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Einrichtung zur Übertragung und zum Empfangen von Signalen oder Zeichen mittels modulierter Hochfrequenzwellen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Zeichengebung mit modulierten Hochfrequenzwellen und bezweckt hauptsächlich einerseits die Geheimhaltung bei der Übertragung zu erzielen, anderseits die Übertragung und den Empfang mehrerer unabhängiger Nachrichten unter Benützung einer kleineren Zahl von Hochfrequenzträgerwellen als bisher notwendig war zu gewährleisten.
Die Geheimhaltung der Übertragung wird gemäss vorliegender Erfindung durch Modulierung einer Hochfrequenzträgerwelle mit Hilfe einer Anzahl hintereinander angeordneter Modulatoren gesichert.
Bei der drahtlosen Zeichengebung durch Hochfrequenzwellen würde es möglich sein, verschiedene Mitteilungen durch gleichzeitige Ausstrahlung von Wellen verschieden hoher Frequenz zu senden, indem jede einzelne moduliert und mit Hilfe von Stromkreisen, die für jede Welle abgestimmt sind, empfangen wird ; in der Praxis jedoch ist die Anzahl der Wellen, die so übertragen werden können, durch die Inter- ferenz der Wellen im Empfänger begrenzt, es sei denn, dass das Frequenzintervall zwischen zwei solchen Wellen ein ziemlich grosses ist.
Die vorliegende Erfindung sieht Einrichtungen vor, wodurch irgendeine dieser nicht interferierend ausgestrahlten Wellen, selbst mehrere voneinander unabhängige Mitteilungen führen kann, wodurch die Gesamtzahl der Nachrichten, welche ohne Interferenz übermittelt werden können, auf der Empfangs- station vermehrt wird. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, dass eine der ausgestrahlten Wellen, etwa von der Frequenz einer Million, mit Hilfe einer anderen konstanten Welle, deren Frequenz niedriger ist, aber über der Grenze der Hörbarkeit liegt, z. B. 50.000 Perioden per Sekunde, moduliert und diese zweite Welle in Übereinstimmung mit einem zu übersendenden Zeichen moduliert wird. Gleichzeitig kann die ausgestrahlte Welle von der Frequenz einer Million durch andere hochfrequente Wellen, z.
B. mit der Periodenzahl 40.000, 30.000 oder 20.000 moduliert werden, wobei jede dieser Sekundärwellen in Über- einstimmung mit einem von einer Anzahl von unabhängigen auszusendenden Zeichen moduliert wird.
In obigem besonderen Falle können daher vier Zeichen mit Hilfe derselben Trägerwelle von der konstanten Frequenz einer Million übermittelt werden. Durch Verwendung mehrerer anderer nicht interferierender Trägerwellen, z. B. vier, kann eine Gesamtzahl von 16 unabhängigen Mitteilungen übermittelt werden, dagegen aber nur vier, wenn die sekundären, modulierenden Wellen nicht benützt werden würden. Dies kann in den zwei Fällen mit demselben Frequenzintervall zwischen den ausgestrahlten Wellen erreicht werden.
Wie bemerkt, wird ein hoher Grad der Geheimhaltung gemäss einem Kennzeichnen der Erfindung erreicht. Die Hintereinanderanordnung von Modulatoren, bei welchen'die telephonischen oder Signalströme zuerst auf eine unhörbare Trägerwelle aufgedrückt werden, um diese Trägerwelle zu modulieren, worauf diese modulierte Trägerwelle auf eine zweite unhörbare Trägerwelle von noch höherer Frequenz aufgedrückt wird, um diese zu modúlieren, erzeugt eine übermittelte Welle, welche durch eine unbefugte Person, die mitzuhören oder abzuhorchen versucht, ausserordentlich schwer aufgedeckt werden kann.
Denn diese Person müsste, bevor sie im Stande wäre, die telephonischen Signale aufzudecken, zuerst die Frequenz der zweiten modulierten Trägerwelle und dann die Frequenz der ersten modulierten Trägerwelle bestimmen, die beide unhörbare sind. Die Bestimmung dieser Kombination solcher Trägerwellen . ist natürlich mit grossen Schwierigkeiten verbunden.
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Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine Sendestation, Fig. 2 eine Empfangsstation gemäss vorliegender Erfindung.
In Fig. 1 stellt 4 einen Generator für Hochfrequenzwellen, mit einer Periodenzahl von z. B. einer Million pro Sekunde dar, und 2 stellt einen Stromkreis dar, der durch den Generator j ! erregt wird und mit der Aufnahmsseite eines Elektronenröhrenverstärkers 7 verbunden ist. 3 ist ein Generator für Wellen niederer Frequenz, vielleicht 40.000 Perioden per Sekunde und 3', 3" etc. sind andere Generatoren von verschieden hohen Frequenzen, die aber alle niedriger sind als jene des Generators 1 ; 4 ist ein Elektronen- rohrenverstärker, dessen Aufnahmestromkreis mit dem Stromkreis des Generators. 3 und auch mit dem Stromkreis. 5, der ein Mikrophon oder eine andere Plimärquelle für Niederfrequenzströme enthält, gekuppelt ist.
In ähnlicher Weise stellen 5'und 5" andere unabhängige Quellen für die Zeichen dar, die gleichzeitig übermittelt werden sollen. Der Abgabestromkreis des Verstärkers 4 ist mit einem Schwingungskreis 6 verbunden, der auf die durch 3 erzeugte Frequenz abgestimmt und seinerseits mit dem Stromkreis 2 gekuppelt ist. Durch diese Anordnung werden modulierte Ströme mit der durch 3 erzeugten Frequenz im Schwingungskreise 6 auftreten, wo sie den Strömen, die im Stromkreise 2 erscheinen, überlagert werden.
Es werden daher auf den Aufnahmestromkreis des Verstärkers 7 zuerst Wellen von der durch 1 erzeugten Frequenz und zweitens eine Reihe von Wellen mit der durch 3, 3'ete. bestimmten Frequenz aufgedrückt werden, welch letztere Wellen in Übereinstimmung mit den abzusendenden Signalen moduliert werden. Es wird daher im Abgabestromkreis des Verstärkers 7 und im Schwingungkreis 8, der auf die höchste Frequenz abgestimmt ist, eine in Übereinstimmung mit einer Reihe von modulierten Hochliequenzwellen modulierte Hochfrequenzwelle auftreten. Die Verstärker 9 sind angeordnet, um die Intensität dieser modulierten Welle zu erhöhen und sie der Antenne M aufzudrücken.
Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist die Empfangsantenne 12 mit dem Schwingungskreise 13, der auf die durch den Generator j ! (Fig. l) erzeugte Frequenz abgestimmt ist, gekuppelt. 14 ist ein Detektor, dessen Aufnahmestromkreis an den abgestimmten Schwingungskreis 13 geschaltet ist und in dessen Abgabestromkreis ein Strom auftietn wird, dessen Amplituden die Umhüllende der ausgestrahlten
Hochfrequenzwellen bilden. Der Schwingungskreis j ! 5 ist auf die Frequenz des Generators 3 der Fig. 1, der Schwingungskreis 15'auf die Frequenz des Generators 3'etc. abgestimmt.
Der in dem abgestimmten
Schwingungskreis 16 induzierte Strom wird daher fast ausschliesslich von der Frequenz sein, die von dem modulierten Hochfrequenzstrome stammt, der im Generator 3 erregt wird. Der Detektor 17, dessen Auf- nahmestromkreis an den abgestimmten Schwingungskreis 16 angelegt ist, dient dazu, die mit diesem
Schwingungskreis ankommenden Zeichen kenntlich zu machen und in dem Telephonempfänger. 18 ein hörbares Signal hervorzubringen. Ähnliche (nicht dargestellte) Detektorstromkreise sind mit den abgestimmten Schwingungskreisen 16', 16"etc. verbunden.
Die Detektorwirkung des Detektors 14 eliminiert so die Wirkung der Hochfrequenzträgerwelle und ermöglicht es, diss die modulierten Signalwellen von niedrigerer Frequenz durch die abgestimmten
Stromkreise ausgewählt werden können, sodann wird durch den Detektor 17 in jedem Telephonempfänger ein Strom erzeugt, welcher die Umhüllende der Zwischenwellen bildet und daher hörbar ist.
Es ist klar, dass durch diese Anordnung vier unabhängige Zeichen auf nur einer einzigen Hoch-
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dass auch andere Frequenzen angewendet werden können, um die Zahl der zu übermittelnden Signale zu vermehren.
Bei dieser Einrichtung ist es natürlich wesentlich, dass die Frequenzen, die durch die Generatoren 3, 3'etc. erzeugt werden, oberhalb der Hörgrenze liegen und dass das Frequenzintervall zwischen zwei aufeinander folgenden Wellen genügend gross ist, um eine Interferenz zu vermeiden.
Soll die Einrichtung aber nur zur Geheimhaltung der übermittelten Nachricht dienen, so ist natürlich an der Senderstation die Apparatur nur einmal angeordnet, also auf den Generator 3, Mikrophon 5, Modulator 4 und Stromkreis 6 beschränkt.
Die vorliegende Erfindung kann natürlich nicht nur auf drahtlose Zeichengebung Anwendung finden, sondern auch auf Signalisierung durch Trägerwelle über Leitungen. Sie kann ferner selbstverständlich in Systemen verwendet werden, in welchen mehrere Stationen zu gleicher Zeit die gleiche Hochfrequenz erzeugen, aber'in welchen diese Wellen durch verschiedeneZwischenwellen moduliert werden. In diesem Falle wird keine Interferenz zwischen getrennten Stationen eintreten, obgleich jede dieselben Frequenzen ausstrahlt, wenn keine Modulation stattfindet.
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