DE872235C - Sende-Empfangsschaltung - Google Patents

Description

Das Patent 869 090 bezieht sich auf eine Sende-Empfangsschaltung für Kurzwellen, bei der für den Empfang zwei Mischsysteme verwendet werden, an deren Eingangselektroden die empfangenen Schwingungen im Gegentakt und die örtlichen Schwingungen gleichphasig zugeführt werden und Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe die erwähnten Mischsysteme oder ein Paar diesen vorangehende, in Gegentakt geschaltete Hochfrequenzverstärkersysteme derart zurückgekoppelt werden- können, daß diese Systeme Schwingungen zu erzeugen vermögen, die mittels einer Dipolantenne ausgesandt werden können.

Bei einer besonderen Ausführungsforni der Schaltung ist nicht nur der Gegeirtaktkrei», über den die empfangenen Schwingungen den Mischsystemen zugeführt werden, auf die Frequenz der zu empfangenden Schwingungen abgestimmt, sondern auch der gleichphasige Kreis, über den die örtlichen Schwingungen den Miscbsystemen zugeführt werden!, auf die Frequenz der für den Empfang zu verwendenden örtlichen Schwingungen abgestimmt; es sind außerdem 'Mittel vorgesehen, um die Mischsysteme derart zurückzukoppeln, daß infolgedessen im erwähnteni gleichphasigen Kreis die örtlichen Schwingungen erzeugt werden. Der gleichphasige

Kreis wird von dein zu zwei und zwei parallel geschalteten Impedanzen der beiden Hälften des Gegentaktkreises·, den parallel geschalteten Eingangsimpedanzen der beiden Mischsysteme und den den Eingangskreisen der beiden Systeme gemein- : samen· Impedanzen gebildet. Unter Gegentaktkreis ist im vorliegenden Fall das Ganze von zwischen zwei ■ nicht-unmittelbar, miteinander verbundenen Eingangselektroden der Mischsysteme vorhandenen ίο Impedanzen zu. verstehen, in dem Ströme von der Frequenz der empfangenen Schwingungen fließen; unter Eingangskreis eines· Mischsystems sind sämtliche Impedanzen zu verstehen, die zwischen den Eingangselektroden eines Mischsystems vorhanden sind und in denen zu diesem System gehörige Ströme von der Frequenz der örtlichen. Schwingungenfließen. :

Bei der oben geschilderten besonderen Ausführungsform der Sende- und Empfangsschaltung ist ao es im Prinzip möglich, gleichzeitig sowohl die auszusendenden Schwingungen (Gegentaktschwing.ungen) als auch die örtlichen Schwingungen für den Empfang (gleichphasige Schwingungen) zu-erzeu'gen> so daß gleichzeitig gesendet und empfangen werden kann, ohne daß man umzuschalten braucht. Es stellt sich in der Praxis aber heraus, daß beides von einer sehr genauen Einstellung der Schaltung abhängig ist, welche Einstellung dann auch sehr schwer durchführbar ist. Nach der Erfindung' sind daher Mittel vorgesehen, mit deren Hilfe die Schaltung selbsttätig abwechselnd vom Senden auf Empfangen oder umgekehrt umschaltbar ist.

: Bei einer Ausführungsform der Schaltung nach der Erfindung sind Mittel vorgesehen, die bewirken, daß beim Fehlen eines· auszusendenden Modulationssignals, ausschließlich die gleichphasigen Schwingungen erzeugt werden, und daß beim Auftreten eines Modulationssignals selbsttätig, z. B'. durch Dämpfung das gleichphasigen Kreises;, ausschließlieh die Gegentaktschwingungen erzeugt werden. Bei einer anderen Ausführungsiorm der Schal- : tung nach der Erfindung sind Mittel vorgesehen, mit deren Hilfe die Schaltung stets· mit einer Frequenz, die außerhalb des Frequenzbereichs der aufgefangenen oder auszusendenden Niederfrequenzschwingungen liegt (Wechself requenz), abwechselnd vom Senden auf Empfangen oder umgekehrt geschaltet wird.

Bei der erstgenannten Ausführungsfarni der Erfindung ist die Schaltung normal auf Empfangen eingestellt, wobei ausschließlich die als örtliche Schwingungen verwendeten gleichphasigen Schwingungen erzeugt werden. Sobald aber auf Senden ■umgeschaltet werden muiß, was z. B. bei einem Telephoniesender erforderlich ist, wenn in das Mikrophon gesprochen wird, wird der gleichphasige Kreis- z. Bi. mittels einer Diode gedämpft; anstatt der gleichphasigen Schwingung wird nun die Gegentaktschwingung erzeugt, so daß die Schaltung -auf Senden umgeschaltet ist. Wenn das Modulations-signal aufhört, wirdidi'e Dämpfung des gleichphasigen Kreises· selbsttätig ausgeschaltet, und die .Schaltung erzeugt wieder die örtlichen Schwingungen, so· daß die Schaltung wieder als Empfänger wirkt.

Bei der letztgenannten Ausführungsform wird die Schaltung fortwährend, vorzugsweise mit einer ultrasonoren Frequenz, vom Senden auf Empfangen umgeschaltet und umgekehrt, wodurch es möglich ist, auf normale Weise ein zweiseitiges Gespräch zu führen.

Bei dieser und auch bei der erstgenannten Ausführungsform stellt man die Schaltung zweckmäßig derart ein, daß unter allen Umständen eine der beiden Schwingungen (gleichphasige Schwingung, Gegentaktsehwingung) erzeugt und daß ausschließlich durch Dämpfung des einen Kreises die zum anderen Kreis gehörende Schwingungsiart erzeugt wird.

Weiter kann die Schaltung derart eingestellt werden, daß normal, wie es auch bei der erstgenannten Ausführungsform zutrifft, die gleichphasige Schwingung erzeugt wird und daß die Schaltung selbsttätig auf die andere Schwingung übergeht, sobald der gleichphasige Kreis gedämpf t wird. Oder es kann die Schaltung derart eingestellt werden, daß sie selbsttätig von der einen Schwingungsart auf die andere übergeht, je nachdem, ob der eine oder der andere Kreis gedämpft wird. Bei der letztgenannten Ausfühirungsfotfm sind beide Einstellarten anwendbar.

Um zu. verhüten, daß zwei zu einem ÜbertragungssySitem gehörige Sende-Empfangsschaltungen abwechselnd beide zugleich senden und zugleich empfangen würden, wodurch keine Verbindung Zustandekommen, könnte, kann man zweckmäßig in den verschiedenen miteinander in Verbindung : stehenden Sende-Empfangssehaltungen voneinander verschiedene Wechselfrequenzen verwenden. Vorzugsweise verwendet man Wechselfrequenzen, die in ihrer Größe beträchtlich voneinander verschieden _: sind.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß man in den verschiedenen zu einem bestimmten Übertragungssystem gehörenden Sende-Empfangsschaltungen miteinander synchronisierte Wechselfrequenzen verwendet, derart, daß, wenn das von der einen Schaltung ausgesandte Signal an die andere Schaltung gelangt, die letztgenannte Schaltung empfängt und umgekehrt.

Die selbsttätige Umschaltung vom Senden auf Empfangen und umgekehrt ist auch bei Schaltungen anwendbar, bei denen die Funktionen des Gegentaktkreises und des gleichphasigen Kreises verwechselt sind.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist.

Die Zeichnung zeigt eine Sende-Empfangsschaltung, bei der eine Dipolantenne 1', 1" sowohl für den Empfang als auch zum Aussenden von Schwingungen benutzt wird. Bei Verwendung' al® Empfangsantenne werden die empfangenen Schwingungen mittels einer Lecherleitung 2', 2" den Eingangselektroden zweier in Gegentakt geschalteter Trioden 3', 3" zugeführt. Die Lecherleitung 2', 2" ist mittels

einer Kurzschlußbrücke 4 auf die Frequenz der empf angenen Schwingungen abgestimmt. Die Kurzschlußbrücke 4 ist über eine Regel impedanz 5 mit Erde und über einen Widerstand 6 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Spannungsquelle verbunden,, die eine geeignete negative Vorspannung für die Steuergitter der Trioden 3', 3" liefert.

Ein auf die Zwischenfrequenz abgestimmter Schwingungskreis, der aus zwei Selbstinduktionsspulen 7', 7" und zwei Kondensatoren 8', 8" besteht, ist in Gegentaktecbaltung mit den Anoden der beiden Trioden verbunden. In Reihe mit den Spulen 7' 7" sind Hochf requenzdrosselspulen o', 9" angeordnet, die dazu bestimmt sind, eine Übertragung der Hochfrequenzschwingungen auf die auf die Mischstufe folgenden Teile des Empfängers zu vermeiden. Der Verbindungspunkt der Spulen 7', 7" ist über einen Kondensator 10, der für die Zwischenfrequenzschwingungen praktisch einen Kurzschluß bildet, mit: Erde und über eine Klemme 11 mit dem positiven Pol einer in der Zeichnung nicht dargestellten Anodenspannungsquelle verbunden. Die Spulen 7', 7" sind weiter induktiv mit¹ einem zweiten Zwischenfrequenzkreis gekoppelt, der aus einer Spule 12 und einem Kondensator 13 besteht und dem die Aus gangs spannung der Schaltung entnommen wird.

In den Verbindungsleitungen der Anoden der Trioden 3', 3" mit dem Zwischenfrequenzkreis 8', 8", 7', 7" sind zwei Spulen 14', 14" angeordnet; außerdem ist der Verbindungspunkt der Kathoden über eine Spule 15 mit dem Verbindungspunkt der Kapazitäten 8', 8" verbunden.

Um eine möglichst große Spannung von der Frequenz der örtlichen Schwingungen den Steuergittern der Miscbtrioden zuzuführen, wird der gleichphasige Eingangskreis, der von. der Reihenschaltung der Impedanz. 5, der zwischen dem Verbindungspunkt der Kathoden und Erde angebrachten Regelimpedanz, den je zwei und zwei parallel geschalteten Impedanzen der beiden Hälften des Gegentaktkreises und den parallel geschalteten Eingamgsimpedanzen der beiden Trioden gebildet wird, auf die Frequenz der örtlichen Schwingungen abgestimmt; das kann z. B. durch Einstellung der Regelimpedanzen 5 und 16 erfolgen. Durch geeignete Einstellung der Impedanzen 5 und 16 ist außerdem erzielbar, daß die Antenne 1', 1" in einem Spannungsknoten für die örtlichen Schwingungen zu liegen kommt, wodurch vermieden wird, daß die Antenne Schwingungen dieser Frequenz ausstrahlt. Die in den Anodenkreisen der Trioden 3', 3" angebrachten Selbstinduktionsspulen 14', 14" bringen zusammen mit den Anodensteuergitterkapazitäten der Triodensysteme eine solche Rückkopplung zustande, daß von diesen Systemen Schwingungen erzeugt werden, die symmetrisch gegen Erde verlaufen und von. der Dipolantenne 1', 1" ausgesandt werden. Modulation dieser Schwingungen kann z. B. dadurch erfolgen, daß der Klemme 11 eine veränderliche Anodenspannung zugeführt wird.

Von den Selbstinduktionen 14', 14" wird neben einer Entdämpfung des Gegentaktkreises, die zur Erzeugung der auszusendenden Schwingung führt, auch eine Entdämpfung des auf die Frequenz der örtlichen Schwingungen abgestimmten gleichphasigen Eingangskreises' herbeigeführt, was die Möglichkeit bietet, daß die Schaltung selbst die örtlichen Schwingungen erzeugt. Die Neigung zur gleichphasigen Selbsterregung, also zur Erzeugung der örtlichen Schwingungen, wird noch durch das Vorhandensein der Selbstinduktionespule 15 \^rerstärkt. Wenn man diese Neigung zu schwächen wünscht, so kann man die Selbstinduktionsspule 15 durch ■einen Kondensator ersetzen.

Die Schaltung wird nun derart eingestellt, daß normal ausschließlich die gleichphasigen, örtlichen Schwingungein erzeugt werden. DieSchaltung wirkt also normal als· Empfänger. Die Schaltung ist weiter derart eingestellt, daß bei Dämpfung des gleichphasigen Kreises die Schaltung sofort die Gegentaktschwingung erzeugt. Nach der Erfindung wird diese Dämpfung selbsttätig herbeigeführt, sobald ein Signal ausgesandt werden muß. Das eine und das andere wird vom Schaltungsteil links von der Kurzschlußbrüicke 4 bewirkt. Das auszusendende Signal wird den mit 17 bezeichneten Klemmen und über einen Kondensator 18 dem Steuergitter einer Triode 19 zugeführt. Zwischen dem Steuergitter und der Kathode dieser Triode ist ein Ableitungswiderstand 20 angeordnet. In der Kathodenleitung der Triode 19 ist ein Widerstand 21 vorgesehen, der zugleich einen Teil eines Kreises bildet, in dem sich eine Diode 22, eine Drossel 23 und ein Widerstand 24 befinden. Die Diode 22 wird über einen Wilderstand 25 und die bereits erwähnte Drossel 23 mit einer positiven Spannung von einer in der Zeichnung nicht dargestellten. Spannungsqueile beschickt. Die Anode der Diode ist über einen Trennungskondensator 26 mit der Kurzschlußbrücke 4 verbunden.

Beim Fehlen eines modulierenden Signals fließt durch die Kathodenleitung der Triode 19 ein relativ starker Strom, der über den Widerstand 21 einen solchen Spannungsverlust herbeiführt, daß die Diode 20 keinen Strom führen und mithin keinen dämpfenden Einfluß auf den gleichphasigen Kreis ausüben kamin. In diesem Fall werden also ausschließlich die örtlichen Schwingungen erzeugt, und es wirkt die Schaltung als Empfänger.

Sobald aber ein Modulationssignal an den Klemmen 17 auftritt, wird das Steuergitter der Triode infolge der auftretenden Gleichrichtung mehr negativ; der Strom in der Kathodenleitung der Triode 19 nimmt ab, der Spannungsverlust über den Widerstand 21 verringert sich, und die Diode 22 wird leitend. Infolgedessen wird der gleichphasige Kreis stark, gedämpft, und die Schaltung geht sofort zur Erzeugung der von Antenne 1', 1" ausgesandten Gegentaktschiwingung über. Wenn das Modulations- iao signal verschwindet, tritt der ursprüngliche Zustand wieder ein, und es wirkt die Schaltung wieder als Empfänger.

Die geschilderte Schaltung kann auch bei einer Schaltung zur Verwendung kommen, die stets mit einer Frequenz, die außerhalb des Frequenzbereichs

der empfangenen oder" auszusendenden Niederfrequenzschwingungen liegt, abwechselnd vom Senden "auf Empf angen und umgekehrt umgeschaltet wird. Wenn man nämlich den Klemmen Vj statt S des Madtilationsisignals eine Spannung von der Wechselfrequenz zuführt, wird die Schaltung auf die gleiche Weise wie oben geschildert im Rhythmus dieser Frequenz fortwährend vom Empfangen auf Senden und umgekehrt umgeschaltet. Der Kondensator I¹S muß in diesem Fall aber weggelassen werden, weil bei dieser Ausfuhrungsform. natürlich keine Gleichrichtung auftreten darf.

Bei dieser Ausfüfarungsform der Erfindung kann man zweckmäißig miteinander synchronisierte Wechself reqtuenzen verwenden. Um in diesem Fall bei den beiden Sende-Empfangsschaltungen des Übertraigungssystems. die aiisgesandte Energie mit einer möglichst großen Wirkung zu empfangen, verfährt man vorzugsweise wie folgt:

In einer der beiden Sende-Empfangsschaitungen, im folgenden mit A bezeichnet, wird die Wechselfrequenz erzeugt und verwendet, während, in der anderen Schaltung B eine Spannung von der Wechiselfrequenz aufgefangen, verstärkt und dort verwendet wird. Die periodische Umschaltung vom Senden auf Empfangen und umgekehrt in der Schaltung B kann gegebenenfalls, in bezug auf die empfangene Wechselfrequenz in der Phase verschoben werden, und zwar derart, daß der Empfang des¹ Senders A bei B maximal ist.

Darauf regelt man in A die Größe der Wechselfrequenz derart, daß der Sender B bei A mit maximaler Stärke empfangen wird. Bei dieser Regelung wird die Wechselfrequenz,, mit der die Schaltung B betrieben wird, natürlich selbsttätig mitgeändert. Eine solche Regelung ist erforderlich' im Zusammenhang mit der Laufzeit der elektromagnetischen Wellen zwischen den beiden Punkten A und B. Wenn· die Wechselfrequenz nach dem oben Geschilderten richtig eingestellt ist, stimmt diese Laufzeit etwa mit der halben Schwingungszeit oder mit einem ungeraden Vielfachen der halben Schwingungszeit der Wechselfrequenz überein. Die vom Sender A ausgesandte Energie wird dann von B vollständig aufgefangen,. und umgekehrt wird die von B ausgesandte Energie vollständig von A aufgefangen.

Claims (6)

1. PATENTANSPKÜCHE:

   -I. Sende-Empfangsechaltung für kurze Wellen, bei der zum Empfangen zwei Mischsysteme verwendet werden, an deren Eingangselektroden die empfangenen Schwingungen in Gegentakt und die örtlichen Schwingungen gleichphasig zugeführt werden, und bei der der Gegentaktkreis, über den die empfangenen Schwingungenden Mischsystemen zugeführt werden, auf die Frequenz der empfangenen Schwingungen und der gleichphasige Kreis, über den die örtlichen Schwingungen den Mischsystemen zugeführt werden, auf die Frequenz der für den Empfang zu verwendenden örtlichen Schwingungen abgestimmt ist, wobei die erwähnten Mischsysteme oder ein Paar diesen vorangehend in Gegentakt geschaltete Hochfrequenzverstärkersysteme derart zurückgekoppelt werden können, daß von diesen Systemen Schwingungen erzeugt werden, die mittels einer Dipolantenne ausgesendet werden können, und die Mischsysteme außerdem derart zurückgekoppelt werden können, daß infolgedessen im erwähnten gleichphasigen Kreis die örtlichen Schwingungen erzeugt werden, das eine und das andere gemäß Patent 869 090, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Schaltung selbsttätig abwechselnd vom Senden auf Empfangen und umgekehrt umschaltbar ist.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sinid^ die bewirken, daß beim Fehlen eines abzusendenden Modulatiomsisignals ausschließlich die gleichphasigen Schwingungen erzeugt werden und daß beim Auftreten eines Modulationssignals selbsttätig, z. B. durch Dämpfung des gleichphasigen Kreises, ausschließlich die Gegentaktschwingungen erzeugt werden.
3. 3» Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, mit denen die Schaltung stets mit einer Frequenz, die außerhalb des Frequenzbereichs der aufgefangenen oder auszusendenden Niederfrequenzsehwingungien liegt (Wechselfrequenz),: abwechselnd vom Senden auf Empfangen oder umgekehrt geschaltet wird.
4. 4. Übertragungssystem, bei dem zwei oder mehrere Sende-Empfangsschaltungen nach Anspruch 3 verwendet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Sende-Empfangssehaltungen verwendeten Wechselfrequenzen voneinander verschieden, und zwar zweckmäßig beträchtlich : in Größe voneinander verschieden sind.
5. S- Übertragungssystem, bei dem zwei oder mehrere Sende-Empfangsschaltungen nach Anspruch 3 verwendet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den verschiedenen Sende-Empfaingsschaltungen miteinander synchronisierte Wechselfrequenzen verwendet werden, derart, daß, wenn das von der einen Schaltung ausgesandte Signal zur anderen Schaltung gelangt, die letztere empfängt und umgekehrt.
6. 6. Übertragungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Wechselfrequenz derart eingestellt ist, daß die "Laufzeit der elektromagnetischen Wellen zwischen zwei verschiedenen zum System gehörenden Sende-Empf angsschaltungen ein ungerades Vielfaches einer halben Schwingungszeit der Wechselfrequenz beträgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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