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Verfahren zur Feldstärkemessung
Zur Messung der Feldstärke eines Senders
sind verschiedene Verfahren bekannt. Das eine geht davon aus, die durch die einfallende
Feldstärke eines Fernsenders im Eingangskreis des Felldstärkemeßgerätes erzeugte
Spannung mit der Spannung eines eingebauten Hilfssenders zu vergleichen. Es ist
dabei notwendig, mehrmals von der Messung der einen Spannung auf die Messung der
anderen Spannung umzuschalten, um den richtigen Vergleichswert zu finden. Diese
Methode ist also umständlich und zeitraubend.
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Ein anderes Verfahren beruht darauf, daß die Feldstärkebestimmung
auf die Messung des Richtstromes eines Gleichrichters zurückgeführt wird, der einem
Hoch- und/oder Zwischenfrequenzverstärker nachgeschaltet ist. Ist dabei der Richtstrom
des Demodulators eine lineare oder kompliziertere Funktion der angelegten Spannung,
so kann der durch die Aufschaltung des zu messenden Fernsenders erzeugte Richtstrom
als Maß für die Feldstärke angewendet werden. Voraussetzung dafür ist allerdings,
daß der Verstärkungsgrad des dem Gleichrichter vorgeschalteten Hoch- oder Zwischenfrequenzverstärkers
stets konstant ist. Dies trifft jedoch nie zu; denn abgesehen von Änderungen der
Patteriespannungen, die den Verstärkungsgrad beeinflussen, treten auch Schwankungen
der Röhreneigenschaften auf, die eine eindeutige Eichung des
Anzeigegerätes
illusorisch machen bzw eine dauernde Nacheichung erfordern. Das an sich zwar einfache
Meßverfahren weist also eine Reihe schwer vermeidbarer Mängel auf, die seine Anwendungsmöglichkeit
in starkem Maße einschränken. Weiter ist diesem Verfahren eine nur geringe Empfindlichkeit
gegenüber Feldstärkeänderungen eigentümlich, was davon herrührt, daß mit dem Anzeigegerät
ein großer Meßbereich, z.B. I:Io4, überstrichen werden soll.
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Die Nachteile dieser Meßverfahren vermeidet der erfindungsgemäße
Vorschlag. Hierbei wird das Empfangssignal in einem Meßeinpfänger mit automatischer,
vom Hochfrequenzteil abgeleiteter Beregelung mit einem lokal erzeugten, hinsichtlich
seiner Amplitude definiert veränderbaren Hilfssignal in bezug auf die Signalamplitude
verglichen, wobei als Kriterium für die Gleichheit beider Signale das Maximum der
Schwebungsamplitude benutzt wird.
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Voraussetzungsgemäß besitzt also der Empfänger eine selbsttätige
Regelung seiner Verstärkung, die in an sich bekannter Weise so wirkt, daß bei kleiner
einfallender Feldstärke der Verstärkungsgrad des Empfängers groß und umgekehrt bei
großer Feldstärke sein Verstärkungsgrad klein ist, so daß die Ausgangsspannung der
hochfrequenten Trägerschwingung in weitem Maße unabhängig von der Eingangsspannung
bleibt. Wirken zwei Sender mit annähernd gleicher Frequenz, jedoch verschiedenen
Eingangsspannungen gleichzeitig auf den Empfänger ein, so ist bei üblicher Ausbildung
der Regelglieder für die selbsttätige Regelung des Verstärkungsgrades des Empfängers
stets nur die größere der beiden Schwingungsamplituden wirksam. Ihren Höchstwert
erreicht die Amplitude der aus der Überlagerung beider Hochfrequenzschwingungen
entstehenden niederfrequenten Schwebung dann, wenn die Amplituden beider Schwingungen
gleich groß sind. Dieser Höchstwert kann in einfacher Weise so zur Anzeige gebracht
werden, daß die Differenzfrequenz, die vorzugsweise im akustischen Bereich liegen
soll und die nach der Gleichrichtung einem Tonfrequenzverstärker zugeführt wird,
im Ausgang dieses Verstärkers mittels eines Tonfrequenz spannungsmessers bestimmt
wird. Dieser Spannungsmesser wirkt dann als Höchstwertanzeiger (Maximumindikator)
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Ist nun die Höhe der vom Hil!fssender abgegebenen Spannung veränderlich
und ablesbar, so gibt die eingestellte und abzulesende Spannung des Hilfssenders
ein Maß für die einfallende Feldstärke des empfangenen Fernsenders. Wird nämlich
auf den Höchstwert der niederfrequenten Schwebungsamplitude mittels des Höchstwertanzeigers
eingestellt, so gibt der Hilfssender, eventuell über einen von Hand oder selbsttätig
geregelten Verstärker, eine Spannung ab, die jeweils genau der eingestrahlten Feldstärke
des empfangenen Fernsenders entspricht. Die Eichung des Spannungsteilers im Hilfssender
kann also direkt in Feldstärkewerten, d.h. Volt/Meter, vorgenommen und unmittelbar
nach der Einstellung abgelesen werden. Die vorgeschlagene Anordnung erlaubt demnach
eine zuverlässige Feldstärkem es sung mittels einer einzigen Einstellung.
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Dem Verfahren gegenüber, das die Feldstärkemessung auf die Messung
des Richtstromes eines Gleichrichters zurückffihrt, der einem Hoch- und/ oder Zwischenfrequenzverstärker
nachgeschaltet ist, weist das vorgeschlagene Verfahren die V9rteile auf, daß es
weitgehend unabhängig von den Röhreneigenschaften, vom Verstärkungsgrad, von den
notwendigerweise zum Teil stabilisierten Betriebsspannungen ist. Diese Größen wirken
sich bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Meßgerät in gleichsinniger Weise auf
die beiden zu vergleichenden Spannungen aus.
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Auch übertrifft das vorgeschlagene Verfahren alle anderen Methoden
an Empfindlichkeit gegenüber Feldstärkeänderungen; besitzt es doch solchen Schwankungen
gegenüber eine Art Resonanzabstimmung, die sich besonders dann, wenn die Niederfrequenzverstärkerröhre(n)
mitgeregelt wird (werden), darin äußert, daß infolge der starken Abhängigkeit der
Niederfrequenzausgangsamplitude von der Gleichheit der beiden Eingangsspannungen
sich gegebenenfalls die Ausgangsspannung viel mehr ändert, als die Änderung der
Feldstärke des zu messenden Senders allein verursachen könnte. Diese Feldstärkeänderungen
können sehr einfach in einem z B. in Prozent geeichten Ausgangsspannungsmesser abgelesen
werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsvorschlags
dargestellt, und zwar zeigt die Fig. I das Blockschema und Fig. 2 die schematische
Vorderansicht des nach der Erfindung arbeitenden Feldstärkemeß gerätes.
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In Fig. I stellen a, b und c den eigentlichen Meßempfänger dar. In
a soll der Geradeausteil, der Zwischenfrequenzteil und der Oszillatorteil nebst
der bekannten Abstimmelemente versinnbildlicht werden. Ihm folgt in b der Gleichrichter,
der gleichzeitig die Regelspannung erzeugt, während c der anschließende Niederfrequenzteil
ist, der hier ebenfalls, und zwar in sogenannter Vonsärtsregelung mitberegelt wird.
Am Ausgang ist der Höchstwertanzeiger d angeschlossen.
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Mit dem Abstimmdrehkondensator im Hauptverstärker a ist das frequenzbestimmende
Element im Hilfsoszillator e, ebenfalls in Form eines Drehkondensators, gekuppelt.
Die Frequenz seines Signals ist ähnlich wie bei dem lDberlagerungsoszillator des
Überlagerungsempfängers um einen bestimmten Betrag gegenüber der Resonanzstellung
der Eingangskreise verschoben. Diese Verschiebung kann entweder durch den Plattenschnitt
oder die Zuschaltung von Serien- und Parallelkondensatoren in bekannter Weise erreicht
werden; es kann aber auch, nach ebenfalls bekannten Verfahren, durch einen Hilfsoszillator
fester Frequenz eine Schwebungsfrequenz mit dem Überlagereroszillator des Überlagerungsempfängers
gebildet und zur Einstrahlung benutzt werden. Zweckmäßig ist es, daß die Frequenz
des Hilfssignals nur so wenig vom zu empfangenden bzw. zu messenden
Signal
abweicht, daß für beide innerhalb des Durchlaßbereiches des Empfängers der gleiche
Verstärkungsgrad gegeben ist. Der Hilfssender e kann nach bekannten Grundsätzen,
ähnlich einem sogenannten Empfängerprüfsender, mit geeichtem Ausgangsspannungsteiler
aufgebaut sein.
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Die Handhabung ergibt sich nach Fig. 2. Nach Anschluß von Antenne
f und Erde g an das Feldstärkemeßgerät h wird an der Abstimmskala i der zu messende
Sender eingestellt. Die Buchsen 1 dienen der Abhörkontrolle. Der Hilfssender e kann
nun mittels des Schalters m eingeschaltet und der Spannungsteiler n etwa von der
Hilfssenderspannung Null beginnend so lange aufgedreht werden, bis am Höchstwertzeiger
k die Maximalwertanzeige erkennbar wird. Es bedarf dann nur noch der Ablesung des
in Spannungswerten geeichten Drehknopfes von 1l, um die Feldstärke des einfallenden
Senders zu erkennen.