Ein Ansprechen des Relais B
im Augenblick der Öffnung des Schalters a2 findet jedoch noch nicht statt, dpa,
wie oben geschigdiert, sofort nach dein Ansprechen des Relais A bereits die
Umlegung des Schalters d
in die richtige Lage erfolgt und damit der Überwachungsstromkreis
wieder stromlos wird. Außerdem ist das Relais B hochohmüg und besitzt viele Windungen,
so daß es eine gewisse Ansprechverzöglerung aufweist und während der kurzen zwischen
dem Ansprechen des Relais A und dem Umlegen des Schalters d verfließenden Zeitspanne
nicht zum Ansprechen kommen kann.
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Erst wenn eine abermalige Fehlschaltung zu einer erneuten F alschpolung
des P.hasensprungempfängers Pdll führt, wies der Überwachungsstromkreis erneut unter
Spannung gesetzt. Nunmehr spricht das Relais B an, wobei gleichzeitig durch die
bereits erwähnte hochohmige Ausführung dies Relais B und gegebenenfalls durch den
Zusatzwiderstand W4 dafür gesorgt ist, daß die Erregung der rechten Wicklung des
Relais A nur schwach und somit wirkung5= los ist.
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Beim Ansprechen des Relais B wird der im Ruhezustand geschlossene
Schalter b im Stromkreis der linken Haltewicklung des Relais A geöffnet und auf
diese Weise das Relais A zum Abfallen gebracht. Die Schalter a1, a2, a3 kehren nunmehr
in die dargestellte Ruhelage zurück. Der Schalter a3 bewirkt die Umpolung des Eingangskreises
des Phasensprungem.pfängers PM und infolgedessen auch die sofortige Umlegung des
Relaisschalters d in die richtige Lage, wodurch wiederum, der Überwachungsstromkreis
stromlos gemacht wird. Der Schalter a1 wird geöffnet, so daß der Haltestromkreis
auch nach dem Abfallen des Relais B und dem Wiederschließen des Schalters b stromlos
bleibt. Der Schaltera2 stellt den ILurzschluß für die RelaiswicklungB wieder her
und bereitet damit zugleich den Ansprechstromkreis für die rechte Wicklung des Relais
A wieder vor. Zu dem sofortigen Wiederansprechen des Relais A kommt es jedoch nicht,
da inzwischen bereits die Umlegung des Relaisschalters d in die der richtigen Polung
entsprechende Lage eingeleitet oder sogar vollzogen. worden ist.
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Die beschriebene Relaisschaltung stellt gewissermaßen eine Frequenzhalbierungsschaltung
dar, da von aufeinanderfolgenden Überwachungsimpulsen jeweils der eine den einen
und der nächstfolgende den anderen möglichen Schaltzustand im Ausgangskreis der
Relaisschaltung herstellt. Es. können selbstverständlich auch andere gleichartig
wirkende Schaltungen. an Stelle der in Fig. 4 dargestellten Relaisschaltung angewendet
«erden.
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Während in Fig. 4 die durch die Überwachungsschaltung bewirkte Umpolung
im Eingangskreis des Phasensprungempfängers PM, also auf der Wechselstromseite stattfindet,
kann die Umschaltung ebensogut auch im Ausgangskreis, d. h. auf der Gleichstromseite
durchgeführt werden, wie dies beispielsweise in Fig. 5 dargestellt ist. Hier ist
angenommen, daß das Relais A (Fig. 4) außer dem Umschalter a3 noch einen weiteren
Umschalter a4 betätigt, so daß die Umpolung des zu dem Relais D führenden Ausgangskreises
des Phasensprungempfängers PM durch doppelpolige Umschaltung erfolgt. Ebensogut
kann jedoch auch hier ein einfacher Umschalter Verwendung finden, indem das Relais
D mit zwei entgegengesetzt geschalteten Wicklungen ausgeführt oder der Ausgangskreis
dies Phasensprungempfängers nach Art einet Gegentaktschaltung ausgebildet wird.
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Die Wirkungsweise des Phasensprungempfängers PM und des die Überwachung
ermöglichenden Frequenzmod,ulationseanpfänigers FM kann im Falle der Fig.
5 die ,gleiche sein wie bei der in Fig. 4 dargestellten Schaltung. Der Vorteil der
in Fig. 5 dargestellten Anordnung besteht darin, daß verschiedene gleichartig wirkende
Schaltungsteile des Phasensprungempfängers PM und des Frequenzmodlulationsempfängers
FM zur Herabsetzung des Gesamtaufwandes gemeinsam. verwendet werden können, wie
dies durch das Rechteck V angedeutet
ist. Es kann sich hier um Verstärker,
Siebmittel, Teile der lodulationsschaltung u. dgl. handeln. Für die Ausbildung der
Überwachungs- und Ausgangsschaltung R gilt das bereits zu Fig. 4 Gesagte. Auch hier
können für die Durchführung der Erfindung verschiedene bekannte Schalteinrichtungen
verwendet werden.