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Sender, vorzugsweise Kurzwellensender Die Erfindung betrifft einen
Sender, vorzugsweise einen-Kurzwellensender, mit stetig veränderbarer Sendefrequenzeinstellung.
Gemäß der Erfindung wird zur Kleinhaltung des Änderungsbereiches einerzurUmsetzungderZwischenfrequenz
auf die Endfrequenz (Sendefrequenz) benutzten; in mehreren Änderungsstufen mit je
verschieden großen, vorzugsweise dekadisch gestuften Frequenzschritten veränderbaren
Trägerfrequenz einmal das obere und einmal das untere- beider Frequenzumsetzung
entstehende Seitenband verwendet und dabei die Zwischenfrequenz im wesentlichen
als Vielfaches des ganzen oder halben Frequenzschrittes der den größten Frequenzschritt
aufweisenden Änderungsstufe der veränderbaren Trägerfrequenz gewählt. Die Zwischenfrequenz
soll dabei jedoch kleiner als die tiefste Sendefrequenz sein, da sie sonst unter
Umstränden mit ausgestrahlt werden kann. Insbesondere wird die Zwischenfrequenz
etwa gleich ein Viertel des Änderungsbereiches der Sendefrequenz gemacht, da dann
der Änderungsbereich der veränderbaren Trägerfrequenz ein 'Minimum wird, näflich
gleich der Hälfte des Sendefrequenzbereiches.
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Durch die Wahl der Zwischenfrequenz als Vielfaches des ganzen oder
des halben Frequenzschrittes der den größten Frequenzschritt aufweisenden Änderungsstufe
der veränderbaren Trägerfrequenz ist es möglich, einmal das obere und einmal das
untere bei der Frequenzumsetzung der Zwischenfrequent
mit der veränderbaren
Trägerfrequenzentstehende Seitenband zu benutzen; ohne daß Umeichungen bei den vorzugsweise
unmittelbar in Sendefrequenz beschrifteten Änderungsstufen der veränderbaren Trägerfrequenz
erforderlich werden.
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Die zur Umsetzung der Zwischenfrequenz benutzte, in mehreren Änderungsstufen
veränderbare Trägerfrequenz wird vorzugsweise durch :Summierung einer in insbesondere
dekadischen Frequenzschritten veränderbaren starren Frequenz und einer ihr gegenüber
viel tieferen variablen Frequenz gebildet. Die starre Frequenz, die sehr frequentgenau
ist, wird dabei über Frequenzvervielfacher oder -teiler von einer quarzgesteuerten
Grundfrequenz abgeleitet. Die variable-- Frequenz wird von einem Oszillator mit
geringerer Frequenzgenauigkeit erzeugt. Sie ist so-tief, daß die absolute Ungenauigkeit
der hohen Endfrequenz gering bleibt. Die Frequenzgenauigkeit des Senders ist wesentlich
größer als dies bei kontinuierlich-einstellbaren Sendern ohne Quarzsteuerung möglich
ist. Gegenüber den Sendern mit reiner Quarzsteuerung ergibt sich insbesondere der
Vorteil einer guten Ablese- und Einstellgenauigkeit, wobei praktisch. alle Sendefrequenzen
in einfacher Weise eingestellt werden können.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Figur behandelt,
in der das. Schaltbild eines gemäß der Erfindung aufgebauten Kurzwellensenders dargestellt
ist. Es ist dabei: angenommen, däß die Nachrichten von vier Teilnehmern T1,
T21 Tg, T4 mit einer in einem weiten Bereich veränderbaren kurzen Welle übertragen
werden sollen. Die Nachrichten der Teilnehmer sollen beispielsweise aus Sprachbändern
von je 3oo bis 2700 Hz bestehen. Ih einer Vormodulationsstufe hM werden aus
diesen vier -Sprachbändern zunächst zwei Bänder von o bis 6 kHz gebildet,: und zwar
dadurch, daß die Nachrichten der Teilnehmer T1, T3 sowie T2, T4 durch Frequenzumsetzung
je eines der Bänder, z. B. der Bänder der Teilnehmer T3 und T4 in den Modulatoren
M mit der Trägerfrequenz 6 kHz, in dem _ Bereich o bis 6 kHz aneinandergereiht
werden. Die so erhaltenen beiden Bänder von o bis 6 kHz werden dann in getrennten
Modulatoren M1 und M1 mit einer Trägerfrequenz in kHz moduliert und durch das Filter
FA. das bei der Modulation in M1 ent-, stehende untere Seitenband 6 bis .in
kHz und das bei der Modulation in Mentstehende obere Seitenband v2 bis i 8 kHz durch
das Filter FB ausgesiebt. Man erhält auf diese Weise ein aneinandergereihtes Band
von 6 bis - n8 kHz, das sämtliche ursprünglichen Nachrichtenbänder enthält. Die
Modulatoren.M" und Mi können in bekannter Weise Mittel zur Kompensation des Trägerrestes
im Ausgang enthalten. Die Trägerfrequenz 12 kHz kann dabei als Steuerfrequenz mit
übertragen werden und wird zu diesem Zweck vor dem Modulator M2 dem aneinandergereihten
Nachrichtenband wieder zugesetzt.
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Im folgenden sei der Fall betrachtet, daß eine Einseitenbandübertragung
erfolgen soll. In diesem Fäll -wird das durch Aneinanderreihung der einzelnen Nachrichtenlyä.nder-
entstandene Frequenzband dem Modulator M2 zugeführt, wo: es mit einer Trägerfrequenz
voh z. B.. ioo kHz moduliert wird. Der Ausgang dieses Motlulators führt zu den parallel
geschalteten Filtern BF2 und BF2 , die. -wahlweise an die nächste Modulationsstufe
M3 anschaltbar sind. Durch weitere .Modulation in den Modulatoren Mg und M4 mit
den Trägerfrequenzen q.oo kHz und 3 MHz wird die Zwischenfrequenzlage erreicht.
Die Trägerfrequenzen der einzelnen Modulationsstufen sind dabei so gewählt, daß
die Zwischenfrequenz im wesentlichen ein Vielfaches des ganzen oder halben-Frequenzschrittes
der den größten Frequenz-schritt aufweisenden Änderungsstufe der veränderbaren Trägerfrequenz
Tri, die dem Sendemadulator Sill zugeführt wird, ist. Auf den Aufbau der einzelnen
Stufender veränderbaren Trägerfrequenz Tyi wird im folgenden noch eingegangen: Für
die Zwischenfrequenz F1 ist etwa 3,5 MHz gewählt.
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Besonders vorteilhaft werden die benützten Trägerfrequenzen von einem
gemeinsamen Grundfrequenzerzeuger G, der beispielsweise ioo kHz erzeugt und vorzugsweise
kristallgesteuert ist, abgeleitet: Dem Modulator 2,12 wird diese Grundfrequenz unmittelbar
zugeführt, während sie für die anderen Modulätionsstufen über Vervielfacher VV:,
und hV2 entnommen wird.
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Die veränderbare Trägerfrequenz Tri wird in mehreren dekadischen Änderungsstufen
eingestellt. Man geht dabei von einem frequenzgenauen, z. B. quarzgesteuerten Generator
G aus, der z. B. u oo kHz erzeugt. Über einen Vervielfächer VV, wird ein Frequenzraster
mit Abständen von ioo,kHz erzeugt. Die Frequenz i MHz wird herausgesiebt und im
Vervielfacher YTl2 vervielfacht, wodurch ein zweites Frequenzraster von -i. MHz
Abstand gewonnen wird. Durch Wahl -je einer Rasterfrequenz und Addition in einem
Modulator kann in Stufen von ioo kHz der gesamte Sendefrequenzbereich; z. B. q.
bis 2o MHz, überstrichen werden. Die ioo kHz breiten Lücken können dabei durch eine
stetig veränderbare Frequenz, die z. B. einem Summer entnommen wird; ausgefüllt
werden. Auch diese Frequenz wird in einem Modulator additiv zugefügt.
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Zur Einstellung der Trägerfrequenz Tri dienen die Dekade D1, in der
die MHz-Einstellung erfolgt, die Dekade Ds, in der die Einstellung in o,,i M:Hz
erfolgt, und die Feinstufe D3, in der die Feineinstellung von o bis uoo kHz erfolgt.
Für die erste Dekade Di werden als Frequenz F2 Vielfache von I MHz dem Ausgang vom
Vervielfacher VU2 über ein von q.bis 12 MHz in Stufen von i MHz veränderbares Bandfilter
BFDi, insbesondere verstärkt, entnommen. In der zweiten Dekade D2 werden
dem Ausgang von VV, Vielfache von o,i MHz über das zwischen ö,3 und 1,2 MHz veränderbare
Bandfilter BFo2 als Trägerfrequenz F3 entnommen. Die Schwingung im Erzeuger der
ersten bzw. zweiten Dekade D1 bzw. D2 wird vorzugsweise dadurch erregt, daß einem
auf die gewünschte Frequenz abgestimmten
Generator das Oberwellengemisch
aus dem Vervielfacherausgang überlagert wird, so daß dieser in der richtigen Frequenz
mitgezogen wird. Man hat dabei den Vorteil, daß als Filter für die gewünschte Frequenz
der Oszillator selbst wirkt. Die Ausgangsspannung bleibt konstant. Der Aufwand besteht
dabei nur aus einer Röhre mit stufenweise umschaltbarem Filter. In der Dekade D3
wird schließlich mittels eines Summers Su eine Frequenz F4 erzeugt, die von 0,2,12
bis 0,312, MHz stetig veränderbar ist. Es kann dabei die Summereinstellung mit einer
deni Verv ielfacher 1l71 entnommenen Frequenz 0,3 MHz verglichen werden,
um den Summer öfter nachzueichen.
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Die Frequenz F4 wird im:Modulator 17D3 mit der Trägerfrequenz Tr4
von 3 MHz, die dem Ausgang des Vervielfachers V12 gemeinsam mit der Trägerfrequenz
für den Modulator 3,14 entnommen ist, moduliert. Man erhält im Ausgang des Modulators
eine Frequenz, die von 3,212 bis 3,312 MHz stetig veränderbar ist und nach
Aussiebung insbesondere durch einen selektiven Verstärker SVD 3 als Trägerfrequenz
Tr. der zweiten Dekade D2 zugeführt wird. Die Einstellung des Summers Su ist dabei
von o,ooo bis o;i MHz beschriftet. Die Frequenz o,2@it2iMHz entspricht also der
Stellung o,ooo MHz.
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In der zweiten Dekade wird die Trägerfrequenz Tr. mit der in Stufen
von o"1 MHz veränderbaren FrequenzF3 moduliert. ImAusgang,desModulators erhält man
dann eine sich von 3,512 bis 4,512 MHz ändernde Frequenz, die insbesondere
über einen selektiven Verstärker SVD2 der ersten Dekade Dl als Trägerfrequenz Tr2
zugeführt wird. Die Einstellung des Bandfilters BFD 2 bzw. des mitgezogenen
Generators ist von o,o bis o,9 MHz beschriftet. Es entspricht also einer Frequenz
F3 = 0,3 MHz die Einstellung o,o MHz.
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In der Dekade Dl wird die Trägerfrequenz Tr2 mit der in Stufen von
@i MHz veränderbaren Frequenz F2 im Modulator IID 1 moduliert, und man erhält
im Ausgang des selektiven Verstärkers SVD 1
eine Trägerfrequenz Tri, die von
7,51.2 bis 1,6,5i2 MHz veränderbar ist. Die Einstellung des Bandfilters BFD
1 bzw. des mitgezogenen Generators ist dabei von .4 bis 2o MHz beschriftet,
und zwar z. B. von 4 bis 12 und von 13 bis @ig, je nachdem, ob von der Sendestufe
das obere oder das untere im Sendemodulator SiL7 entstehende Seitenband verwendet
wird. Das im Ausgang des Sendemodulators in der Hochfrequenzstufe benutzte Sendefilter
SF ist von 4 bis 2o MHz veränderbar. Die Durchlaßbereiche sind dabei beispielsweise
:2 MHz breit. Die zu unterdrückende Spiegelfrequenz liegt im gewählten Beispiel
im Abstand von '2. # 3,5 MHz = 7 MHz, so daß sie leicht zu unterdrücken ist. Das
bedeutet, daß alle Verstärkerröhren kleiner Anodenleistung, also noch alle Röhren
der Hochfrequenzstufe, mit ganz einfachen, in Stufen umschaltbaren Schwingkreisen
gekoppelt werden können. Die Umschaltung in der Hochfrequenzstufe (Sendestufe) erfolgt
vorzugsweise mechanisch gekuppelt mit der Umschaltung des Bandfilters BFD
1 bzw. des mitgezogenen Generators, und zwar derart, daß bei Änderung der
Sendefrequenz von 4 bis 2o iMHz der Änderungsbereich des Bandfilters BFD
1 im wesentlichen zweimal durchlaufen wird.
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Im Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß ein Einseitenbandsender
benutzt wird. Da es hierbei im Zuge der Umsetzung der Sprachbänder bis auf die Frequenz
F1 Schwierigkeiten .bereitet, den Wert 3,5 MHz exakt zu erhalten, ist es erforderlich,
eine kleine Abweichung von diesem Wert zuzulassen. Beim Umschalten ist dann gleichzeitig
die Zwischenfrequenz so zu ändern, daß sie einmal um einen bestimmten Wert unterhalb
und einmal um den gleichen Wert über diesem Wert von 3,5 MHz liegt. Dies kann in
einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß gleichzeitig mit der Umschaltung in
der Sendestufe und in der ersten Dekade die Bandfilter BF2 und BF2 umgeschaltet
werden, derart, daß bei Benutzung des oberen Seitenbandes in der Sendestufe das
Filter BF2 , das die umgesetzte Steuerfrequenz 0,o88 ,MHz durchläßt, und
bei Verwendung des unteren Seitenbandes das Filter BF." das die umgesetzte Steuerfrequenz
o;ii2 MHz durchläßt, benutzt wird. Die Frequenz F, liegt also einmal um die Frequenz
der Umsetzerstufe 1I2 (12 kHz) unter und einmal über dem Wert von 3,5 -MHz. Der
Generator der Feinstufe D3 hat in beiden Fällen eine um 12 kHz höhere Frequenz,
die sich dann einmal über die verschiedenen Frequenzumsetzer hinweg zu der Zwischenfrequenz
addiert und einmal subtrahiert, so daß die Abweichung korrigiert wird. Man kommt
hierbei bei den einzelnen Dekaden D2 und D3 der veränderbaren Trägerfrequenz Tri
mit einer einzigen Frequenzskala aus und hat darüber hinaus noch den Vorteil, daß
die beiden wahlweise ausgestrahlten Seitenbänder immer die gleiche Frequenzfolge
aufweisen.
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Eine andere Möglichkeit bestünde darin, den o,i-MHz-Träger der Modulationsstufe
M2 mit dein iL-kHz-Träger der ersten Umsetzerstufe Mt, 11A1' zu modulieren und einmal
die Frequenz 88 kHz (Sendefrequenz 4 bis 12 MHz) und das andere Mal die Frequenz
i i--> kHz (Sendefrequenz 112 bis 2o MHz) als Träger zur Sprachumsetzung im Modulator
NI, zu verwenden. Die umgesetzte Sprechfrequenz liegt dann immer bei o,i
MHz. Vertauscht werden dabei nur die zwei Seitenbänder, damit sie trotz Umschaltung
der Seitenbänder in der Stufe immer in derselben Lage ausgestrahlt werden. Bei dieser
Ausbildung hat man noch den Vorteil, daß die Filter zur Aussiebung von 88 bis 112
kHz aus einfachen Schwingungskreisen bestehen können, da nur eine einzige Frequenz
ausgesiebt wird.
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Für die Wahl der Höhe der Frequenzen F2 und Tr" ist allgemein zu beachten,
daß sie größer oder wenigstens nicht viel kleiner als die Frequenz F, sein sollen.
Der Frequenzbereich im Erzeuger der zweiten Dekade ist nach oben durch die Schwierigkeit
der Mitnahme bei hohen Oberwellen beschränkt, nach unten durch die Filteranforderungen,
Unterdrückung des anderen Seitenbandes, festgelegt. Der Frequenzbereich F4 des stetig
abstimmbaren Sum.-mers Szt in der Stufe D3 wird zweckmäßig so gelegt, daß die relative
Änderung nicht zu groß, d. h. die
Frequenz hoch ist. Dann ergibt
sich auch ein einfaches Filter. Für die Frequenz Tr4 in der Feinstufe D3 ist es
zweckmäßig, wie es auch das Ausführungsbeispiel zeigt, eine an sich schon vorhandene
Schwingung zu verwenden.
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Die im Ausführungsbeispiel dargestellte Schaltun gsanordnung kann
ohne wesentliche Änderung auch für Zweiseitenbandbetrieb benutzt werden. Es ist
lediglich erforderlich, durch die Schalter S, und S2 die Einseitenbandstufe abzuschalten
und statt dessen eine Zweiseitenbandstufe, wie gestrichelt angedeutet, anzuschalten:
Als Trägerfrequenz für die Zweiseitenbandstufekann dabei die im Ausgang der Filter
FBi und FB2 vorhandene Steuerfrequenz, die für den Einseitenbandbetrieb erforderlich
ist,. verwendet werden. Da die Steuerfrequenz beimEinseitenbandbetrieb und dieTrägerfrequenz
beim Zweiseitenbandbetrieb die gleiche Frequenz haben, braucht nichts an der Einstellung
des Senders geändert zu werden.