DE897882C

DE897882C - Arrangement for frequency measurement

Info

Publication number: DE897882C
Application number: DEST3240A
Authority: DE
Inventors: Rudi Stahn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-04-04
Filing date: 1951-04-04
Publication date: 1953-11-26

Description

Anordnung zur Frequenzmessung Die Erfindung bezieht sich auf eine Frequenzmessung, insbesondere bei Kurzwellensendern. Die Frequenzmessung geschah bisher durch die Methode der Absorbtionsfrequenzmessung oder mittels Meßempfänger. Diese bekannten Methoden hatten den Nachteil, daß man hei jeder Frequenzänderung des Senders das Meßgerät nachregeln mußte, um Abweichungen von der Sollfrequenz feststellen zu können.Arrangement for frequency measurement The invention relates to a frequency measurement, especially with shortwave transmitters. The frequency measurement was done by the Method of absorption frequency measurement or by means of a measuring receiver. These well-known Methods had the disadvantage that with every change in the frequency of the transmitter, the Measuring device had to readjust in order to be able to determine deviations from the nominal frequency.

Diese Nachteile werden durch das Verfahren gemäß der Erfindung vermieden. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die von dem zu messenden Sender ausgesendete Frequenz sowie ein die Sollfrequenz liefernder frequenzkonstanter, insbesondere quarzgesteuerter Sender über je eine Mischstufe an die Ablenkplatten einer Braunschen Röhre geführt sind, an deren anderem Plattenpaar ein mit den Mischstufen gekoppelter Wobbeloszillator liegt, derart, daß die Meßfrequenz direkt angezeigt wird. These disadvantages are avoided by the method according to the invention. The essence of the invention is that the transmitted from the transmitter to be measured Frequency as well as a frequency constant supplying the setpoint frequency, in particular Quartz-controlled transmitter via a mixer on each of the baffles of a Braunsche Tubes are guided, on the other pair of plates a coupled with the mixing stages The wobble oscillator is located in such a way that the measurement frequency is displayed directly.

Durch diese neue Methode der Frequenzmessung werden die Nachteile der bisher bekannten Verfahren, insbesondere die Notwendigkeit des Nachregulierens, vermieden. Ändert sich die Frequenz des zu messenden Senders, sei es durch willkürliche Regelung oder selbsttätig durch Temperaturänderungen, so wandert die die Frequenz anzeigende Marke auf dem Leuchtschirm der Braunschen Röhre entsprechend, so daß man jederzeit mit einem Blick sofort die jeweilige Frequenz des zu messenden Senders auf dem Leuchtschirm der Braunschen Röhre ablesen kann. This new method of frequency measurement eliminates the disadvantages the previously known procedures, in particular the need for readjustment, avoided. If the frequency of the transmitter to be measured changes, be it arbitrary Regulation or automatically through temperature changes, the frequency shifts indicating mark on the fluorescent screen of the Braun tube accordingly, so that you can immediately see the respective frequency of the transmitter to be measured at a glance can be read on the luminescent screen of the Braun tube.

Für die Frequenzmessung gemäß der Erfindung ist eine besondere Schaltung der Meßelemente erforderlich. Der Wobbelsender und der Kippgenerator zur Erzeugung der,Kippschwingung werden an die Ablenkplatte für die Zeitachse angeschlossen und laufen synchron mit dem Webbeloszillator. Der frequenzkonstante, insbesondere quarzgesteuerte Oszillator wird über die zugehörige Mischstufe an die eine Impulsablenkplatte und die Antenne über ihre zugehörige Mischstufe an die andere Impulsablenkplatte der Braunschen Röhre angeschlossen, wobei durch Hinzuschalten von einzelnen Schwingungskreisen, die auf bestimmte Frequenzen abgestimmt sind, die festen Vergleichsfrequenzmarken auf dem Leuchtschirm der Braunschen Röhre abgebildet werden. A special circuit is provided for frequency measurement according to the invention of the measuring elements required. The wobble transmitter and the generator to generate it of, to be tilting oscillation to the baffle for the time axis connected and run synchronously with the web oscillator. The frequency constant, In particular, the crystal-controlled oscillator is connected to the associated mixer stage one pulse deflector and the antenna to the other via its associated mixer Pulse deflection plate of the Braun tube connected by switching on of individual oscillation circles that are tuned to specific frequencies, the fixed reference frequency marks are shown on the luminescent screen of the Braun tube will.

Zur Erhöhung der Genauigkeit der Ablesung kann die Zahl der Schwingungskreise in der Mischstufe entsprechend vergrößert werden. The number of oscillation circles can be used to increase the accuracy of the reading can be increased accordingly in the mixer stage.

Weitere Einzelheiten der Erfindung seien an Hand der in der 7,eichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt Fig. I die Ansicht auf den Leuchtschirm einer Braunschen Röhre, Fig. 2 die graphische Darstellung einer Kippschwingung, Fig. 3 eine Ansicht auf den Leuchtschirm einer Braunschen Röhre mit einer wesentlich höheren Zahl feststehender Frequenzmarken und Fig. 4 ein Prinzipschaltschema für idie erfindungsgemäße Frequenzmessung. Further details of the invention can be found in FIG. 7, drawing illustrated embodiments explained in more detail. It shows Fig. I the view the luminescent screen of a Braun tube, Fig. 2 the graphical representation of a Tilting oscillation, FIG. 3 shows a view of the luminescent screen of a Braun tube with a significantly higher number of fixed frequency marks and FIG. 4 shows a basic circuit diagram for the frequency measurement according to the invention.

Gemäß Fig. 4 wird die von dem zu messenden Sender I ausgestrahlte Hochfrequenzspannung der Antenne 2 zugeführt. In der Mischstufe 3 wird die der Antenne 2 zugeführte Hochfrequenzspannung mit der Hochfrequenzspannung des Wobbeloszillators 4 gemischt. Die Anode der Mischstufe 3 wird mit der Meßplatte M2 kapazitiv, induktiv,galvanisch oder elektronisch verbunden. Außerdem ist in der Anodenleitung 5 ein Widerstand ga eingeschaltet. Der Wobbeloszillator 4 wird in dem zu messenden Frequenzbereich frequenzmoduliert und läuft über die Leitung 6 synchron mit dem Kippgenerator 7, der an die Zeitablenkplatte 8 der Braunschen Röhre angeschlossen ist. Die andere Zeitablenkplatte 9 ist geerdet. Die andere Meßplatte Mt der Braunschen Röhre wird mit der Anode der Mischröhre in der Mischstufe 10 kapazitiv, induktiv, galvanisch oder elektronisch verbunden, und zwar über die Leitung I I. In die Anodenzuleitung 1a sind ein Widerstand 12 und zwei Schwingungskreise I3, 14 eingeschaltet, die auf eine Resonanzfrequenz von 100 kHz bzw. According to FIG. 4, the one emitted by the transmitter I to be measured is emitted High-frequency voltage of the antenna 2 is supplied. Mixing stage 3 is that of the antenna 2 applied high-frequency voltage with the high-frequency voltage of the wobble oscillator 4 mixed. The anode of the mixer 3 becomes capacitive, inductive, galvanic with the measuring plate M2 or electronically connected. In addition, there is a resistor in the anode line 5 ga switched on. The wobble oscillator 4 is in the frequency range to be measured frequency-modulated and runs synchronously with the tilt generator 7 via the line 6, which is connected to the timing plate 8 of the Braun tube. The other Time base plate 9 is grounded. The other measuring plate Mt of the Braun tube is with the anode of the mixing tube in the mixing stage 10 capacitive, inductive, galvanic or electronically connected, via the line I I. In the anode lead 1a, a resistor 12 and two oscillating circuits I3, 14 are switched on, which are based on a resonance frequency of 100 kHz resp.

200 kHz abgestimmt sind. An die Mischstufe 10 ist der quarzgesteuerte Sender 15 angeschaltet.200 kHz are tuned. At the mixer 10 is the quartz-controlled Transmitter 15 switched on.

Der Kippgenerator 7 erzeugt die zur Ablenkung (Zeitachse 20 in Fig. I) benötigte Kippspannung, die in Fig. 2 graphisch dargestellt ist. Der Kippgenerator wobbelt gleichzeitig den Wobbeloszillator 4. Die Mischröhre der Mischstufe Io bildet die feststehenden Frequenzmarken 2I, 22, 23, 24 und 25 auf dem Leuchtschirm der Braunschen Röhre ab. The tilt generator 7 generates the deflection (time axis 20 in Fig. I) required breakover voltage, which is shown graphically in FIG. The tilt generator wobbles the wobble oscillator 4 at the same time. The mixer tube of the mixer stage Io forms the fixed frequency marks 2I, 22, 23, 24 and 25 on the luminescent screen of the Braun tube.

Für die Durchführung der Frequenzmessung wird der quarzgesteuerte Sender 15 auf die Sollfrequenz eingestellt; der Wobbeloszillator 4 wird mittels der Kippspannung um + 200 kHz zur Sollfrequenz gewobbelt, d. h. es erfolgt eine periodische Veränderung der Schwingungsfrequenz, die durch die Veränderung der Kapazität oder Selbstinduktion vorgenommen wird. In der Mischstufe ro werden die Wobbel- und Quarzfrequenz gemischt. The quartz-controlled Transmitter 15 set to the setpoint frequency; the wobble oscillator 4 is by means of the breakover voltage swept by + 200 kHz to the nominal frequency, d. H. there is a periodic change in the oscillation frequency caused by the change in capacity or self-induction is made. The wobble and Mixed quartz frequency.

Bei Frequenzgleichheit zwischen der Frequenz des Wobbeloszillators 4 und derjenigen des Quarzsenders 15 (Punkt 26 der Fig. 2) erscheint auf dem Leuchtschirm der Braunschen Röhre der zugehörige Impuls 23. Durch die Anordnung der Schwingungskreise I3, 14 mit 100 bzw. 200kHz Resonanzfrequenz erscheinen auf dem Leuchtschirm der Braunschen Röhre bei den entsprechenden Wobbelfrequenzen von minus 100 (Punkt 27 der Fig. 2) und minus 200 (28) bzw. plus 100 (29) und plus 200 (30) kHz Abweichung je ein Impuls 2I, 22 bzw. 24, 25 in Form einer auf dem Leuchtschirm feststehenden Marke. Als Sollfrequenz sei beispielsweise ein Betrag von 100 MHz gewählt. If the frequency is the same between the frequency of the wobble oscillator 4 and that of the quartz transmitter 15 (point 26 in FIG. 2) appear on the luminescent screen the corresponding impulse 23 of the Braun tube. By the arrangement of the oscillation circles I3, 14 with 100 or 200 kHz resonance frequency appear on the fluorescent screen of the Braun tube at the corresponding wobble frequencies of minus 100 (point 27 2) and minus 200 (28) or plus 100 (29) and plus 200 (30) kHz deviation a pulse 2I, 22 or 24, 25 in the form of a pulse that is fixed on the luminescent screen Brand. For example, an amount of 100 MHz is chosen as the nominal frequency.

Der eigentliche Meßvorgang spielt sich folgendermaßen ab: Da die Mischstufe 3 die aus der Antenne 2 zugeführte und von dem zu messenden Sender I ausgestrahlte Hochfrequenzspannung mit der Hochfrequenzspannung des Wobbeloszillators 4 mischt, erscheint bei Gleichheit beider Frequenzen auf dem Leuchtschirm der Braunschen Röhre ein Impuls 3I, der in der entgegengesetzten Richtung zur Zeitachse 20 gegenüber den feststehenden Frequenzmarken 21 bis 25 liegt. Wird' nun die Frequenz des zu messenden Senders I willkürlich und kontinuierlich verändert oder erfolgt diese Veränderung selbsttätig infolge von Temperaturänderungen, so läuft die Marke 3I auf dem Leuchtschirm der Braunschen Röhre entsprechend hin und her. Man kann also sofort an dieser wandernden Marke den jeweiligen Betrag der Frequenz auf dem Leuchtschirm der Braunschen Röhre ablesen. Ein Nach regeln, wie es bei den bisherigen Verfahren erforderlich war, ist nicht nötig. Auch hatten die bisher bekannten Verfahren den Nachteil, daß man das ständige Wandern, die laufende Änderung der Frequenz am Meßgerät nicht unmittelbar beobachten konnte; man war vielmehr nur in der Lage, nach erfolgtem Nachregeln die jeweilige Frequenz abzulesen. Erfolgte eine Anderung der Frequenz während des Ablesevorganges selbst, so konnte diese Änderung nicht sofort berücksichtigt werden, sondern erst etwas später, nachdem nachgeregelt worden war. The actual measuring process takes place as follows: Since the Mixing stage 3 is the one supplied from the antenna 2 and from the transmitter I to be measured radiated high-frequency voltage with the high-frequency voltage of the wobble oscillator 4 mixes, if both frequencies are the same, the Braun screen appears on the screen Tube a pulse 3I, which is in the opposite direction to the time axis 20 opposite the fixed frequency marks 21 to 25. Will 'now the frequency of the to measuring transmitter I arbitrarily and continuously changed or this occurs Changes automatically as a result of temperature changes, the 3I mark runs back and forth accordingly on the fluorescent screen of the Braun tube. So you can immediately at this wandering mark the respective amount of the frequency on the luminescent screen read off the Braun tube. A readjustment, as with the previous procedures was required is not necessary. The previously known methods also had the Disadvantage that you have the constant wandering, the constant change of the frequency on the measuring device could not observe directly; Rather, one was only able to do so after what had happened Readjust the respective frequency. There was a change in frequency during the reading process itself, this change could not be taken into account immediately but only a little later, after readjustments had been made.

Da die Marken 2I bis 25 gewissermaßen als Skalenzeichen dienen, ist es für eine erhöhte Genauigkeit der Ablesung zweckmäßig, nicht nur fünf Marken wie in Fig. I vorzusehen, sondern eine erhöhte Anzahl. Zu diesem Zweck wird die Zahl der Schwingungskreise, die in die Anode der Mischstufe 10 eingeschaltet sind, erhöht, wodurch man die selbstgeschriebene Skala komplettiert (s. Fig. 3). Since the marks 2I to 25 serve as a scale mark, is it is useful for an increased accuracy of the reading, not just five marks like to be provided in Fig. I, but an increased number. To this end, the number the oscillation circuits, which are switched on in the anode of the mixer 10, increased, thereby completing the self-written scale (see Fig. 3).

Um das Ablesen noch weiterhin zu erleichtern, ist es vorteilhaft, einzelne Impulse in ihrer Höhe zu vergrößern, was durch entsprechende Dimensionierung der Schwingungskreise erreicht werden kann. So sind z. B. der Mittelimpuls 23 und die beiden Seitenimpulse 32 und 33 entsprechend größer gewählt. Es ist zu beachten, daß jedem Schwingungskreis ein Paar von Skalenimpulsen 34, 35 entspricht, die symmetrisch zu beiden Seiten des Mittelimpulses 23 liegen.To make reading even easier, it is advantageous to to increase individual impulses in their height, which is achieved by appropriate dimensioning the oscillation circles can be reached. So are z. B. the center pulse 23 and the two side pulses 32 and 33 are correspondingly larger chosen. It should be noted that a pair of scale pulses 34, 35 which are symmetrical on both sides of the central pulse 23.

Durch Vergrößerung der Kippspannung und durch Gleichstromverschiebung des Bildes nach links oder rechts kann außerdem eine größere Ablesegenauigkeit in dem Bereich erzielt werden, der für die Ablesung von Interesse ist. Soll z. B. die Ablesegenauigkeit im Bereich des Impulses 3I der Fig. 3 erhöht werden, so wird die Skala durch Vergrößerung der Kippspannung auseinandergezogen und gleichzeitig durch Gleichstromeinwirkung nach rechts verschoben, so daß der Impuls 3I etwa in die Mitte des Bildes gelangt. By increasing the breakover voltage and by direct current shift of the image to the left or right can also result in greater accuracy of reading in the area of interest for the reading can be obtained. Should z. B. the Reading accuracy in the region of the pulse 3I of FIG. 3 is increased, the Scale pulled apart by increasing the breakover voltage and simultaneously through Direct current effect shifted to the right, so that the pulse 3I approximately in the middle of the image.

Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens liegt darin, daß die Frequenzgenauigkeit wesentlich erhöht werden kann. Sie liegt bei etwa 10-6 und kann im günstigsten Fall Io-9 erreichen, während bei den bekannten Geräten bestenfalls die einem Schwingungskreis eigene Frequenzgenauigkeit von etwa 104 erreicht wird. Another advantage of the new method is that the frequency accuracy can be increased significantly. It is around 10-6 and can in the best case scenario Reach Io-9, while with the known devices at best an oscillation circuit own frequency accuracy of about 104 is achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Arrangement for frequency measurement, in particular of Shortwave transmitters, characterized in that the transmitter (I) to be measured transmitted frequency as well as a frequency constant supplying the target frequency, in particular quartz-controlled transmitter (IS) via a mixer (3 or Io) each the baffles (M1, M2) of a Braun tube are guided to the other A pair of plates (8, 9) has a wobble oscillator (4) coupled to the mixing stages, in such a way that the measuring frequency is displayed directly.

2. Circuit for frequency measurement according to claim I, characterized in that that for writing a scale and the pulse to be measured one with the wobble oscillator (4) synchronously running tilt generator (7) on the deflection plates (S, g) for the time axis (20, Fig. I) and the crystal transmitter (I5) with the associated mixer (10) galvanically, capacitive, inductive or electronic to the one pulse deflection plate or measuring plate (M1) and the antenna (2) with its associated mixer (3) galvanic, capacitive, inductively or electronically to the other pulse deflection plate (M2) of the Braunschen Tube is connected, being in the anode line (IIa) of the mixer (Io) oscillation circuits tuned to a certain scale frequency are switched on.

3. A circuit according to claim 2, characterized in that to increase the accuracy of the reading increases the breakover voltage and the number of oscillation circles (I3, I4) in the mixer stage (I0) is selected correspondingly larger.