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Sehwebungssummer Die Erfindung betrifft einen Schwebungsstimmer mit
einem sehr großen Frequenzbereich der entstehenden Differenzfrequenz. Als Schwebungssummer
werden Anordnungen bezeichnet, bei denen zwei im Verhältnis zur gewünschten Frequenz
hohe Grundfrequenzen miteinander moduliert werden, wobei die entstehende Differenzfrequenz
als Nutzfrequenz verwendet wird. Sie bestehen also im wesentlichen aus zwei Sendern
für die Grundfrequenzen und einer Modulationsanordnung, wobei im allgemeinen die
Frequenz des einen Generators fest und die des anderen stetig veränderbar ist.
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Bei den bekannten Schwebungssummern wird durch geeigneten Plattenschnitt
eines Drehkondensators im frequenzbestimmenden Teil des einen Senders erreicht,
daß sich die entstehende Differenzfrequenz nach einem bestimmten Gesetz mit dem
Drehwinkel des Kondensators ändert. Beispielsweise kann bei einer zwischen
70 und 6o kHz veränderbaren Hochfrequenz und einer festen Hochfrequenz von
70 kHz mit einem nutzbaren Bereich des Drehwinkels von etwa 2.,o° erreicht
werden, daß sich die Differenzfrequenz im Bereich von o bis iooHz linear und im
Bereich von iooHz bis iokHz logarithmisch mit dem Drehwinkel ändert. Durch stufenweise
lynderung der Frequenz des anderen
Generators, insbesondere
um Vielfache von io kHz, werden bei bekannten Anordnungen weitere Biereiche
der Differenzfrequenz gewonnen, z. B`. außer dem iB'ereich o bis totkHz noch ein
weiterer Bereich von io bis 2o kHz. Die geeichte Skala-des Drehkondensators bleibt
dabei bei allen Einstellungen des zweiten Generators die gleiche, zu den angezeigten
Werten muß aber der entsprechende Änderungsbetrag addiert werden, also beispielsweise
io kHz.
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Mit einer solchen stufenweisen Änderung der Frequenz des zweiten Generators,
die durch Zu-oder Abschalten von Kondensatoren zum Schwingkreis erfolgt, läßt sich
jedoch nur eine Verschiebung des Bereiches der Dttifferenzfrequenz erreichen. Es
ist aber nicht möglich, einen breiteren bzw. schmaleren Bereich der Differenzfrequenz
zu erreichen, in welchem die Differenzfrequenz genau die gleiche Proportionalität
in bezu.g auf den Drehwinkel des- Kondensators zeigt.
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Die Erfindung sieht daher einen Schwebungssummer mit in verschiedenen
Bereichen veränderbarer Frequenz vor, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die bei
der Frequenzveränderung innerhalb eines Bereiches nicht zu verstellenden frequentbestimmenden
Schaltelemente beider Sender zur Bereichsänderung gleichzeitig im :gleichen Verhältnis
derart umgeschaltet werden, daß sich zwar die Breite des Bereiches der einstellbaren
Schwebungsfrequenz ändert, daß sich aber die angezeigten Frequ.enzwerte in den verschiedenen
Bereichen bei gleichem Drehwinkel des Einstellmittels nur durch einen bestimmten
Proportionalitätsfaktor unterscheiden. Vorzugsweise werden die Schwingkreisspulen
beider Sender umgeschaltet. ,Bei der Umschaltung werden die Induktivitäten insbesondere
im Verhältnis i : ioo bzw. ioo : i geändert.
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Bei dem erfindungsgemäßen Schwebungssummer kann .ebenso wie bei den
bekannten Schwebungssummern außer der stetigen Änderung der Frequenz des einen Senders
auch eine stufenweise Änderung der Frequenz des zweiten Senders innerhalb eines
jeden Bereiches vorgenommen werden.
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Besonders vorteilhaft erweist sich der Schwebungssummer gemäß der
Erfindung bei seiner Verwendung im Sendeteil eines Pegelschreibers. Bekanntlich
verlangen die CCJ-Bedingungen, daß sich für die Messung an Niederfrequenzübertragungssystemen
die Sendefrequenz biis ioo Hz proportional mit,dem Drehwinkel des Ablaufkondensators
und von rovHz bis io kHz logarithmisch mit dem Drehwinkel ändert. Mit den bekannten
Sehwebungssummern -kann, wie bereits ausgeführt, die@Differenzfrequenz aus dem -Bereich
o bis io kHz durch Umschaltung des' zweiten Senders z. B. in den Bereich -io bis
2o kHz verschoben werden. Durch gleichzeitige Umschaltung der Abstimmung beider
Sender, wobei die Induktivitäten im Verhältnis i : ic,o geändert werden, wird nun
erreicht, daß man --einen Meßbereich bis zu ioo kHz erhält, wobei bis i' kHz die
erzeugte Frequenz proportional dem Drehwinkel ist und von @i bis zookHz der Logarithmus
der erzeugtenDifferenzfrequenz proportional dem.D@rehwinkel des Kondensators ist.
Dies ist besonders wichtig für die Messung von unbelasteten, ins. besondere B(reitbandsystemen.
Auf der Empfangsseite kann dabei der normale Empfangsteil de: Pegelschreibers auch
für diese Messungen benutze _ werden, wenn man von einem gegebenenfalls nocl erforderlichen
besonderen. Steuersieb absieht. E; kann also insbesondere der gleiche Schreiber
mii dem gleichen Papier benutzt werden. Die aufgedruckten Frequenzwerte sind dann
nur noch mit io zu multiplizieren.
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An Hand der Fig. i bis 3 werden Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung
behandelt.
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In der Fig, i sind S1 und S2 die beiden Sender des Schwebüngssumm-exs.
Der Sender S1 sei in der gezeigten Stellung des Umschalters Ui auf 16a kHz und ebenso
der Sender: S2 in der entsprechenden Stellung des Umschalters U2 ebenfalls auf 16o
kHz ,abgestimmt. Die Ausgangsspannungen beider Sender werden dem Modulator 11I zugeführt,
in dessen Ausgang über den Tiefpaß TP die Differenzfrequenz gewonnen wird. Die Frequenz
des Senders S1 wird in bekannter Weise durch stetige Änderung des Drehkondensators
C1 zwischen 160 'und i5o.bzw. i 6o und z45kHz'stetig verändert. Man erhält
eine Diffierenzfrequenz, die sich zwischen o und io bzw. o und 15 kHz nach
bestimmten durch den Plattenschnitt des Drehkondensators gegebenen Gesetzen ändert.
Der Kondensator C2 des Senders S2 kann dabei umschaltbar angeordnet sein, so daß
man die Bereiche der Differenzfrequenz in einen höheren Bereich, beispielsweise
durch Abstimmung des Senders S2 auf 17o bzw. 175 kHz in den Bereich von io bis 2o
bzw. 15 bis 30 kHz, verschieben kann.
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Durch- die erfindungsgemäße gleichzeitige Umschaltung der Abstimmung
beider Sender mit Hilfe der Umschalter Ui und U2, die insbesondere zwangsläufig
gekuppelt sind und dann beispielsweise durch Relais gesteuert seilt können, kann
man die Induktivität L1 im Schwingkreis des Senders S1 gegen die Induktivität L1
umwechseln und entsprechend die Indu@ktivität L2 beim Sender S2 gegen die Induktivität
L2'. 'Die Induktivität L1' beträgt dabei vorzugsweise 1/10o der Induktivität L1
und ebenso L,' 1/1oo der Indulktivität L2. Die erzeugten Hochfrequenten sind nach
der Umschaltung 1,6 MHz. Durch die stetige Änderung des Kondensators C1 erhält man
in diesem Falle für den Sender S1 eine Frequenz, die sich zwischen :i,6 und 1,5
MHz bzw. 1,6 und 445 MHz stetig ändert. Der Freqüenzablauf der Differenzfrequenz
ist proportional dem Verlauf derDifferenzfrequenz vor der Umschaltung. Bei der Verwendung
der Anordnung für registrierende Meßzwecke, z. B. beim Pegelschreiber, kann also
in beiden Fällen der gleiche Papiervordruck benutzt werden. Da die .entstehende
Differenzfrequenz sich im Bereich von o bis ioo kHz ändert, kann man bei einer solchen
Wahl der Grundfrequenzen mit einem einzigen Tiefpaß für beide Stellungen der Umschalter
U1 und U2 auskommen.
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Will man jedoch analog, wie bei den bekannten Anordnungen, diesen
Bereich umschalten, verändert
man die Frequenz des Senders S, also
ebenfalls in bekannter Weise durch Umschaltung des Kondensators C, und erhält so
einen Bereich der Differenzfrequenz von ioo bis 2oo'kHz, so werden mehrere Tiefpässe
erforderlich.
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Ein solcher Fall ist in der :Fis. 2 dargestellt. Mit dem Umschalter
U4 kann wahlweise C2 oder C2 in den Schwingkreis eingeschaltet werden. Das Ausführungsbeispiel
der Fig. 2 unterscheidet sich von dem des Ausführungsbeispiels der Fi:g. i weiterhin
dadurch, daß zugleich mit der Umschaltung der Induktivitäten durch die Umschalter
U11 und L'12 und LT ., und U22 auch die -entsprechenden Übertrager Ü1, Ü1' und ü,
und Ü2 umgeschaltet werden. Ebenso werden die Tiefpässe TP1 und TP2 gleichzeitig
mit der Umschaltung der Übertrager durch den Umschalter U3 wechselweise an den Ausgang
V geschaltet. Wegen der hohen Trägerfrequenz wird vorzugsweise eine Röhrenanordnung
als Modulator benutzt. Jedoch können mit Vorteil auch Modulationsanordnungen mit
Trockengleichrichtern od. dgl., insbesondere Ringmodulatoren, besonders bei tieferen
Trägerfrequenzen, benutzt werden.
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Füreine solche Wahl der Modulationsanordnungen käme insbesondere die
Ausfü!hrungsform nach Fig.3 in Frage. Hier sind ebenso wie im Ausführungsbeispiel
nach Fig. 2 getrennte Übertrager Ü1, Üi und Ü2, Ü2 vorgesehen, die durch die Umschalter
U11, U12 und U21, U22 wahlweise zugleich mit der Umschaltung der Induktivität eingeschaltet
werden. Mit den Sekundärwicklungen des Übertragers Ll1 und Ü2 ist der Modulator
M und, mit den Sekundärwicklungen der Übertrager Ül und Ü2 ist der Modulator M'
verbunden. Auf diese Weise werden mehrere Schalterkontakte im Modulatorkreis vermieden,
die bei Verwendung nur einerModulationsanordnung:aus Anpassungsgründen notwendig
werden können. Die Ausgänge der Modulatoren M bzw. 11T' werden über die Tiefpässe
TP bzw. TP' mit Hilfe des Umschalters U3 wahlweise an den Verstärker LV geschaltet.
C1 ist der stetig veränderbare Kondensator des Senders S1, C2 ist der Kondensator
des Senders S2, der umgeschaltet oder bei feststehendem Kondensator C1 stetig geändert
werden kann.
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Durch Kupplungen K1 und K2 kann ein selbsttätiger Betrieb herbeigeführt
werden. Durch ein Uhrwerk oder einen Synchronmotor A kann der Kondensator C1, wenn
die Kupplung K1 eingeschaltet ist, stetig durchgedreht werden. Durch Ausrücken der
Kupplung KI und Einschaltung der Kupplung k2 kann dieVeränderung von C2 erfolgen.
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Durch eine solche stetige Änderung der Frequenz des Senders S2 hat
man die Möglichkeit, den Bereich der Differenzfrequenz beliebig zu verschieben.
Gibt man dem Drehkondensator C2 nun einen Kreisplattenschnitt, so kann mit der dargestellten
Anordnung in äußerst einfacher und wirkungsvoller Weise, ohne daß besondere Vorkehrungen
notwendig werden, auch eine Differenzfrequenz mit praktisch linearem Frequenzmaßstab
erzeugt werden, die ganz besonders für den Pegelschreiberbetrieb Bedeutung hat.
Hier kann es nämlich erforderlich werden, beispielsweise eine Pegelkurve eines Bandfilters
linear zu schreiben.
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Sind beispielsweise 56 und 6o kHz die Grenzfrequenzen eines Bandfilters,
so wird die aufgezeichnete Pegelkurve des Bandfilters bei Änderung des Meßfrequenzbereiches
zwischen o und noo kHz den in Fig.4a gezeichneten Verlauf zeigen. Eine breitere
Pegelkurve könnte zwar erzielt werden, wenn der Meßfrequenzbereich nur io kHz breit
wäre und die Bereic!hverschiebung durch Änderung der Frequenz des zweiten Senders
vorgenommen würde. Jedoch würde sich auch in diesem Falle ein logarithmischer Frequenzmaßstab
ergeben, der für die Messung der Bandfilterkurve wenig geeignet ist.
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Wird nun jedoch die Bereichverschiebung durch Änderung der Frequenz
des ersten Senders, dessen Drehkondensator den logarithmischen Plattenschnitt aufweist,
vorgenommen, wird beispielsweise durch die Kupplung K1 der Drehkondensator Ci mit
Hilfe eines Uhrwerkes, Synchronmotors u. dgi. so lange verstellt, bis die Frequenz
des Senders S1 1,546 MHz beträgt, also bis die Frequenzskala des Ablaufkondensators
54 kHz bzw. iJa - 5,4 kHz zeigt, und wird dann die Kupplung K1 ausgerückt und der
Drdhkondensator C2 mit dem Kreisplattenschnitt über die Kupplung K2 angetrieben
und beispielsweise die Frequenz des Senders S2 linear von 1,6 auf 1,61 MHz verändert,
so wird damit die Meßfrequenz Iinzar um io kHz verändert, und zwar von 54 bis 64
kHz. Die mit einem Pegelschreiber erhaltene Pegelkurve des behandelten Bandfilters
zeigt dann den in Fis. 4b dargestellten Verlauf.