DE969473C - Vorrichtung zum stoerungsfreien Empfang von elektromagnetischen Wellen mittels eineseinzigen Empfaengers und zweier Antennen verschiedener Empfangseigenschaften - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 4. JUNI 1958

T 9383 VIII a J 2ia*

C. Josef Provaz, Prag ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung bezieht sich auf eine bekannte Vorrichtung zum· störungsfreien Empfang von elektromagnetischen Wellen mittels eines einzigen Empfängers, mit dem über je eine Hochfrequenz-Verstärker-Vorstufe zwei Antennen verschiedener Empfangseigenschaften zusammenarbeiten. Von diesen Antennen bleibt jede an den Empfänger so lange angeschlossen, als das von ihr empfangene Signal eine vorbestimmte Schwelle überschreitet und wird selbsttätig durch die zweite Antenne ersetzt, wenn die Signalstärke unterhalb dieser Schwelle fällt. Der Austausch der Antennen durch »Sperrung bzw. EntSperrung der HF-Verstärker-Vorstufen wird mit Hilfe einer vorzugsweise von der Schwundausgleichsspannung des Empfängers abgeleiteten, der Signalspannung proportionalen Regelspannung über eine besondere Gleichstromverstärkerröhre bewirkt, die ihrerseits bei ausreichender Empfangsspannung in der aktiven Antenne durch die Schwundregelspannung gesperrt ist.

Wirklich störungsfrei arbeitet diese bekannte Vorrichtung nicht. Das macht sich insbesondere

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bei Ferntekgraphie unangenehm bemerkbar. Es hat sich gezeigt, daß der Empfang ganz wesentlich verbessert werden kann, wenn gemäß der Erfindung zwischen die HF-Verstärker-Vorstufen und die Gleichstromverstärkerröhre Umschaltröhren gelegt werden, deren Anoden über Entkopplungswiderstände einerseits mit den Gittern der HF-Verstärker-Vorstufen und andererseits mit den nicht zum selben System gehörigen Gittern über Kreuz ίο und über je zwei Belastungswiderstände mit der Anodenspannungsquelle verbünden sind, während die Gitter mit den beiden Kontakten eines Umschalters in Verbindung stehen, durch den das Anodenpotential der mit einem Widerstand belasteten Gleichstromverstärkerröhre abwechselnd an je ein Gitter gelegt wird und der durch die Wicklung eines polarisierten Relais betätigt wird, die zwischen den Verbindungspunkten der Belastungswiderstände im Anodenkreis der Umschalt- äo röhren liegt.

Die Umschaltung der Antennen soll am besten nur einmal erfolgen während der Zeit, in der die Regelspannung z. B. aus der Schwundausgleichsmechanik des Empfängers auf ihren vollen Wert anläuft. Es soll also beim Eintreffen eines befriedigenden Signals an der zweiten Antenne keine weitere Zwischenschaltung erfolgen, da jede Umschaltung eine gewisse Störung in den Empfang hineinbringt. Aus diesem Grunde ist in weiterer Ausbildung der Erfindung parallel zur Wicklung des polarisierten Relais ein Kondensator geschaltet, welcher die Zeitkonstante der Urasehaltvorrichtung regelt.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher beschrieben.

Fig. ι zeigt das Blockdiagramm des Erfindungsprinzips;

Fig. 2 erklärt die Umschalt- und Anschlußkreise der Antennen;

Fig. 3 ist eine Modifikation der in Fig. 2 dargestellten Schaltung.

Block ι in Fig. ι bezeichnet einen Empfänger üblicher Konstruktion. Der Antennenkreis 6 ist mit Block 2 verbunden, welcher die Umschalt- und An-■45 schlußkreise der Antennen 50, 51 andeutet.

Die durch Block 2 angedeuteten Kreise werden durch die gleichgerichtete Spannung in der Leitung 5, 7 gesteuert, welche aus dem gleichgerichteten Signal der jeweils eingeschalteten der beiden Antennen 3 und 4 abgeleitet wird.

Fig. 2 zeigt die Kreise des Blocks 2 in Fig. 1. Die Steuerröhre 8, welche als Gleichstromverstärker geschaltet ist, besitzt hohe Steilheit. Sie wird durch die AVC-Spannung eines in der Zeichnung nicht dargestellten Empfängers gesteuert. Diese Spannung wird an den Punkt 113 geführt, und ihr Wert ist durch das Potentiometer 114 einstellbar. Der Zustand der Steuerröhre beeinflußt das Potential des Punktes 29. Dieses Potential kontrolliert die Umschaltröhre 9, welche als eine Duotriode mit Trioden 11 und 12 dargestellt ist. Zwischen den Punkten 32, 33 an dem Spannungsteilern 23, 30 und 25, 31 der Anodenkreise der beiden Trioden ist ein polarisiertes Relais 35 geschaltet, welches einen beweglichen Kontaktarm 17 mit zwei Positionen 18, 19 enthält, wodurch das Potential des Punktes 29 an das Steuergitter jeder der Trioden 11 oder 12 angeschlossen werden kann. Die Antennen 50 und 51 sind an das Steuergitter der Trioden 13 oder 14 der Duotriode 10 angeschlossen. Die Anoden dieser Trioden sind mit der Antennenklemme 36 des eigentlichen Empfängers verbunden. Die Drosseln 37, 38 in den Anodenkreisen der Anschlußtrioden 13, 14 und. die Kondensatoren 39, 40 bilden eine Siebkette, um die hohen Frequenzen von der Anodenstromquelle fern zu halten. Die Duotriode 10 verstärkt das empfangene Signal. Wie im weiteren erklärt wird, ist stets nur eine Triode der Triodenpaare 11, 12 und 13, 14 offen, während die zweite Triode jedes Paares gesperrt ist.

Es sei angenommen, daß bei Beginn des Empfanges die Schaltbedingungen wie in Fig. 2 dargestellt sind. Der Kontaktarm 17 befindet sich in der Lage 19, und die Antenne 51 ist in der Arbeitelage und empfängt eben ein Signal von ausreichender Intensität. In diesem Fall liefert der an 36 angeschlossene Empfänger an den Punkt 113 eine AVC-Spannung von hohem negativem Wert. Diese Spannung wird durch das Potentiometer 114 an das Gitter der Steuerröhre 8 geleitet und sperrt diese Röhre. Das Potential des Punktes 29 ist deshalb genügend positiv, so daß das Steuergitter der Triode 11 über den Widerstand 20, den Kontaktarm 17 in der Lage 19 und den Widerstand 41 eine positive Vorspannung erhält, welche diese Röhre leitend macht. Der Spannungsabfall am Widerstand 23 erniedrigt das Potential des Punktes 43, welches über Widerstände 24 und 42 an das Steuergitter der Triode 12 und über Widerstand 27 an das Steuergitter der Triode 13 gelegt wird, so daß diese beiden Trioden 12 und 13 gesperrt werden. Das durch die Antenne 50 empfangene Signal kann deshalb nicht in den Empfänger gelangen. Zwischen den Punkten 32 und 33 in den Anodenkreisen der Trioden 11 und 12 liegt nun ein Potentialunterschied von solcher Polarität, daß der Kontaktarm 17 des polarisierten Relais 35 in der Lage 19 bleibt. Falls nun infolge von Fading die Intensität des Signals in der aktiven Antenne 51 unter das vorgeschriebene Niveau fällt, wird -die dem Punkt 113 zugeführte Spannung entsprechend weniger negativ, die negative Vorspannung des Gitters der Steuerröhre 8 wird herabgesetzt, und die Röhre beginnt Strom zu führen. Die Größe der AVC-Spannung, welche die Röhre 8 öffnet, kann durch das Potentiometer 114 eingestellt werden. Der Spannungsabfall am Widerstand 21 steigt und setzt das Potential des Punktes 29 so weit herab, daß die Triode 11 gesperrt wird. Das Potential des Punktes 43 steigt iao deshalb auf einen positiven Wert an, welcher die Trioden 12 und 13 öffnet. Infolgedessen wird die Antenne 50 in die Arbeitslage umgeschaltet. Da jedoch das Potential des Punktes 44 wegen des Spannungsabfalls am Widerstand 25 auf einen negativen Wert herabsinkt, erhält das Steuergitter

der Triode 14 eine negative Vorspannung, welche diese Triode sperrt. Die Antenne 51 wird deshalb aus der aktiven Lage abgeschaltet, und das von dieser Antenne empfangene Signal kann nicht mehr in den Empfänger gelangen.

Unter diesen Bedingungen wird die Polarität des Potentialunterschiedes zwischen den Punkten 32 und 33 umgekehrt, und das Relais 33 legt den Kontakt 17 in die zweite Lage 18 um. Wie im weiteren erklärt wird, ist die Umschaltung des Kontaktes 17 notwendig, weil im Fall, daß die zweite Antenne in die aktive Lage gebracht wird, das Signal in dieser Antenne entweder eine ausreichende oder eine ungenügende Intensität besitzen kann. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung bloß das Signal von ausreichender Intensität und nicht von größter Intensität aufsucht, soll die Antenne 50 in der aktiven Lage bleiben, falls ihr Signal die geforderte Intensität besitzt, auch wenn inzwischen das Signal ao in der Antenne 51 einen höheren Wert als in der Antenne 50 erreicht.

Es sei zunächst angenommen, daß das Signal in der Antenne 50 nach Umlegung des Kontaktarmes 17 in die Lage 18 eine ausreichende Intensität besitzt. Die negative AVC-Spannung steigt wiederum auf einen solchen Wert an, daß die Röhre 8 gesperrt wird. Das Potential des Punktes 29 wird positiver, so daß die Vorspannung, welche an das Gitter der Triode 12 über den Widerstand 20, Kontaktarm 17 in der Lage 18 und Widerstand 42 gelangt, diese Triode 12 leitend macht. Infolge, des Spannungsabfalls am Widerstand 25 entsteht im Punkt 44 eine Sperrspannung für die Trioden 11 und 14, so daß die Antenne 51 vom Empfänger getrennt ist.

Falls jedoch nach Umlegung des Kontaktarmes 17 in die Lage 18 das Signal in der Antenne 50 nicht die entsprechende Intensität besitzt oder falls während des Betriebes die Intensität des Signals unter das vorgeschriebene Niveau fällt, kann die negative AVC-Spannung, welche durch das Potentiometer 114 dem Steuergitter der Röhre 8 zugeführt wird, .diese Röhre nicht sperren. Die Röhre 8 führt Strom, und das niedrigere Potential des Punktes 29, welches über den Kontaktarm 17 in der Lage 18 an das Gitter der Triode 12 gelangt, sperrt diese Röhre. Das höhere Potential des Punktes 44, welches über die Widerstände 37 und 41 an das Steuergitter der Triode 11 und über den Widerstand 45 an das Steuergitter der Triode 14 gelangt, entsperrt diese beiden Trioden. Das verringerte Potential des Punktes 43, welches über die Widerstände 24 und 42 an das Steuergitter der Triode 12 und über den Widerstand 27 an das 55· Steuergitter der Triode 13 gelegt wird, sperrt diese beiden Röhren. Zwischen den Punkten 32 und 33 erscheint also wieder ein Potentialunterschied von solcher Polarität, daß das Relais 35 den Kontaktarm 17 in die Lage 19 legt.

Die beschriebene Vorrichtung sichert also ein selbsttätiges Umschalten der Antennen, falls die Intensität des Signals in der aktiven Antenne unter das vorgeschriebene Niveau sinkt.

Gewöhnlich genügt eine Umschaltung, um das Signal von entsprechender Intensität ausfindig zu machen. In den meisten Fällen kann dies durch entsprechende Einstellung des Potentiometers 114 im Einklang mit den örtlichen Bedingungen des Empfanges erzielt werden. Falls jedoch infolge der zufälligen Richteigenschaften einer Antenne der Mittelwert des Signalpegels größer ist als in der zweiten Antenne, kann eine annähernd gleiche Verstärkung für die Signale aus beiden Antennen mit Hilfe der Potentiometer 15 und 16 erzielt werden.

Da die Zeitkonstante der AVC-Kreise gewöhnlieh größer als die Zeitkonstanten der Umschaltkreise der Antennen ist, müssen deren Zeitkonstanten künstlich erhöht werden, d. h., die Umschaltung der Antennen muß verzögert werden, um eine wiederholte Umschaltung während des selbsttätigen Fadingausgleichs zu vermeiden. Diese künstliche Verzögerung kann z. B., wie in Fig. 2 angedeutet, dadurch erzielt werden, daß ein Kondensator 34 parallel zu der Wicklung des polarisierten Relais 35 geschaltet wird.

Es ist natürlich für den Fachmann klar, daß man Duopentoden oder separate Trioden oder Pentoden an Stelle der Duotrioden 9 und 10 verwenden kann. Die Vorrichtung funktioniert zufriedenstellend, wenn zwei horizontale Antennen mit verschiedener Richtcharakteristik angewendet werden, welche in einer Entfernung von mindestens 10 m angebracht sind.

Die beschriebenen Umschaltkreise können mit einem Empfänger von üblicher Konstruktion verbunden werden, wenn bei diesem eine AVC-Vorrichtung vorgesehen ist. Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung ist für Breitbandempfang geeignet, da der Antenneneingang nicht abgestimmt ist.

Fig. 3 stellt eine Modifikation der Erfindung dar, bei der es möglich ist, den Frequenzbereich zu wählen, z. B. mittels der abgestimmten Eingangskreise 46 und 47, wie in der Figur dargestellt ist. Dadurch wird ein besseres Verhältnis der Zeichenstärke zur Geräuschstärke und bessere Selektivität erzielt. Die Figur zeigt die Vorrichtung gemäß der Erfindung als Antennenteil eines Überlagerungsempfängers. Der Pfeil 48 führt zum dritten Teil eines Dreifachdrehkondensators, welcher in der Zeichnung nicht dargestellt ist und zur Abstimmung des Empfängeroszillators dient. Pfeil 49 führt zur Mischstufe. Die mit Fig. 2 gemeinsamen Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie dort bezeichnet. Die Pfeile 43 und 44 führen zu den Punkten 43 und 44 in Fig. 2. Der übrige in Fig. 3 nicht dargestellte Teil der Vorrichtung ist derselbe wie in Fig. 2.

Es folgt aus der Beschreibung, daß die Vorrichtung für selektiven Empfang elektromagnetischer Wellen viele Vorteile im Vergleich mit dem be- lao kannten Stand der Technik besitzt, und zwar dann, wenn es nicht notwendig ist, das stärkste Signal aufzusuchen, sondern ein Signal von vorgeschriebener Intensität genügt. Ein · Empfänger mit zwei Antennen ist ausreichend. Die Vorrichtung gemäß las der Erfindung ist einfach, und ihre Kontrolle kann

leicht mittels drei Kontrollelementen, d. h. den in Fig. 2 dargestellten Potentiometern 114, 15 und 16 durchgeführt werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   χ. Vorrichtung zum störungsfreien Empfang von elektromagnetischen Wellen mittels eines einzigen Empfängers, mit dem über je eine Hochfrequenz -Verstärker -Vorstufe zwei Antennen verschiedener Empfangseigenschaften, zusammenarbeiten, von denen jede an den Empfänger so lange angeschlossen bleibt, ale das von ihr empfangene Signal eine vorbesitimmte Schwelle überschreitet und selbsttätig durch die zweite Antenne ersetzt wird, wenn die Signalstärke unterhalb dieser Sahwelle fällt, und bei der der Austausch der Antennen durch; Sperrung bzw. Ents per rung der HF-Verstärker-Vorstafen mit Hilfe einer vorzugsweise von der Schwundauegüeichsspannung des Empfänge« abgeleiteten, der Signalspannung proportionalen Regelspannung über eine besondere Gleichstromverstärkerröhre bewirkt wird, die ihrerseits bei ausreichender Empfangsspannung in der aktiven Antenne durch die Sohwundregelspannung gesperrt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die HF-Verstärker-Vorstufen (13, 14) und die Gleichstromverstärkerröhre (8) Umschaltröhren. (11, 12) gelegt sind, deren Anoden über Entkopplungs widerstände (27, 45, 24, 37, 41, 42) einerseits mit den Gittern, der HF-Verstärker-Vorstufen (13, 14) und andererseits mit den. nicht zum selben System gehörenden Gittern über Kreuz und über je zwei Belastungswiderstände (23, 30 bzw. 25, 31) mit der Anodenspanruungsquelle verbunden sind, während die Gitter mit den beiden· Kontakten (18, 19) eines Umschalters (17) im Verbindung stehen, durch den das Anodenpotential der mit einem Widerstand (21) belasteten Gleiehstromverstärkenrötire (8) abwechselnd an je ein Gitter gelegt wird und der durch die Wicklung eines polarisierten Relais (35) betätigt wird, die zwischen den Veirbindungspuinkten (32, 33) der Belastungswiderstände (23, 30 bzw. 25, 31) im Anodenkreis der Umschaltröhren liegt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Wicklung des polarisierten Relais (35) ein Kondensator (34) geschaltet ist, welcher die Zeitkonstante der Umschaltvorrichtung regelt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 603350;
   britische Patentschrift Nr. 537 937;
   USA.-Patentschrift Nr. 2 037 865;
   Funkschau 1939, S. 115.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen