DEP0027688DA - Pendelrückkopplungsempfänger - Google Patents

Description

Pendelrückkopplungsempfänger.

Die Pendelrückkopplungsempfänger enthalten bekanntlich einen Oszillator, dessen Schwingungen periodisch mit einer Frequenz gelöscht werden, welche erheblich niedriger als die Oszillatorfrequenz ist, jedoch mehr als das Doppelte der Modulationsfrequenz der empfangenen deichen beträgt. Derartige Empfänger können zumindest zwei verschiedene Arbeitsweisen haben, welche durch die Betriebsspannungen und die Art und Weise des Löschvorganges bestimmt werden. Bei der einen Arbeitsweise, dem sogenannten linearen Betrieb₅ ist der Löschvorgang derart, dass die in jeder Löschperiode erzeugten Schwingungen vor Erreichung der. Maximalamplitude gelöscht oder gedämpft werden. Bei der anderen Arbeitsweise_s dem sogenannten logarithmischen Betrieb, können die erzeugten Schwingungen in jeder Löschperiode ihre maximale Amplitude erreichen. In beiden Fällen zeichnet sich der Empfänger durch einen hohen Verstärkungsgrad aus, wobei sich die Amplitude des in jeder Löschperiode erzeugten Ausgangszeichens mit der Amplitude des die Schwingungen während dieser Löschperiode erregenden Zeichens ändert. Eine weitere charakteristische Eigenschaft des Empfängers besteht darin, dass in denjenigen Zeiträumen, in welchen keineZeichen empfangen werden, durch die im Empfangskreis vorhandenen Rauschspannungen Schwingungen erregt werden, welche ein Ausgangszeichen verhältnismässig geringer Amplitude zur iolge haben.

Sowohl bei linearem wie bei logarithmischem Betrieb ist es erforderlich, eine Regeleinrichtung zur Regelung der Srenn-

schärfe bezw, der Empfin dlichkeit des Empfängers entsprechend den jeweiligen Empfangsbedingungen vorzusehen.

Die bekannten Einrichtungen zur Regelung der Betriebseigenschaften von Empfängern werden im allgemeine η an Schaltelemente angeschlossen, welche einen Teil des Zeichenkanales des Empfängers bilden. So ist es beispielsweise bekannt, eine unmittelbar an einen zum ieichenkanal gehörigen verä-d^rlichen Trennkreis angeschlossene Einrichtung zur Regelung der Trennschärfe zu verwenden, wobei diese Einrichtung in gewissen -ballen die Durchlässigkeitscharakteristik des Trennkreises in Abhängigkeit von der Stärke der empfangenen Zeichen regelt* Weiterhin ist auch die Empfindlichkeitsregelung mittels einer unmittelbar an eine oder mehrere Verstärkerstufen angeschlossenen, selbsttätigen Verstärkungsregelungseinrichtung bekannt. Diese Einrichtungen arbeiten zwar im allgemeinen zufriedenstellend, jedoch ist es in gewissen Fällen erivünscht, die Regeleinrichtung von dem Zeichenkanal zu trennen. Dies gilt insbesondere für Pendelrückkopplungsempfänger, da hierbei durch eine solche Trennung die günstigsten Betriebsbedingungen für den Empfänger erzielt werden können.

Die insbesondere für Pendelrückkopplungsempfänger bestimmten, bekannten Regeleinrichtungen erzeugen durch Gleichrichtung eines Teiles der Ausgangsspannung des Empfängers eine Regelspannung und führen diese als Vorspannung dem Oszillator zu* Der Vorspannungskreis enthält dabei gewöhnlich einen Hochohmwiderstand zur Verminderung der Energieverluste in diesem Kreis_e Dieser Widerstand neigt jedoch dazu, während der Schwingungsperioden des Schwiiigungserzeugers ausserordentlich hohe Spannungen herbeizuführen, welche den Empfangskreis zeitweilig sperren.

Die Erfindung beruht auf der Tatsache, dass Änderungen der Frequenz der Löschspannung entsprechende Änderungen der

Trennschärfe und der Empfindlichkeit des Empfängers zur Jolge haben.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Pendelrückkopplungsempfänger j welcher Mittel zur automatischen Regelung von wenigstens einer Betriebseigenschaft des Empfängers durch Regelung ^ider Frequenz der Löschspannung aufweist*

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher Hg. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Pendelrückkopplungsempfängers ist, Eig« 2 ein die Wirkungsweise der Anordnung gemäss Eig. 1 veranschaulichendes diagramm darstellt.

Der in Pig. 1 dargestellte Pendelrückkopplungsempfänger ist auf eine lineare Arbeitsweise eingestellt und enthält einen aus der Elektronenröhre 10 und dem aus einer Spule 11 mit veränderlicher Induktivität und einem Kondensator C zusammengesetzten Schwingungskreis bestehenden Oszillator. Der Kondensator C ist gestrichelt gezeichnet, weil er ganz oder zum Teil von der Streukapazität der Spule 11 und der Zwischen-elektrodenkapazität zwischen der Anode und der Steuerelektrode der Köhre 10 gebildet sein kann. Der Schwingungskreis ist über einen Kondensator 12 an die Anode der Röhre 10 angeschlossen und steht mit der Steuerelektrode dieser Röhre in leitender Verbindung. Eine Anzapfung der Spule 11 und die I.athode der Röhre 10 sind geerdet.

Weiterhin enthält die anordnung Mittel zur Zuführung einer Pendelspannung zum oben beschriebenen Oszillator, ■^iese Mittel umfassen eine Hochfrequenzdrosselspule 13 und die hochfrequenzmässig durch einen Kondensator 15 überbrückte Sekundärwicklung eines Eisenkerntransformators 14« Die Primärwicklung des Transformators 14 ist durch einen Widerstand 16 gedämpft und stellt den Belastungskreis einer Fünfgitt err öhre 17 dar. Die Kathode, sowie das erste und zweite Gitter dieser Jlohre 17 bilden die

Elektroden einer Triode für einen die Löschspannung liefernden Schwingungserzeuger 18, welcher eine periodische Loschspannung rechteckiger Wellenform erzeugt, deren Frequenz, die sogenannte Pendelfrequenz j niedrig im Verhältnis zur Oszillatorfrequenz_s aber hoch im Vergleich zu de η Modulationsfrequenzen der empfangenen Zeichen ist» An die Anode des Schwingungserzeugers 18 ist ein aus einer Spule 19 und einem Kondensator 20 bestehender Schwingungskreis angeschlossen. Der Steuergitter-Kathodenkreis des Löschoszillators 18 enthält einen Gitterstabilisierwiderstand 21, eine mit der Spule 19 induktiv gekoppelte Spule 22 und eine aus dem durch den Kondensator 23 überbrückten Widerstand 24 bestehende Anordnung zur Lieferung einer Vorspannung an den Schwingungserzeuger. Die Röhre 17 erhält ihre Betriebsspannungen von den Spannungsquellen +B-und +Sc.

Die Anordnung enthält auch eine Reaktanzröhre 25 zur Regelung der Betriebsfrequenz des Lbschoszillators 18. Der Ausgangskreis der Röhre 25 ist an den Anoden-Rathodenkreis des Oszillators 18- angeschlossen. Zwischen der Anode und dem Steuergitter der Rohre 25 ist ein Kondensator 26 zur kapazitiven Rückkopplung vorgesehen« In dem Steuergitter-Kathodenkreis der Röhre ist sine au eines Widerstand 28 parallelgeschaltete Spule 27 eingefügt, sodass die Rückkopplungsspannung einen Phasenunterschied von 90° gegenüber der Spannung im Anoden-Kathoden-Kreis der Röhre hat.

Ferner enthält der Pendelrückkopplungsempfänger Mittel, insbesondere eine Demodulatoranordnung, zur Entnahme eines Ausgangszeichens mit durch die Betriebsbedingungen des Empfängers bestimmter Amplitudencharakteristik aus dem Pendelrückkopplungskreis » Diese Demodulatoranordnung besteht aus einem Diodendemodulator 30, welcher über einen Koppelkondensator 31 an den Schwingungskreis des Empfängers angeschlossen ist und dessen Belastungskreis von der Hochfrequenzdrosselspule 32 und einem

hochfrequenzmässig durch den Kondensator 34 überbrückten Widerstand 33 gebildet wird. Das durch den Pfeil 35 angedeutete Ausgangszeichen des Demodulators kann einem beliebigen Verwertungskreis zugeführt werden. Dieses Ausgangsz eich en gelangt ferner auch noch in die Einheit 40, welche Mittel zur Erzeugung zweier von diesem Ausgangszeichen abhängigen Regelspannungen enthält. Die Einheit 40 besteht aus einem ein- oder mehrstufigen Verstärker 41, dessen Eingangskreis an den Vdderstand 33 angeschlossen ist. Der Verstärker enthält einen oder mehrere Trennkreise mit einer der Kurve a der Fig, 2 entsprechenden Durchlass charakteristik. Diese Kurve zeigt, dass die maximale Empfindlichkeit des Verstärkers bei einer Srequenz f Iiegt₉ welche gleich der Pendelfrequenz ist. Mit dem Ausgangskreis des Verstärkers 41 ist ein Gleichrichter 42 üblicher Ausführung verbunden. Der Belastungskreis des Gleichrichters 42 enthält zwei parallelgeschaltete Spannungsteiler 43 und 44, deren Mittelpunkte geerdet sind, sodass von beiden Spannungsteilern sowohl eine positive, als auch eine negative Regelspannung abgenommen werden kann. Zur Erleichterung des Verständnisses der "..irkungsweise der Einrichtung 1st die Polarität der sich an beiden Seiten des Erdungspunktes der Spannungsteiler ergebenden Regelspannung in der Zeichnung durch in Klammern gesetzte Plus- und Minuszeichen angedeutet. Die von dem Spannungsteiler 43 über die Anzapfung 45 abgenommene eine Regelspannung wird der Reaktanzröhre 25 zugeführt und regelt die Betriebsfrequenz des Pendeloszillators 18, während die vom Spannungsteiler 44 über die Anzapfung 46 abgenommene andere R_egelspannung einer Steuerelektrode der Fünfgitterröhre 17 zugeführt wird und die rtinplitude der Löschspannung regelt. Der Empfänger ist mit einer geerdeten Antenne 50 versehen, welche über eine Spule 51 an den Schwingungskreis des Oszillators angekoppelt ist. Die Wirkungsweise des Empfängers ist wie folgt:

Es sei zunächst angenommen, dass die Antenne 50 kein Zeichen empfängt. In diesem Ruhezustand hat der Empfänger eine vorbestimmte Trennschärfe und Empfindlichkeit, welche in erster Linie von der Amplitude und der irequenz der Löschspannung abhängt, aber sich auch nach anderen Iaktoren_f ζ.Β, nach der Charakteristik der Röhre 10 und des mit ihr verbundenen Schwingungskreises richtet. Im Empfangskreis werden unter dem Einfluss der Löschspannung Schwingungen erzeugt, deren Jrequenz der Betriebsfrequenz des Pendelrückkopplungskreises entspricht. Diese Schwingungen haben eine verhältnismässig kleine Zimplitude_s welche von der Betriebscharakteristik des Empfängers und von der Rauschspannung im Empfänger abhängt, die im Ruhazustand des Empfängers die in den einzelnen Löschperioden entstehenden Schwingungen anfacht. Diese Schwingungen werden von der Diode 30 gleichgerichtet und ergeben am widerstand 33 eine periodische Zeichenspannung kleiner Amplitude, welche eine der Frequenz der Löschspannung entsprechende frequenzkomponente hat und überdies sowohl zur löschspannung in harmonischer Beziehung stehende Frequenzkomponenten, als auch den Rauschspannungen des Empfängers entsprechende Komponenten aufweist. Die der Frequenz der Löschspannung entsprechende Frequenzkomponente gelangt über den Verstärker 41 zum Gleichrichter 42 und ergibt an den Spannungsteilern 43 und 44 Regelspannungen, die in der obenerwähnten "..eise die Frequenz und die Amplitude der Löschspannung regeln, und deren Stärke von der Amplitude des im Ruhezustand des Empfängers gegebenen Ausgangszeichens des Empfängers abhängt« Die Anzapfungen 45 und 46 sind so eingestellt, dass die Regelung der Bandbreite und der Empfindlichkeit des Empfängers in vorbestimmter Abhängigkeit von der Amplitude des Ruhezustands-«usgangszeichens des Empfängers erfolgte Diese Einstellung wird auf Grund der folgenden Ueberlegungen bestimmt:

Es kann gezeigt werden, dass gleichartige Änderungen der

Amplitude und der Frequenz der Lbschspannung die Trennschärfe des Empfängers im selben Sinne beeinflussen, während sie auf die Empfindlichkeit des Empfängers entgegengesetzte V.'irkungen haben. Line Erhöhung der Amplitude oder der Frequenz der Löschspannung hat eine Verminderung der Trennschärfe zur Folge, jedoch verursacht die Erhöhung der Amplitude der Löschspannung gleichzeitig eine Erhöhung der IcpiiiViiichkeit dee Sopiäogers, während die Erhöhung der Frequenz der Löschspannung die Empfindlichkeit des Empfängers vermindert. Es können durch geeignete Einstellung der Anzapfungen 45 und 46 aus der Einheit 40 Regelspannungen entnommen werden, deren Höhe und Polarität sich so zueinander verhält, dass sich die gewünschte Änderung der Trennschärfe und der Empfindlichkeit des Empfängers in Abhängig« keit vom Ruhezustands-Ausgangszeichen ergibt. Beispialsweise kann sowohl die Trennschärfe, als auch die Empfindlichkeit im wesentlichen konstant gehalten werden, wenn man die anzapfungen 45 und 46 so einstellt_f dass eine Zunahme der .amplitude des Ruhezustands-Ausgangszeichens eine Verminderung der ^implitude und eine Erhöhung der Frequenz der Löschspannung zur Folge hat.

Wenn die Antenne 50 nun beispielsweise ein impulsmoduliertes Zeichen empfängt, dessen Stärke im allgemeinen sehr gross im Verhältnis zu den Rauschspannungeη im Empfänger ist, erreichen die während des Empfanges dieses Zeichens in jeder Löschperiode erzeugten Schwingungen eine verhältnismässig grosse Amplitude, Während der Pausen zwischen den Impulsen des empfangenen Zeichens besteht das Ausgangszeichen der Diode 30 aus dem obenerwähnten, sich im Ruhezustand des Empfängers ergebenden Zeichen kleiner Amplitude. Das sowohl die Zeichenkomponenten grosser amplitude als auöh diejenigen kleiner amplitude enthaltende resultierende Ausgangszexchen des Empfängers wird dem Verwertungskreis zugeführt, welcher amplitudenabhängige Mittel enthalten kann, unter deren Einwirkung er auf die den Impulsen

des empfangenen Zeichens entsprechenden Zeichenkomponenten grosser amplitude anspricht. Weiterhin wird dieses Ausgangszeichen der Einheit 40 zugeführt, um die Betriebseigenschaften des Empfängers entsprechend zu regeln. Falls jedoch die frequenz der Löschspannung sehr hoch im Vergleich zur Modulationsfrequenz des empfangenen Zeichens ist, wird die V-iederholungsfrequenz der Zeichenkomponenten grosser Amplitude so niedrig, dass diese Zeichenkomponenten keinen nennenswerten Einfluss auf die in der Einheit 40 erzeugte Regelspannung haben und diese daher die Trennschärfe und die Empfindlichkeit des Empfängers hauptsächlich in Abhängigkeit von dem sich im Ruhezustand des Empfängers ergebenden Ausgangszeichen des Empfängers regelt.

Im Falle von Empfängern für impulsmodulierte Zeichen kann die Einheit 40 gegebenenfalls eine der Kurve b der.i Üg, 2 entsprechende Durchlasscharakteristik haben, Dann lässt diese Ein heit diejenigen Komponenten des sich im Ruhezustand des Empfang ers ergebenden Ausgangszeichens des Empfängers, deren Frequenz derjenigen der Löschspannung entspricht, nicht durch und erzeugt die Regelspannung nur in Abhängigkeit von den Rauschspannungskomponenten des genannten Ausgangszeichens.

Im Falle des Empfanges kontinuierlicher Trägerwellenzeich en ist es vorteilhaft, in die Einheit 40 Trennkreise mit einer der Kurve a der Fig₀ 2 entsprechenden Durchlasscharakteristik einzufügen. Dann wirkt die Regeleinrichtung ähnlich, wie eine Empfindlichkeitsregeleinrichtung, und hält die Ausgangsleistung der Diode 30 auch bei verhältnismässig grossen Änderungen der Eingangszeichenstärke auf einem annähernd konstanten Wert.

Die Regelkreise der anordnung gemäss -Big, 1 sind vom Zeichenkanal des Empfängers grösstenteils getrennt, was, wie be reits erwähnt, insbesondere im ialle von Pendelrückkopplungsemp fängern wichtig ist. Ueberdies ist der Widerstand derjenigen Kreise, welche die Röhre 10 an den frequenzbestimmenden Kreis

ankoppeln und über welche die Löschspannung dem Pendelrückkopplungskreis zugeführt wird, wesentlich kleiner als der Widerstand der Röhie 10 bei unterhalb der Frequenz der Löschspannung liegender Frequenz. Auch dies ist sehr vorteilhaft, da dadurch die in Verbindung mit gewissen vorbekannten Schaltungsanordnungen erwähnte Neigung zur Sperrung des Empfangskreises vermieden wird-.

Es kann natürlich eine Löschspannung jeder beliebiger Wellenform, beispielsweise eine rechteckige Löschspannung, verwendet werden, Weiterhin ist es nicht unbedingt erforderlich, dass die Regelspannung von der «usgangsspannung des Pendelrückkopplungskreises abhängig sei. Wenn es sich beispielsweise um die Regelung der Trennschärfe handelt, kann die Regelspannung auch von der Stärke des Eingangszeichens abhängig gemacht werden und sie kann dementsprechend aus der Ausgangsspannung einer zwischen der Antenne und dem Pendelrückkopplungskreis liegenden Verstärkerstufe, oder aus der Ausgangsleistung einer Hilfsantenne abgeleitet werden.. Ferner können die Einheiten 40 und 80 so ausgebildet werden, dass sie den Empfang von impulsmodulierten Zeichen mit einer sich in weiten Grenzen ändernden Wiederholungsfrequenz der Impulse ermöglichen.

Im Fall des logarithmischen Betriebs kann ein Summierkreis vorgesehen werden, um ein ^usgangszeichen zu erhalten, dessen eine Eigenschaft, beispielsweise seine Amplitude, durch eine Betriebseigenschaft des Empfängers bestimmt ist*

Claims (1)

1. Pat entansprüche.

   1, Pendelrückkopplungsempfänger mit einer Vorrichtung zum Ableiten einer Regelspannung aus den Schwingungen des Pendelrückkopplungskreises, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelspannung dem Löschspannungserzeuger zur Regelung der Frequenz desselben zugeführt wird.

   2, Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelspannung zur gleichzeitigen Regelung der Amplitude und der Frequenz der Lbschspannung zugeführt wird,

   3, Empfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelspannung zwei mit verstellbaren Anzapfungen versehenen Spannungsteilern zugeführt wird, und dass von jeder der Anzapfungen eine Spannung mit einstellbarer Grösse und Polarität zur Regelung der Frequenz oder der Amplitude dem Löschspannungserzeuger zugeführt wird.