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Ubertragungsverfahren für Ultrahochfrequenz Es ist bereits bekannt,
daß man sehr kn.rie elektrische Wellen vorteilhaft in Form von Impulsen aussendet,
deren Dauer kurz gegenüber einer Impuisperiode, also kurz gegenüber dem zeitlichen
Abstand zweier aufeinanderfolgender Impulse ist.
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Dabei wird der Sender kurzzeitig mit einer sehr hoher Anodenspannung
betrieben, also bochgetastet.
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Bisher wurde eine derartige Anordnung allerdings vorwiegend nur für
Entfernungsmeßzwecke nach dem Rückstrahlverfahren angewendet. Die vorliegende Erfindung
betrifft ein Übertragungsverfahren mit Impulstastung des Senders, welches in Verbindung
mit einer einfachen Signalmodulation eine sehr hohe Empfangsempfindlichkeit- zu
erreichen gestattet.
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Der in Abb. I dargestellte Sender der erfindungsgemäßen Anordnung
enthält einen Impulsgenerator J, der die in Abb. 2 a dargestellten Gleichstromimpulse
erzeugt, deren konstante Zeitdauer T (z. B.
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Ioa Sek.) klein ist gegenüber dem zeitlichen Abstand T0 zwischen zwei
aufeinanderfolgenden Impulsen, -z. B. 5 X Io Sek. entsprechend einer Impulsfolgefrequenz
f von 20000 Hz. In der Impulsverstärkerstufe V werden diese Impulse vom Mikrophon
M her über den Übertrager Ü mittels Änderung der Anodenspannung amplitudenmoduliert,
wie Abb. 2b zeigt. Diese Gleichstromimpulse tasten den Vltrahochfrequenzsender S,
z. B. einen Magnetfeldrährensender, hoch, so daß Ultralochfrequenzimpulse entstehen,
deren Umhüllende durch die in Abb. 2b gezeigten Impulse dargestellt wird. Diese
Ultrahochfrequenzimpulse werden durch die Antenne A ausgestrahlt.
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Der Empfänger, dessen Schaltbild in Abb. 3 dargestellt ist, enthält
im wesentlichen eine Pendelrückkopplungsstufe P, deren Eingangskreis K auf
die
zu empfangende ultrahochfrequente Schwingung abgestimmt sein kann. Der Empfänger
kann jedoch zunächst auch eine Mischstufe mit örtlichem Überlagerungsoszillator
enthalten, wobei Idann der Übergangskreis K zder Pendelstufe auf die entstehende
zvfischenfrequente Schwingung abgestimmt wird.
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Schließlich ist noch die Möglichkeit denkbar, daß die ausgesandten
Impulse mit einem Zwischenträger moduliert sind, dessen Frequenz zwischen der eigentlichen
Ultrahochfrequenz und dem Kehrwert der Impulsdauer liegt (bei einer Zentimeterwellenschwingung
z. B. im Meterwellengebiet). Dabei enthält der Empfänger zunächst einen Gleichrichter,
dessen zwischenträgerfrequente Ausgangsschwingung dann dem auf den Zwischenträger
atbgestimmten Kreis K zugeführt wird.
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Die Pendelfrequenz, in Ideren Rhythmus die sich selbst erregende
ultrahochfrequente oder zwischlenfrequente Schwingung unterbrochen wird, ist bei
der an sich bekannten dargestellten Selbstpendierschaltung durch die Kondensatoren
C1, C2, C3 und den Wirkwiderstand R bestimmt. Sie wird gleich der Impulsfolgefr;equenzf
gewählt. Die Bemessung muß ferner so erfolgen, Idaß in Anbetracht der möglichen
Pendelfrequenzschwankungen infolge von Betriebsspannungsänderungen der Mitnahmebereich
so groß ist, daß die Pendelfrequenz durch die Impulsfolgefrequenzsynchronisiert
(mitgenommen) wird. Da die ImpuLsfolgefrequenz konstant bleibt und lediglich die
Impulsamplitude molduliert wird, braucht der Mitnalhmebereich der Pendeistufe nur
sehr klein zu sein. Die Impulsdauer wählt man zweckmäßig gerade nur so groß, daß
eine weitere Vergrößerung der Impulsdauer die Endamplitude der erzeugten Schwingungen
nicht mehr wesentlich vergrößert.
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Es stellt sich edann etwa der in Abb. 4 dargestellte Schwingungsverlauf
ein, bei dem die Empfangsimpulse stets etwa zu Beginn der periodisch wiederkehrenden
Entdämpfungszeit E der Pendelrückkopplungsstufe eintreffen. Die sinusförmige Kurve
stellt die im Rhythmus der Pendelfrequenz verlauf ende Gitterwechselspannung der
Pendelröhre dar. Es entstehen ultrahochfrequente bzw. zwischenfrequente 5 chwingungszüge,
deren Umhüllende etwa durch Abb 5 Idargestellt sein kann Je größer die Amplitude
der empfangenen Impulse ist, desto größer ist auch die Endamplitude der erzeugten
Schwingung, so daß man im Ausgang der Pendelrückkopplungsstufe nach Ausfilterung
der Pendelfrequenz, z. B. durch die Drossel D, unmittelbar die niederfrequente Signalmodulation
von z. B. 2000 Hz erhält.
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Man erreicht durch das erfindungsgemäße Übertragungsverfahren einen
außerordentlich hohen Wirkungsgrad, da die Senderleistung vollkommen dazu ausgenutzt
wird, die Pendelrückkopplungsstufe zu Eigeuschwingungen anzustoßen. Bei dem bisher
üblichen Verfahren mit Pendelrückkopplungsempfang bei Dauerstrichsendung blieb die
Senderleistung einmal während d'es ganzen Dämpfungszuständs der Pendelstufe ungenutzt,
dann aber auch während desjensigen Teils der Entdämpfungszeit, während derer die
zu Beginn der Entdämpfungszeit angestoßene seibsterregte Schwingung so groß geworden
ist, daß sie durch die noch einwirkende Fremderregung, also die Empfangsschwingung,
nicht mehr beeinflußt wird. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung dagegen wirkt die
Senderschwingung auf den Empfänger immer nur gerade in einem für den Empfang besonders
wirkungsvollen Augenblick ein, und zwar im wesEentliichen nur so lange, als nötig
ist, um die Pendelstufe zur Eigenschwingung anzustoßen. Der Pendelempfänger wird
also von dem Impuls sender angenähert ebenso stark beeinflußt wie von einem Dauerstrichsender
gleicher momentaner, aber entsprechend dem Tastverhältnis (roo : 1 oder Iooo:I)
vergrößerter Leistung.
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Für diese günstige Wirkung ist nicht nur die gleichzeitige Anwendung
der impulsmäßig betriebenen Sendung und der Pendelrückkopplungsempfang, sondern
vor allem die Synchronisation der Pendelfrequenz durch die Impulsfolgefrequenz ausschlaggebend.
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Bei dem in Abb. 5 dargestellten Schwingungsverlauf ist angenommen,
daß die Pendeistufe im sog. KKBetrieb arbeitet, also derart, daß während der Entdämpfungszeit
noch keine Sättigung eintritt.
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Wird der Rückkopplungsfaktor so groß gewählt, daß bereits Sättigung
eintritt, daß man also im sog. L-Betrieb arbeitet, so entstehen die Schwingungszüge
nach Abb. 6, der Mittelwert folgt jedoch hier ebenfalls der Signalmodulation. Gegebenenfalls
kann man an Stelle der Amplitudenmodulation auch eine Zeitmodulation (periodische
Änderung der Impuls dauer T im Takte der Modulationsfrequenz) anwenden, da diese
sich in einem gewissen Bereich bis zu der obenerwähnten Grenze in der Pendelstufe
ebenfalls wie eine Amplitudenmodulation äußert.