DE129018C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Λ* 129018 KLASSE 21«.

in LONDON.

Will man bei der drahtlosen Telegraphie die Zeichen über eine möglichst grofse Entfernung senden und zugleich möglichst deutliche Zeichen erhalten, so mufs man trachten, an der Gebestelle möglichst wirksame. Wellen zu erzeugen und unter den günstigsten Bedingungen ausstrahlen zu lassen, während an der Empfangsstelle dafür gesorgt sein mufs, dafs die ankommenden Wellen möglichst vollständig aufgenommen und überdies unter den günstigsten Bedingungen zur Wirkung auf die Frittröhre gebracht werden.

Diesen Anforderungen zu genügen, ist bisher nicht gelungen, da die Bedingungen für eine kräftige Entwickelung der Wellen andere sind, als jene für die energische Ausstrahlung von Wellen, und ebenso die bereitwillige Aufnahme der Wellen an die Erfüllung anderer Bedingungen geknüpft ist, als die möglichst vortheilhafte Ausnutzung der Wellen in der Frittröhre.

Eine weitere Voraussetzung der Erzielung möglichst grofser Leistungen ist die, dafs von der zur Wellenbildung an der Geberstelle verfügbaren Energie ein möglichst grofser Theil zur Bildung von thatsächlich ausgestrahlten Wellen nutzbar gemacht wird, während an der Empfangsstelle der gröfstmögliche Theil der aufgenommenen Wellen auf die Frittröhre zur kräftigsten Wirkung gelangen soll.

Es wurde natürlich allseits gewünscht, diesen letzteren Anforderungen zu genügen, es ist aber bisher weder gelungen, die Bedingungen klar zu erkennen, an welche die Erfüllung dieser Anforderungen geknüpft ist, noch sind die Wege gefunden worden, auf welchen man dahin gelangen kann, diese Bedingungen zu erfüllen.

Von der Patentinhaberin in grofsem Umfang angestellte Studien haben nun zu folgenden Ergebnissen geführt.

Um an der Gebestelle die Bildung und die Ausstrahlung und an der Empfangsstelle die Aufnahme und die Nutzbarmachung, der Wellen unter möglichst günstigen Umständen vor sich gehen zu lassen, wird an beiden Stellen ein Umformer angeordnet, durch dessen Primärwickelung die erzeugten bezw. aufgefangenen Wellen hindurchgehen, während von der Secundärwickelung die auszustrahlenden Wellen ausgehen, bezw. jene Wellen, welche auf die Frittröhre wirken sollen.

Es wird hierdurch die Bildung und Ausstrahlung sowie die Aufnahme und Nutzbarmachung der Wellen verschiedenen Leitungen zugewiesen. Da nun jede der Leitungen nur eine einzige Aufgabe zu erfüllen hat, so hat man in jeder der Leitungen nur die für den jeweiligen Zweck günstigste Vertheilung von Selbstinduction und Capacität zu wählen, um sicher zu sein, dafs die Wirkung der Gesammtanlage die günstigste sein wird, während man in jenen Fällen, wo z. B. die Bildung und Ausstrahlung der Wellen einer und derselben Leitung angewiesen ist, immer gezwungen ist, einen Mittelweg einzuschlagen, um nicht die eine Leistung durch Begünstigung der anderen zu sehr zu beeinträchtigen,

Es ist nämlich zu beachten, dafs an der Gebestelle wegen der Wellenbildung und an

der Empfangsstelle wegen der Wirkung auf die Frittrö.hre die Leitung die Eigenschaft haben mufs, dafs darin durch auf einander folgende Anstöfse hervorgerufene Wellen möglichst langsam an Stärke verlieren und zugleich an der Gebestelle und an der Empfangsstelle die Leitung die Eigenschaft haben mufs, Wellen kräftig auszustrahlen bezw. bereitwillig aufzunehmen.

Ersteres erfordert eine hohe Capacität, letzteres dagegen erfordert eine geringe Capacität. Man sieht sonach, dafs es unmöglich ist, dem Geber eine solche Einrichtung zu geben, dafs er langsam abschweifende Wellen erzeugt und zugleich gut ausstrahlt, so lange die Wellenerzeugung und die Ausstrahlung von einer Leitung besorgt werden soll; das Gleiche trifft beim Empfänger zu.

Um die zweite der eingangs erwähnten Voraussetzungen einer hohen Leistung zu erfüllen, müssen nicht nur Geber und Empfänger gleich gestimmt (synton) sein, sondern es müssen auch sowohl an der Gebe- als auch an der Empfangsstelle die Primär- und die Secundärleitung des Umformers gleich gestimmt sein, indem das Product von Selbstinduction und Capacität für die vier in Betracht kommenden Leitungen denselben Werth hat.

Man erreicht hierdurch, dafs an der Gebestelle in der Primärwickelung der gröfste Theil der verfügbaren Energie zur Bildung von Wellen von gegebener Schwingungszahl verwendet wird und nur ein kleiner Theil dieser Energie zur Bildung von Wellen von anderer Schwingungszahl dient.

Diese letzteren äufsern auf die Secundärwickelung keine oder nur eine äufserst schwache Wirkung, es wird daher an der Gebestelle gewissermafsen eine doppelte Sichtung der Wellen stattfinden und eine sehr kräftige Ausstrahlung von Wellen von gegebener Schwingungszahl erfolgen, wobei Wellen anderer Schwingungszahl fast vollständig unterdrückt werden.

An der Empfangsstelle wieder werden von den anlangenden Wellen nur jene von der Primärwickelung des Umformers vollkommen aufgenommen, welche die gegebene Schwingungszahl besitzen, während andere nur in sehr geringem Mafse oder gar nicht aufgenommen werden, und in der Secundärwickelung werden abermals die Wellen von anderer als der gegebenen Schwingungszahl völlig unterdrückt, während die Wellen von gegebener Schwingungszahl zur vollen Wirkung gelangen. Die angegebene gleiche Stimmung der vier Leitungen hat aber nicht nur die möglichst vollkommene Ausnutzung der an der Gebestelle verfügbaren Energie zur Folge, sondern es wird durch die doppelle Sichtung der Wellen an der Gebe- und an der Empfangsstelle auch noch erreicht, dafs von ersterer nur solche wirksame Wellen ausgehen, welche eine bestimmte Schwingungszahl haben, und in letzterer nur Wellen von bestimmter Schwingungszahl zur Wirkung gelangen können.

Dies giebt ein Mittel an die Hand, um von einer Gebestelle aus an irgend eine willkürlich gewählte aus einer Anzahl von Empfangsstellen Zeichen geben zu können, ohne dafs die übrigen Empfangsstellen beeinflufst werden.

Denkt man sich nämlich die verschiedenen Empfangsstellen auf verschiedene, an der Gebestelle bekannte Wellenlängen abgestimmt, und läfst man von der Gebestelle Wellen von jener Schwingungszahl ausstrahlen, auf welche die Empfangsstelle, mit der man sprechen will, gestimmt ist, so erkennt man sofort, dafs zwar letztere Empfangsstelle ansprechen wird, die übrigen aber nicht.

Will man nun mit einer anderen Empfangsstelle sprechen, so braucht man nur einfach die Schwingungszahl der von der Gebestelle ausgesandten Wellen zu ändern.

Natürlich setzt dies voraus, dafs man an der Gebestelle entweder gesonderte Apparate zur Ausstrahlung von Wellen von verschiedener Wellenlänge zur Verfügung hat, oder dafs man die Schwingungszahl der ausgesendeten Wellen durch Aenderung der Selbstinduction und der Capacität der beiden Leitungen willkürlich ändern'könne. Die Capacität und die Selbstinduction jeder der vier Leitungen müssen übrigens schon deshalb willkürlich veränderlich sein, um die Abstimmung der Apparate jederzeit genau constant zu halten, und dieser Umstand gestattet daher auch die willkürliche Abänderung der Abstimmung innerhalb gewisser Grenzen. Man sieht aus dem Vorangegangenen, dafs durch die Anordnung von Umformern an der Gebe- und Empfangsstelle und durch Abstimmung der vier Leitungen auf einfache — oder auch multiple — Resonanz einmal erreicht wird, dafs jede dieser Leitungen nur eine einzige Aufgabe — Wellenbildung bezw. Ausstrahlung im Geber, Wellenaufnahme bezw. Einwirkung auf die Frittröhre — zu lösen hat und sonach in der für diese Aufgabe günstigsten Weise bemessen sein kann, ohne dafs man weitere Verhältnisse zu berücksichtigen braucht, und weiter, dafs an der Gebestelle der gröfste Theil der verfügbaren Energie zur Bildung gerade der gewünschten Wellen nutzbar gemacht wird und nur solche Wellen, diese aber äufserst kräftig ausgestrahlt, andere aber fast vollständig unterdrückt werden, während an der Empfangsstelle nur Wellen von gegebener Schwingungszahl, diese aber sehr bereitwillig aufgenommen werden und in kräftigster Weise auf die Frittröhre zur Wirkung gelangen.

Es wird also unter sonst gleichen Umständen eine weit höhere Leistung der Anlage, erreicht,

d. h. es werden Zeichen mit vollkommener Deutlichkeit auf viel gröfsere Entfernungen übertragen werden können, und überdies ist man in. der Lage, art der Gebestelle die Empfangsstelle, mit welcher man sprechen will, auszuwählen.

Es ist wohl schon vorgeschlagen worden, an der Gebestelle eine umformerartige Vorrichtung in der Weise anzuordnen, dafs die Primärwickelung an die Funkenstrecke angeschlossen ist, während die Secundärwickelung mit der Ausstrahlungsfläche (Luftleiter) in Verbindung ist; es ist auch schon-vorgeschlagen worden, eine solche umformerartige Vorrichtung zwischen Auffangfiäche (Luftleiter) und Frittröhre der Empfangsstelle einzuschalten. Ferner ist auch mehrfach ausgesprochen worden, .dafs die Empfangsvorrichtung auf die von der Gebestelle ausgestrahlten Wellen abgestimmt werden soll.

Allein alle diese Vorschläge und Angaben haben nicht einmal zur klaren Erkenntniis der eingangs angeführten Anforderungen geführt, geschweige denn erkennen lassen, wie diesen Anforderungen genügt werden soll.

Insbesondere aber der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung, durch Anordnung von umformerartigen Vorrichtungen an der Gebe- und an der Empfangsstelle vier Leitungen zu schaffen, deren jede nur eine bestimmte Arbeit zu leisten hat und demnach in der für die Leistung dieser Arbeit günstigsten Weise bernessen werden kann, und durch Abstimmen aller vier Leitungen auf gleiche (oder multiple) Resonanz eine doppelte Sichtung der Wellen an jeder Stelle bei vollständiger Ausnutzung der Wellen von gewünschter Schwingungszahl und fast vollständiger Unterdrückung aller anderen Wellen zu erreichen, ist durch die genannten Vorschläge und Bemerkungen auch nicht andeutungsweise ausgesprochen worden.

Es wird also nach vorliegender Erfindung sowohl an der Gebe- als auch an der Empfangsstelle ein Umformer (Transformator) benutzt, und die vier Stromkreise der beiden Transformatoren sind so berechnet, dafs für alle das Product aus Selbstinduction und Capacität denselben Werth hat, d. h. dafs die vier Stromkreise auf gleiche elektrische Wellen oder aber einzelne auf Octaven der anderen abgestimmt sind.

Ein Stromkreis jedes Transformators hat auch zur Bildung und Aufrechterhaltung elektrischer Wellen und der andere zur Ausstrahlung und Aufnahme derselben besonders geeignet zu sein.

Der Transformator der Gebestelle sollte aus sehr wenig Windungen starken Drahtes bestehen, gewöhnlich ist eine einzige Windung im Primärkreis und zwei Windungen im Secundärkreis vorzuziehen. Mit der Primärwickelung ist ein Condensator in Reihe geschaltet, oder es kann jedes Ende der Primärwickelung mit einer Belegung je eines Condensators verbunden sein, während die anderen Belegungen .mit dem Funkenerzeuger in Verbindung stehen.

Der ' Transformator an der, Empfangsstelle gleicht dem. gegenwärtigen gebräuchlichen, nur ist ein zweiter Condensator parallel zur Frittröhre geschaltet.

In der. beiliegenden Zeichnung zeigen:

Fig. ι und 2 Schaltungsschemata des Gebers und des Empfängers. Fig. 3 ist eine Seitenansicht und Fig. 4 eine Endansicht eines Transformators für die Gebestelle und Fig. .5. bis 8 zeigen verschiedene Inductionsspulen .für die Empfangsstelle. ... '..-.'

α ist die Batterie, b der...Morsetaster,, c ist ein Inductorium, dessen Primärwickelung mit der Batterie und.dessen Secundärwickelung mit der Primärwickelung d. eines Transformators verbunden.ist, wobei ein Condensator e in eine oder beide Leitungen zwischen c und d eingeschaltet sein kann. Die Secundärwickelung/ des Transformators ist einerseits mit einem. Luftleiter g verbunden, der am oberen Ende einen Metallcylinder h tragen kann, und andererseits an Erde oder an eine Capacität E gelegt. Zwischen diese Secundärwickelung und den Luftleiter oder die Erde wird manches Mal eine Spule k von grofser Windungszahl eingeschaltet, wobei jedoch die Einrichtung so getroffen ist, dafs die Zahl der eingeschalteten Windungen dieser Spule nach Bedarf geändert werden kann.

Der Empfänger besteht aus einem Luftleiter /, dessen oberes Ende einen Cylinder m tragen kann und der durch eine der Spule k des Gebers ähnliche Spule η und durch die Primärwickelung 0 einer Inductionsspule an Erde oder eine Capacität E gelegt ist. Ein kleiner Condensator ρ kann zur Primärspule 0 parallel geschaltet sein.

Die Secundärwickelung q der Inductionsspule ist in der Mitte getheilt und die inneren Enden derselben sind mit den Platten eines Condensators r verbunden, während ihre äufseren Enden gegebenenfalls durch Spulen s, die den Spulen k ähnlich sind, mit einer Frittröhre t verbunden sind; es kann auch ein parallel zu t geschalteter Condensator 11 vorgesehen sein.

Die die Batterie v, ein Relais oder einen Telegraphenapparat w enthaltende Ortsleitung ist durch Drosselspulen X mit den Platten r des Condensators verbunden.

Die Condensatoren ρ u sind zweckmäfsig als zwei durch ein Dielektricum von einander getrennte teleskopartig zusammenschiebbare Metallröhren ausgeführt, da sich auf diese Weise ihre Capacität behufs Abstimmens der Stromkreise mit Genauigkeit regeln läfst.

Fig. 5 bis 8 zeigen Einzelteile der Inductionsspulen 0 q.

Diese schematischen Figuren sind stark vergröfserte halbe Längsschnitte. Die Gröfsenverhältnisse sind dabei nicht genau eingehalten und die einzelnen Drahtlagen sind statt durch Punktreihen der Einfachheit wegen durch fortlaufende gerade Linien angedeutet.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:
   ι . Schaltung für drahtlose Telegraphie, dadurch gekennzeichnet, dafs sowohl an der Gebeais auch an der Empfangsstelle zwischen Funkenstrecke und Ausstrahlungsleiter bezw. zwischen Auffangleiter und Frittröhre je ein Transformator nebst Condensatoren angeordnet ist, wobei die vier Stromkreise durch zweckmäfsige Bemessung von Selbstinduction und Capacität sämmtlich auf einfache oder multiple Resonanz abgestimmt sind, so dafs die Wellen sowohl an der Gebestelle als . auch an der Empfangsstelle einer doppelten Sichtung unterzogen werden, erstere daher nur Wellen von bestimmter Schwingungszahl unter fast völligem Ausschlufs von anderen ausstrahlt und letztere nur auf Wellen von der bestimmten Schwingungszahl anspricht, von anderen aber nicht beeinflufst wird.
2. 2. Eine Ausführungsform der Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dafs an der Gebe- und an der Empfangsstelle die mit der Luftleitung verbundene Transformatorwickelung eine geringe, die mit der Funkenstrecke bezw. mit der Frittröhre verbundene Transformatorwickelung eine hohe Capacität besitzt, zum Zwecke, einerseits die Luftleitungen zur Ausstrahlung bezw. Aufnahme der Wellen besonders geeignet zu machen und andererseits die Wellen im Kreise der Funkenstrecke bezw. der Frittröhre möglichst wenig zu dämpfen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.