DE875220C - Hochfrequenzentkopplungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochfrequenzvorrichtung für die entkoppelnde Anlegung zweier oder mehrerer Signale auf derselben Trägerwelle an einen gemeinsamen Verbraucher, insbesondere für solche Vorrichtungen, wo mindestens ein Signal ein einen Kurs bestimmendes Signal ist.

Bei der Anlegung zweier Signale, beispielsweise eines gerichteten Bakensignals und eines Sprachsignals, an ein einziges Antennenelement (oder eine Gruppe von .Antennenelementen, die als eine einzige Antenne wirken; oder eine andere Belastung ist es notwendig, daß die herzustellenden Verbindungen so aufgebaut sind, daß eine Entkopplung zwischen den zwei Signalquellen, d. h. zwischen der Baken-.signalquelle und der Sprachsignalquelle, aufrechterhalten bleibt. Mit anderen Worten, die Verbindungen sollten so durchgeführt werden, daß die sich verändernde Spannung von der SprachsignalqueUe keinen Einfluß auf die Ausgangsspannung der Bakensignalquelle hat und umgekehrt. Dies setzt voraus, daß die zwei mit einer einzigen Antenne gekoppelten Signalquellen untereinander nicht gekoppelt sein dürfen. Um solch eine Entkopplung zu erreichen, sind verschiedene Arten sogenannter konjugierter Netzwerke bekannt, beispielsweise kann zu diesem Zweck eine Wheatstonesche Brücke oder eine Differentialspulenanordnung, wie sie in der Trägerfrequenztelefonie bekannt ist, verwendet werden. Eine der zweckmäßigsten Netzwerkformen dieser Art für Hochfrequenz ist eine solche, wo die Brücke aus vier Längen einer doppeladrigen Übertragungsleitung besteht, die zu einer quadratischen Schleife .zusammengeschaltet sind und ein Arm eine Kreuzungsstelle aufweist, um auf diese Weise eine

Leistungsübertragung von irgendeinem Eckpunkt der Brücke an den diagonal gegenüberliegenden Eckpunkt der Brücke zu verhindern, während eine Leistungsübertragung von irgendeinem Eckpunkt nach den benachbarten Eckpunkten möglich ist.

Eine allen konjugierten Netzwerken gemeinsame Eigenschaft ist, daß eine die Belastung nachbildende Impedanz mit dem konjugierten Netzwerk verbunden sein muß und diese ebensoviel Leistung verbraucht wie die Last. Wenn demgemäß ein derartiges konjugiertes Netzwerk verwendet wird, um die Energie von einer ersten Signalquelle und von einer zweiten Signalquelle an eine gemeinsame Belastung zu übertragen, wird der erforderliche Ausgleichswiderstand, der die Impedanz der Belastung nachbildet, ebensoviel Energie verbrauchen wie die Belastung, so daß jede der Signalquellen den doppelten Leistungsbetrag abgeben muß, um den einfachen Leistungsbetrag an die Belastung zu liefern. - .

Es ist das Ziel vorliegender Erfindung, diese Nachteile zu beheben und eine Vorrichtung zu schaffen, mittels der an eine gemeinsame Antenne oder an eine andere beliebige Belastung sowohl Sprach- als auch andere Signale angelegt und gegebenenfalls von der Antenne ausgestrahlt werden, ohne den Verlust größerer Leistungsbeträge, während gleichzeitig die wesentlichen Eigenschaften der Kanäle vom Einfluß irgendwelcher Elektronenröhren, abgestimmter Kreise usw. freigehalten werden. Insbesondere soll auch die Phase und Amplitude, der Bakensignale durch Veränderung von Röhrendaten oder Kreisverstimmungen für die Sprachausstrahlung unbeeinflußt bleiben. Die erfindungsgemäße Hochfrequenzvorrichtung für die entkoppelnde Anlegung zweier oder mehrerer Signale auf derselben Trägerwelle an einen gemeinsamen Verbraucher, bestehend aus einer ersten Quelle modulierter Signale, die eine erste Trägerkomponente einschließt, einer weiteren Quelle modulierter Signale, die eine weitere gleichfrequente Trägerkomponente einschließt und einem zwischen die genannten Quellen und die gemeinsame Belastung geschalteten abgeglichenen Netzwerk ist gekennzeichnet durch. Trägersynchronisiermittel, welche ein Phasenschiebernetzwerk aufweisen für die Auf rechterhaltung einer günstigen Phasenbeziehung zwischen der genannten ersten und weiteren Trägerkomponente.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. ι ist eine schematische Schaltung für die Ausstrahlung gerichteter Bakensignale und Sprechsignale; ,

Fig. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel, wo die zwei ausgestrahlten Signale beide gerichtete Bakensignale sind; .

Fig. 3 ist eine Detailvariante für die Anordnung in Fig. 2, um gleichzeitig zu den zwei getrennten Bakensignalen ein Sprechsignal auszusenden;

Fig. 4 zeigt zwei modulierte Quellen, die durch die erfindungsgemäße Schaltung mit einem gemeinsamen Verbraucher verbunden sind.

In Fig. ι sind r, 2 und 3 drei in einer geraden Linie angeordnete horizontale Antennenelemente. Die äußeren Antennenelemente 2 und 3 haben gleichen Abstand von der Mittelantenne 1. Vorzugsweise besteht jede Antenne aus einem Rahmen für die Ausstrahlung praktisch horizontal polarisierter Wellen. Um mit 90 oder 150 Hz modulierte Bakensignale auszustrahlen, ist die in Fig. ι links dargestellte Schaltanordnung vorgesehen.

Diese Anordnung besteht aus einer Quelle 4, deren Ausgangsspannung nach Verstärkung im Leistungsverstärker 5 an die untere Ecke einer Brücke 6 angelegt ist. Die Brücke 6 enthält eine Kreuzungsstelle 6_a im oberen rechten Arm. Eine Abgleichimpedanz 7, die praktisch gleich der Ausgangsimpedanz des Verstärkers 5 ist, ist mit der oberen Ecke der Brücke verbunden, so daß sie vom Verstärker 5 entkoppelt ist. Eine Übertragungsleitung 8 ist mit der rechten Ecke der Brücke 6 und eine gleiche Übertragungsleitung 9 ist mit der linken Ecke verbunden, so daß vom Verstärker 5 an jede dieser Leitungen Energie abgegeben wird, wobei infolge der Wirkung der Kreuzungsstelle o_a praktisch keine Energie vom Verstärker in der < Abgleichimpedanz 7 verbraucht wird.

Mit den Übertragungsleitungen 8 und 9 sind kurze Übertragungsteile 8_a und g_a lose gekoppelt, go deren wirksame elektrische Länge zyklisch mit 90 Hz bzw.' 150 Hz variiert wird, wodurch diese Leitungsteile auf die Frequenz der Quelle 4 im Rhythmus der 90 bzw. 150 Hz abgestimmt und verstimmt werden. Infolge dieser Abstimmung und Verstimmung der gekoppelten Teile 8_a und g_a wird die Energieübertragung längs der Übertragungsleitungen 8" und 9 zyklisch variiert, so daß die am oberen Ende dieser Leitungen 8 und 9 vorhandenen Ströme einer Trägerfrequenz entsprechen, gleich der Frequenz der Quelle 4, die mit 90 Hz bzw. ■ 150 Hz moduliert ist. Diese tonmodulierten Signale werden dann von den Leitungen 8 und 9 an die rechte und linke Ecke einer Kombinationsbrücke 10 angelegt, deren untere Ecke mit dem Mittelantennenelement 1 verbunden ist, während die obere Ecke der Brücke 10 mit den Außenantennenelementen 2 und 3 verbunden ist Infolge der Kreuzungsstelle 11 in der Speiseleitung für die Außenantennen werden die Antennen 2 und 3 gegenphasig zueinander erregt.

Infolge der Kreuzungsstelle io_a der Brücke 10 wird'an die Außenantennen 2 und 3 nur Seitenbandenergie angelegt, da der Träger selbst unterdrückt wird. Die Antenne 2 z. B. strahlt nur die Seitenbänder aus, entsprechend den 90- und 150-Hz-Signalen, d. h. / + 90, /—90, /+ 150 und /—150, wobei / die Trägerfrequenz ist. DieAntenne 3 strahlt dieselben vier Komponenten mit entgegengesetzter Phase aus. An der unteren Ecke der Brücke 10 sind andererseits eine sehr starke Trägerfrequenzkomponente f wie auch die vier oben beschriebenen Seitenbänder vorhanden.

Nehmen wir zunächst an, daß die untere Ecke der Brücke 10 direkt mit der Antenne 1 verbunden ist und nehmen wir weiter an, daß die elektrische

Länge der Übertragungsleitung von der unteren Ecke der Brücke io zur Antenne ι 90⁰ langer ist als diejenige von der oberen Ecke der Brücke 10 an die Antenne 2. Es wird dann klar sein, daß die 90-Hz-Seitenbandkomponenten, die von der Antenne ι ausgestrahlt werden, sich zu der Strahlung der entsprechenden Seitenbänder von der Antenne 2 und 3 nördlich der Kurslinie West-Ost addieren, während sie sich südlich dieser Linie subtrahieren.

Der Grund dafür ist, daß die 90-Hz-Seitenbänder von der Übertragungsleitung 8 nach der Antenne 2 über eine Kreuzungsstelle gehen, während sie von der Übertragungsleitung 8 nach der Antenne 1 über keine Kreuzungsstelle gehen, sondern nur über eine 90⁰ längere Leitung. Demgemäß wird die Ausstrahlung der 90-Hz-Seitenbänder von der Antenne 2 gegenüber der Ausstrahlung von der Antenne 1 um 90⁰ verzögert. Gleichzeitig eilt die entsprechende Strahlung von der Antenne 3 gegenüber derjenigen

ao von der Antenne 1 infolge der Kreuzung 11 um 90° vor. Obgleich die Strahlungen von der Antenne 2 und 3 sich längs der Kurslinie West-Ost genau löschen, wird die vektorielle Kombination der 90-Hz-Seitenbänder von diesen Antennen 2 und 3 an irgendeinem anderen gegebenen Punkt im Raum infolge der Differenz in der Weglänge von den zwei Antennen eine Resultierende ergeben. Nördlich der Kurslinie West-Ost werden die Strahlungen von der Antenne 2 in einer kürzeren Zeit ankommen als jene von der Antenne 3, wodurch eine Voreilung der Phase der Strahlung von 2 und eine Verzögerung der Phase der Schwingungen von 3 bezüglich der Phase der Schwingungen von der Antenne 1 auftritt. Deshalb wird die kombinierte resultierende Strahlung von den Antennen 2 und 3 an irgendeinem Punkt nördlich der Kurslinie in Phase mit der entsprechenden Strahlung von der Antenne 1 sein. Umgekehrt wird die 150-Hz-Strahlung von der Antenne 2 in der Phase um 90⁰ gegenüber der entsprechenden Strahlung von der Antenne 1 voreilen. Die resultierende 150-Hz-Seitenbandstrahlung von den Antennen 2 und 3 addieren sich südlich der Kurslinie West-Ost zu der entsprechenden Strahlung von der Antenne 1, während sie sich nördlich dieser Kurslinie subtrahieren.

Die weiteren Apparate 20 bis 25 dienen bei der bisher beschriebenen Anlage dem Zweck, gleichzeitig mit den Bakensignalen Sprachsignale über die Antenne 1 auszusenden. Die zusätzlichen Apparate bestehen aus einer Sprachquelle 20, vorzugsweise ein Mikrophon und Tonfrequenzverstärkerstufen, die einen Hochfrequenzverstärker 21 moduliert, welcher parallel zum Verstärker 5 von der Träger ■ quelle 4 erregt wird. Die sprachmodulierte Ausgangsspannung vom Verstärker 21, welche vorzugsweise dieselbe Amplitude aufweist wie die Ausgangsspannung vom Verstärker 5, wird über einen Phasenschieber 22 an die rechte Ecke eines konjugierten Brückennetzwerkes 23 angelegt, welches vorzugsweise so aufgebaut ist, wie dies oben als bekannt beschrieben ist.

Die obere Ecke der Brücke 23 ist mit der Antenne ι verbunden und die linke Ecke ist mit der unteren Ecke der Kombinationsbrücke 10 verbunden, so daß an diese Ecke die Bakensignale angelegt werden. Auf diese Weise werden sowohl die sprachmodulierten Signale vom Verstärker 21 und der mit den vier Seitenbändern der Bakensignale kombinierte Träger von der Brücke 10 über die Brücke 23 an die Antenne 1 angelegt. Um eine Entkopplung zwischen den Sprechsignalen vom Verstärker 21 und den Bakensignalen von der unteren Ecke der Brücke 10 zu sichern, enthält die Brücke 23 eine Kreuzungsstelle 23_a und eine Ausgleichsimpedanz j 24, deren Impedanzwert von der Brücke 23 aus gesehen gleich ist dem Impedanzwert der Antenne 1 von der Brücke aus gesehen. Zwischen der unteren Ecke der Brücke 23 und der Impedanz 24 ist ein Hochfrequenzvoltmeter 25 geschaltet.

Die Signale vom modulierten Verstärker 21 und die Bakensignale von der unteren Ecke der Brücke 10 haben nicht nur dieselbe Wellenlänge, sondern enthalten beide eine wesentliche Trägerfrequenzkomponente von der Quelle 4. Die Trägerfrequenzkomponente der Bakensignale hat eine Phase, die von der Charakteristik des Leistungsverstärkers 5 abhängt, und diese Phase kann infolge der Einstellung der abgestimmten Kreise dieses Verstärkers oder infolge Veränderungen in den Röhrencharakteristiken desselben variieren. Die Phase der Trägerkomponente der Sprachsignale ist auch von den Eigenschaften des Verstärkers 21 abhängig und kann ebenfalls durch Einstellung der abgestimmten Kreise des Verstärkers oder durch Veränderungen der Röhrencharakteristiken variieren. Damit die Phasen der Trägerkomponenten in den Sprachsignalen und in den Bakensignalen an den entsprechenden Eckpunkten, dem linken und rechten Eckpunkt der Brücke 23, gleichgemacht werden können, ist ein Phasenschieber 22 vorgesehen. Wenn eine gleiche Phasenbeziehung erreicht ist und wenn weiterhin die Größen der Trägerkomponenten der zwei Signale ebenfalls gleich sind, folgt daraus, daß infolge der Kreuzung 23_a keine Trägerfrequenzenergie in der Impedanz 24 verbraucht wird. Selbst wenn die Trägerleistung vom Sprachverstärker 21 angenommenerweise nur halb so groß wie die Trägerleistung an der unteren Ecke der Brücke 10 ist, so daß die entsprechenden Spannungen in einem Verhältnis von 0,707 : 1 stehen, ist leicht ersichtlich, daß die Spannung an der oberen Ecke der Brücke 23 ι + 0,707 beträgt, während sie an der unteren Ecke ι — 0,707 beträgt. Die entsprechenden Leistungen sind proportional 1,7072 und 0,2932 und stehen so in einem Verhältnis von 2,9 : 0,086, d. h. in einem Verhältnis von ungefähr 34 : 1. Wenn deshalb die Trägerkomponente vom Verstärker 21 nur halb so groß wie die entsprechende Leistung von der Brücke 10 ist, bleibt die durch die Abgleichimpedanz 24 verbrauchte Leistung kleiner als 3% der von der Antenne 1 ausgestrahlten nützlichen Trägerleistung.

Es werden zwar praktisch 50% der Seitenbandenergien der Sprachsignale und der Bakensignale in der Impedanz 24 vernichtet, aber in den meisten Fällen ist die mittlere Seitenbandleistung beträcht-

lieh geringer als die mittlereTrägerlehtung, und deshalb ist der gesamt vernichtete Leistungsbetrag nur ein kleiner Prozentsatz der von der Antenne ι ausgestrahlten Gesamtenergie. Ein großer Vorteil der in Fig. ι gezeigten Anordnung ist, daß die durch die Verstärkers und 2i eingeführten Phasenvariationen weder die durch die Bakensignale definierte Kurslinie noch die Form des Strahlungsdiagramms bezüglich der relativen ίο Stärken der 150-Hz- und 90-Hz-Signale in irgendeinem Punkt im Raum verändern. Wenn die Phasen der von den Verstärkern 5 und 21 abgegebenen Trägerkomponenten um eine beträchtliche Anzahl Grade in entgegengesetztem Sinn variieren, wird ein wesentlicher Leistungsverbrauch in der Impedanz 24 auftreten, da die Trägerkomponenten an der linken und rechten Ecke der Brücke 23 nicht mehr in Phase sind. Dies ergibt jedoch ebenfalls keine wesentliche Verzerrung des Bakendiagrammes. Weiterhin wird die in der Impedanz 24 vernichtete Energie durch das Meßinstrument 25 dauernd angezeigt, und die Bedienungsperson erkennt sofort, daß die abgestimmten Kreise der Verstärker 5 oder 21 nachzustimmen sind. Selbst wenn eine große Phasendifferenz zwischen den Trägerkomponenten von den Verstärkern 21 und 5 besteht, werden die von der Antenne 1 ausgestrahlten Seitenbandkomponenten des Bakensignals noch ihre genaue Phasenbeziehung zu den entsprechenden Seitenbandkomponenten der von den Antennen 2 und 3 ausgestrahlten Bakensignale haben. Auch werden diese Seitenbandkomponenten die genaue Phasenbeziehung zu dem Teil der Trägerkomponente aufweisen, die vom Verstärker 5 • 35 abgeleitet ist. Wenn deshalb die zwei durch die Verstärker 5 und 21 zugeführten Trägerkomponenten gleiche Größe haben, wird eine Phasenverschiebung von 6o° zwischen den Phasen der Trägerkomponenten von den zwei Verstärkern nur eine Phasenverschiebung von 30⁰ zwischen dem von der Antenne.ι ausgestrahlten kombinierten Träger und den Bakenseitenbändern ergeben. Solch eine Phasenverschiebung wird das Bakendiagramm überhaupt nicht verändern, da die Seitenbandkomponenten in den einzelnen Antennen die genaue Phasenbeziehung behalten, sondern es wird sich nur eine Verringerung des Wirkungsgrades - der Demodulation im Empfänger durch Abnahme der Trägerkomponente, die für die Demodulierung der Signale verfügbar ist, ergeben. Dieser Effekt ist unbedeutend, solange die Phasenbeziehung zwischen den Trägern nicht in die Größenordnung von i8o° kommt, in welchem Falle der resultierende Träger 90⁰ Phasenverschiebung zu den Seitenbändern hätte und für die Demodulation in den Empfängern nicht verwendet werden könnte. Es ist jedoch klar, daß die Phasenverschiebungen der Verstärker kaum in die Größenordnung von i8o° kommen werden, da durch das Veitmeter 25 eine dauernde Überwachung durchgeführt wird. Für die Sprachfrequenzen ist die Verschiebung des Trägers bezüglich der Seitenbänder etwas unerwünscht, da dann harmonische Verzerrungen erzeugt werden können. Solche Verzerrungen sind unwichtig, wenn die Modulationstiefe klein ist. Bei der gezeigten Anordnung wird darüber hinaus die halbe Trägerkomponente vom Verstärker 21 abgeleitet und für diese Trägerkomponente tritt keine Phasenverschiebung auf.

Eine Phasenverschiebung von 6o° zwischen den zwei Trägerkomponenten verschiebt also die Phase des kombinierten Trägers nur um 30⁰ gegenüber den Sprachseitenbändern. Diese zwei Faktoren, d. h. Wirkung niedriger Modulationstiefe zur Verzerrungsverhinderung und die Tatsache, daß nur die halbe Phasenverschiebung zwischen den Trägern als eine Phasenverschiebung zwischen dem kombinierten Träger und den Seitenbändern auftritt, verhindern beide eine Verzerrung. Unter gewöhnlichen Bedingungen wird eine Modulationstiefe von ungefähr 80% und eine Phasenverschiebung von 50⁰ zwischen den zwei Trägern keine merkbare harmonische Verzerrung im Sprachsignal hervorrufen.

Obgleich die Erfindung bisher nur für die Ausstrahlung von Sprachsignalen und Bakensignalen von einem gemeinsamen Antennenelement, d. h. Antennenelement 1 der Antennenanordnung 1,2, 3, beschrieben wurde, ist die Erfindung auch für andere Zwecke nützlich. So könnte sie zum Beispiel für die Ausstrahlung zweier getrennter Bakensignale go von einer gemeinsamen Antenne verwendet werden. Eine solche Anordnung ist in Fig. 2 dargestellt.

Die Elemente 1', ₂(, 3', 4', s'<■&, 6/, /, 8', 8/, 9', 9/, 10', 10/ und 11' entsprechen genau den Elementen von Fig. 1. Diese Elemente zusammen bilden eine Bake, die eine West-Ost-Kurslinie definiert, wie in Fig. 1 beschrieben ist.

Die Brücke 23' mit ihrer Kreuzungsstelle 23/ und ihrer Ausgleichsimpedanz 24' und dem Voltmeter 25' dient, wie im Falle von Fig. 1, dazu, an die Mittelantenne 1' nicht nur die Bakensignale, bestehend aus einer Trägerkomponente und vier Seitenbandkomponenten mit den Frequenzen /+150, ■ f—150, f + 90 und f—90, sondern auch zusätzlich unabhängige Signale auf derselben Trägerfrequenz auszusenden. Im Falle von Fig. 2 sind solche zusätzlichen unabhängigen Signale andere Bakensignale und nicht Sprachsignale wie im Falle von Fig. i.

Die Ausrüstung für die Erzeugung zusätzlicher Bakensignale besteht in dem Leistungsverstärker 105, den zwei Übertragungsleitungen 108 und 109 mit ihren Modulationsausrüstungen io8'_a und 109,,, der Brücke 106 für die Übertragung der Leistungen auf diese Leitungen 108, 109 vom Verstärker 105, wobei diese Brücke eine Kreuzungsstelle io6_s und eine Abgleichimpedanz 107 aufweist, damit der Modulator 109,, vom Kanal 109 nicht auf den Kanal ιό8 einwirken kann und umgekehrt, der Kombinationsbrücke 110 mit ihrer Kreuzungsstelle no_a und den Antennen 102 und 103. Die ganze Ausrüstung arbeitet im wesentlichen ähnlich der entsprechend bezifferten Ausrüstung in Fig. 1; die Ziffer 108 entspricht dort der Ziffer 8 usw. Die Seitenantennen 102 und 103 werden gegenphasig mit den vier Seitenbändern gespeist, entsprechend einer 1020-Hz-

Modulation und einer 1300-Hz-Modiilation. Diese Seitenbänder haben die Frequenzen / + 1020, /—1020, f+ 1300, /—1300. Die Mittelantenne i' wird von der unteren Ecke der Brücke 110 mit Signalen gespeist, die eine starke Trägerkomponente und auch dieselben vier Seitenbänder aufweisen, die von den Antennen 102 und 103 ausgestrahlt werden. Die Brücke 23' kombiniert die .Signale von der unteren.Ecke der Brücke 110 mit denen von der unteren Ecke der Brücke 10'. Jedes dieser zu kombinierenden Signale enthält eine wesentliche Trägerkomponente, und diese Komponenten sind von derselben Größenordnung; d. h. das Leistungsverhältnis ist geringer als 10 : 1. Die Phasen der an der linken und rechten Ecke der Brücke 23' auftretenden Trägerkomponenten sollten gleich sein, und diese Bedingung kann durch die Einstellung der abgestimmten Ausgangskreise der Verstärker 5' und 105 erreicht werden. Im Falle eine geeignetere Einstellung gewünscht wird, kann ein Phasenschieber gerade vor oder unmittelbar auf die Verstärker 5' oder 105 folgend, vorgesehen werden. Das Meßinstrument 25' dient zur Anzeige, wenn die gewünschte Phasenbedingung erreicht ist, da dieses Meßinstrument Null oder ein Minimum anzeigt, wenn die Trägerkomponenten an der linken und rechten Ecke der Brücke 23' gleichphasig sind. Bei der Anlage von Fig. 2 wird eine Ost-West-Kurslinie durch Gleichheit der 150-Hz-Signale und der 90-Hz-Signale definiert, während eine Nord-Süd-Kurslinie durch Gleichheit der 1020-Hz- und 1300-Hz-Signale bestimmt wird. Für die genaue Erzeugung der Bakendiagramme zur Bestimmung dieser Kurslinien sollten die Antennen 2' und 3' und 102 und 103 mit 90⁰ Phasenverschiebung bezüglich der Mittelantenne 1' gespeist werden. Demgemäß wird die elektrische Länge der Leitung von der oberen Ecke der Brücke 10' an die Antenne 2' um 90⁰ kürzer gemacht als die Weglänge von der unteren Ecke der Brücke io' an die Antenne 1'. In gleicher Weise wird die elektrische Weglänge von der oberen Ecke der Brücke no an die Antenne 103 um 90⁰ kürzer gemacht als die elektrische Weglänge von der unteren Ecke der Brücke 110 an die Antenne 1'. Diese Beziehungen können durch geeignete Wahl der physikalischen Längen der Übertragungsleitungen erreicht werden. Wenn gewünscht, kann jedoch ein Phasenschieber zwischen der oberen Ecke der Brücke 10' und der Antennenanordnung und andere Phasenschieber zwischen der oberen Ecke der Brücke 110 und der Antennenanordnung eingefügt werden. Solche Phasenschieber würden für die Ausrichtung der Kurse einmal eingestellt werden und später nicht mehr verstellt werden.

Wenn es gewünscht wird, mehr als zwei Signale auf eine gemeinsame Antenne zu legen, kann die Anordnung von Fig. 3 verwendet werden, welche zeigt, wie Fig. 2 abgeändert werden muß, um solch eine Anlage aufzubauen. Die Anordnung von Fig. 3 ersetzt das Rechteck 50 in Fig. 2. Der Verstärker 221, welcher durch eine Sprachquelle 220 moduliert ist, speist seinen sprachmodulierten Ausgangsstrom an die Brücke 223 mit der Kreuzungsstelle 223,, in derselben Weise wie der Verstärker 21 in Fig. 1. In der durch Fig. 3 abgeänderten Anlage von Fig. 2 kommt die zusätzliche Eingangsspannung, welche mit den Sprachsignalen in der Brücke 223 kombiniert wird, von der unteren Ecke der Brücke 110. Um die Verluste in der Abgleichimpedanz 224 zu verringern, werden die Phasen der ankommenden Trägerkomponenten durch Einstellung der abgestimmten Ausgangskreise vom Verstärker 105 und/ oder vom Modulationsverstärker 221 an Hand des Instrumentes 225 eingestellt. Es kann auch ein Phasenschieber vor oder nach jedem dieser beiden Verstärker vorgesehen sein. Die Ausgangsspannung von der Brücke 223 wird an die rechte Ecke der Brücke 23' angelegt, wo sie mit der Ausgangsspannung von der unteren Ecke der Brücke io' kombiniert wird. Vorzugsweise sollten die Amplituden der Trägerkomponenten, welche an der oberen und unteren Ecke der Brücke 223 liegen, in der Größe annähernd gleich sein und sollten jede gleich der halben Amplitude der von der unteren Ecke der Brücke 10' kommenden Trägerkomponenten sein. So wird der an der linken Ecke der Brücke 223 liegende Träger praktisch dieselbe Amplitude haben wie der in der unteren Ecke der Brücke 10' liegende Träger, so daß praktisch keine Trägerenergie in der Abgleichimpedanz 24' vernichtet wird.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist auch für die Kombination modulierter Hochfrequenzenergie von irgendwelchen zwei frequenzgleichen Wellen anwendbar.

In Fig. 4 ist eine erste Quelle 401 und eine zweite Quelle 402 gezeigt, die beide dieselbe Hochfrequenz liefern, aber mit unterschiedlichen Signalfrequenzen moduliert sind. Diese Modulationen können von irgendeiner gewünschten Art sein. Zum Beispiel können sie Zwischenträger sein, die mit Signalen moduliert sind und an eine Vielfachleitung 403 angelegt werden. Die Quellen 401, 402 sind mit den gegenüberliegenden Diagonalpunkten der Brücke 404 verbunden, welche eine Kreuzungsstelle

405 aufweist. Ein Abgleichnetzwerk 406 ist mit dem Brückenpunkt verbunden,, der gegenüber der Belastungleitung 403 liegt, und dieses ist so gewählt, daß es an die Impedanz der Belastung angepaßt ist. Auf diese Weise sind die zwei Quellen entkoppelt und haben keine Rückwirkung auf einander, und trotzdem kann ein großer Spielraum in der Amplitude und Phase der Signale zugelassen werden, ohne den wesentlichen Vorteil der Anlage zu verringern.

Wenn gewünscht, können 401 oder 402 oder beide Quellen Amplituden- und Phaseneinstellmittel aufweisen, so daß eine Einstellung gemacht werden kann, bis ein Stromminimum am Abgleichnetzwerk

406 auftritt, welches durch das Meßinstrument 407 angezeigt wird.

Obgleich vorzuziehen ist, daß die zwei in irgendeiner der Brücken 23, 23', 223 oder 404 zu kombinierenden Trägerkomponenten vorzugsweise gleichphasig und von gleicher Amplitude sind, können große Abweichungen von dieser Bedingung zügelassen werden, ohne die Verluste in der Abgleich-

impedanz stark zu vergrößern. Zum Beispiel wird ein 4 : ι-Leistungsverhältnis eine Energievernichtung von nur 10% der Gesamtleistung bewirken, 90% dieser Leistung wird an den Verbraucher übertragen. Ein ro : 1-Leistungsverhältnis ergibt eine Energievernichtung von nur etwa 21% der Gesamtleistung, was eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem 5o°/oigen Leistungiverlust bei einem gewöhnlichen konjugierten Netzwerk ohne Steuerung der Phasen des Trägers bedeutet. Bezüglich der Phasenbedingungen ist auch • ein, beträchtlicher Spielraum erlaubt. Wenn so die zwei zu kombinierenden Trägerkomponenten in ihrer Leistung gleich sind, verursacht eine Phasenabweichung von 30% nur eine Energievernichtung von ungefähr 6V2°/o der Gesamtleistung, während eine Phasenabweichung von 6o° nur eine Leistungsvernichtung von ungefähr 25 °/o der Gesamtleistung ergibt.

An Stelle der. Kombination zweier Signale, von denen eines ein Bakensignal ist, können auch zwei Signale irgendwelcher Art kombiniert werden, z. B. phasen- und amplitudenmodulierte Signale, die denselben Träger verwenden oder Telegraphen- oder Telephonsignale auf derselben Trägerwelle.

Obgleich in den beschriebenen Ausführungsbeispielen als Modülationsfrequenzen Tonfrequenzen verwendet wurden, kann die Modulation auch aus höheren oder tieferen Frequenzen bestehen und kann zum Beispiel durch ein Tastverfahren im A-N-Rhythmus oder einem anderen Rhythmus dargestellt werden. Der Ausdruck Modulation schließt alle Abänderungen der Amplitude, der Phase oder der Frequenz des Trägers ein und bezieht sich sowohl auf gewöhnliche Modulation wie auch auf Tastung.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Höchfrequenzvorrichtung für die entkoppelnde Anlegung zweier oder mehrerer

Signale auf derselben Trägerfrequenz an. einen

gemeinsamen Verbraucher, bestehend aus einer ersten Quelle modulierter Signale, die eine erste Trägerkomponente einschließen, einer weiteren Quelle modulierter Signale, die eine weitere

gleichfrequente Trägerkomponente einschließen, und einem zwischen die genannten Quellen und den gemeinsamen Verbraucher geschalteten abgeglichenen Netzwerk, gekennzeichnet durch ein Trägersynchronisiermittel, welches ein Pha-

senschiebernetzwerk für die Aufrechterhaltung einer günstigen Phasenbeziehung zwischen der ersten und weiteren Trägerkomponente aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein symmetrierendes Abgleichelement mit einem

Anschluß des genannten Netzwerkes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Synchronisiermittel so geschaltet ist, daß die Schwingungen der ersten und weiteren Trägerkomponente, gemessen an den Eingangsklemmen des genannten Abgleichelementes, praktisch in Gegenphase sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten ersten und weiteren Quellen so eingestellt sind, daß sie Leistungskomponenten von praktisch derselben Größenordnung an das abgeglichene Netzwerk abgeben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und weiteren Quellen so eingestellt sind, daß sie Trägerkomponenten an das abgeglichene Netzwerk abgeben, deren Leistungsverhältnis geringer als 3 :1 ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägersynchronisiermittel die genannte erste und weitere Quelle so steuert, daß die Frequenz der Trägerkomponenten identisch ist und die Schwingungsphasen der Trägerkomponenten höchstens 6o° Abweichung aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das abgeglichene Netzwerk aus einer abgeglichenen Brücke gebildet wird, deren einer Arm benachbart dem genannten Abgleichelement eine Kreuzungsstelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronisiermittel die von den Quellen an die Brücke gespeiste Energie praktisch in Phasenkoinzidenz hält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronisiermittel die Schwingungen von beiden Quellen über die Brücke an das Abgleichelement in solcher Phasenbeziehung hält, daß die Trägerkomponenten von den entsprechenden Quellen praktisch in Gegenphase sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der genannten Quellen unabhängige Verstärkeranordnungen und das Synchronisiermittel ein oder mehrere Phasenschiebernetzwerke aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste Quelle mit Bakensignalen moduliert ist und die zweite Quelle mit Sprachsignalen moduliert ist und beide Signale von derselben Antennenanlage über eine beiden Signalen gemeinsame Antenne ausgestrahlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgleichnetzwerk die Trägerfrequenzenergie von beiden Quellen an der gemeinsamen Antenne praktisch in Phase hält und an der Abgleichimpedanz praktisch in Gegenphase hält.

Id". Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Phasenschieber, der mit der sprachmodulierten Trägerquelle verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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