DE358960C - Einrichtung zur drahtlosen Telephonie oder Telegraphie - Google Patents

Description

DEUTSCHES REiCM

AUSGEGEBEN
AM 19. SEPTEMBER 1922

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

■ - JVf 358960 KLASSE 21 a GRUPPE

(M j4482

Marconi's Wireless Telegraph Co. Ltd. in London.

Einrichtung zur drahtlosen Telephonie oder Telegraphie.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Juli 192! ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in Großbritannien 'vom 5. August 1920 beansprucht.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Telephonie mittels ungedämpfter elektrischer Schwingungen, und zwar sowohl für Drahttelephonie als auch für drahtlose Telephonie. Der Einfachheit halber ist für die nachstehenden Ausführungen als Beispiel (drahtlose Nachrichtenübermittlung angenommen.

Die Erfindung ist iim weitesten Umfange verwendbar für kurze Wellen von 5 bis 50 m, kann aJber auch mit viel längeren Wellen ausgeführt werden.

Bei dem gewöhnlichen Empfang ungedämpfter Wellen wird ein Hdlfssender an der Empfängerstation verwandt, der gemeinsam mit den zu empfangenden Schwingungen Schwelbungen erzeugt. Diese Schwebungswellen werden dann gleichgerichtet und gelben einen gleichgerichteten Strom, dessen Amplitulde mit der Schwebuogsfrequenz wechselt.

Die Frequenz des Bilfssenders wird gewohnlich so eingestellt, daß sich Schwetmngen von hörbarer Frequenz ergeben, jedoch

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können die .Schwelbungen jede Frequenz besitzen bis zu einem Viertel der Frequenz der ■empfangenen Wellen. Wenn die Schwelbungsfrequenz über der Hörbarkeitsgrenze liegt, wird nicht gehört, wenn die empfangenen Schwinglungen von gleichförmiger Amplitude sind. Wenn jedoch die Amplitude der empfangenen Wellen auf eine Weise und mit einer Frequenz unterhalb der Schwebungsfrequenz sich ändert, dann werden die Änderungen der Amplitude der empfangenen Wellen als Änderungen der Amplitude der Schwebüngswellen wiedergegeben und in dem Empfangstelephon gehört, wenn sie von hörbarer Frequenz sind. So kann eine Welle, die eine Frequenz von beispielsweise 20 Millionen hat, dadurch aufgenommen weiden, daß man eine Sdrwebungsfrequenz von beispielsweise ι Million erzeugt, die leicht auf jedes Maß verstärkt werden kann. Wenn die Amplitude der Wellen mit 20 Millionen Frequenz telephonisch gesteuert wird, wird die Sprache in dem Schwingungskreis mit 1 Million Frequenz wiedergegeben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Gespräch zwischen zwei Stationen geführt werden, die: jede eine einzige Antenne halben, die für Senden und Empfangen dient, ohne die Notwendigkeit, den Sender von der Antenne abzuschalten oder irgendeine andere Schälvorrichtung für den Übergang· von Senden auf Empfangen ader umgekehrt zu benutzen. Die Erfindung ergibt ferner eine Mehrfachtelegraphiie und ermöglicht, mehrere Duplexverbindungen gleichzeitig und unabhängig voneinander mit einer einzigen Antenne auszuführen.

Gemäß der Erfindung ist die Antenne in jeder Station mit einem Sendelkreis gekoppelt, in dem ungedämpfte Schwingungen, die durch die Sprache oder sonstwie verändert weiden, hervorgerufen werden, wobei ein Kreis, der durch einen Gleichrichter mit einem Kreis gekoppelt ist, der auf einen Bruchteil der Sendefrequenz abgestimmt ist, entweder mit der Antenne oder mit dem Sendekreis gekoppelt ist.

Die beiden Gegenstationen arbeiten mit Wellen verschiedener Frequenzen, und es ist der abgestimmte Kreis hinter dem Gleichrichter, an jeder Station auf die Differenz dieser Frequenzen abgestimmt. Die Schwingungen in diesen abgestimmten Kreisen können beliebig verstärkt, gleichgerichtet und durch Telephone 'geschickt werden.

Wenn die von beiden Stationen ausgehenden Wellen von gleichförmiger Amplitude sind, ist die Amplitude der Differenzfrequenz in dem oben erwähnten aibgestimmten Kreis gleichförmig, so daß in dem Telephon nicht gehört wird, wenn die Differenz passend gewählt ist. Wenn jedoch die Wellen 'beider Stationen irgendwie verändert werden, wird die Amplitude der Differenzfrequenz auch moduliert, und werden diese Modulationen im Telephon wiedergegeben.

Durch geeignete Einstellungen am Gleichrichter können die an der entfernten Station erzeugten Modulationen an dem Empfänger wahrnehmbar gemacht werden, der mit dem H'ilf'ssenider gekoppelt ist, während gleichzeitig die Antenne Wellen mit voller Energie aussendet.

Zwei Ausfütirungsbaispiele der Erfindung sind auf der Zeichnung in zwei Abbildungen dargestellt.

In dem ersten Beispiel gemäß Abb. 1 ist V eine Senderöhre, die in einem Kreis P Schwingungen aufrechterhält, mit dem die Antenne A gekoppelt ist.

Die Schwingungen im Kreise P werden auf irgendeine Weise verändert, beispielsweise durch Einschalten eines Telephontransformators in den Gitterkreis oder durch Steuern der Speisespannung aus der Kraftquelle D durch eine im Nebenschluß angeordnete Röhre. Diese Mittel zur Schwingungsänderung sind nicht dargestellt. Auch der besondere dargestellte Schwingungskreis für die Senderöhre ist nicht wesentlich, da jeder passende Schwingungskreis Verwendung finden kann.

Mit der Antenne oder dem Kreise P ist eine Selbstinduktion L gekoppelt, die in einem Kreise liegt, der durch einen parallel geschalteten Kondensator auf die Frequenz der ausgesandten oder empfangenen Wellen abgestimmt ist. Diese Selbstinduktion L ist an der einen Seite durch einen Gleichrichter und an der anderen Seite durch einen Kondensator K mit einem Potentiometer im Nebenschluß mit einem Kreis verbunden, der aus einem Drehkondensator C und einer Selbstinduktion M !besteht. Der Kreis C M ist auf eine Frequenz abgestimmt gleich der Differenz der Frequenzen der Schwingungen, die durch die Röhre V erzeugt werden und der zu empfangenden Schwingungen. Ferner ist mit C M ein anderer Kreis C M' gekoppelt, der auf dieselbe Frequenz wie CM ab- no gestimmt ist und einen Verstärker, Gleichrichter und eine Anzeigevorrichtung enthalt. Bei der zweiten Ausführungsform gemäß Abfc. 2 ist als Gleichrichter eine Röhre mit drei Elektroden verwandt, statt einer Röhre mit zwei Elektroden. Hier ist L die Selbstindukion, die mit dem Kreis P oder der Antenne gekoppelt wird, K ein großer Kondensator mit Potentiometer im Nebenschluß, IC ein kleiner Kondensator mit einem großen Widerstandr im Nebenschluß, K₂ ein Kondensator mit einer 'Batterie im Nebenschluß,

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während die 'Kreise C M und C M' dieselbe Bedeutung haben wie in Abb. i.

Wenn die !Selbstinduktion L mit der Antenne oder dem Kreis P gekoppelt ist, erscheint in M ein großer, gleichgerichteter Strom wegen des großen Hochfrequenzstromes in der Antenne. Dieser wird — bei einer Zweitäkt-Elaktrodenröhre durch das Potentiometer oder bei einer Dreitakt-Elektrodenröhre durch das Potentiometer und die Einstellung der Anodenspannung — auf einen kleinen Strom reduziert. Dann werden die Kreise C M und C M' auf die Differenz-, frequenz der beiden Stationen eingestellt, worauf die Station betriebsbereit ist.

Modulationen, die z. B. durch die Sprache in der Amplitude der Schwingungen in der Antenne in beiden Stationen erzeugt werden, werden wiedergegeben als Amplitudenmodulationen der Differenzfrequenz in den Kreisen C M und C M' ttnd werden nach Verstärkung und Gleichrichtung in den Telephonen beider Stationen wiedergegeben.

Man könnte annehmen, daß die Sprache an einer Station, die 'durch Veränderung des Hilfissenders hervorgerufen wird, sehr stark sein müßte im Verhältnis zu der 'Sprache, die durch Veränderung des entfernten Senders hervorgerufen wird. Versuche haben jedoch

ergeben, daß dieses nicht der 'Fall ist. Der Grund hierfür ist der, daß die Amplitude der Schwebungen, die durch zwei interferierende Schwingungen erzeugt werden, durch die Amplitude der schwächeren Schwingung beherrscht werden. Infolgedessen wird die Schwingungsamplitude der Schwebungsfrequenz, die im Kreise C M durch Modulation des Hilifssenders .erzeugt wird, durch die Amplitude der Wellen beherrscht, die von der entfernten Station empfangen werden; wenn die entfernte Station nicht sendet, wird keine Schwebungsfrequenz erzeugt, so daß sich kein Empfang ergibt.

Dieses Ergebnis gestattet ein hervorragendes Telephonieverfahren, das keine 'Schaltung von Senden auf Empfang verlangt, so daß das Gespräch mit derselben Leichtigkeit wie auf einer gewöhnlichen Drahtleitung ausgeführt werden 'kann. Ebenso kann die Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung mit Leichtigkeit in die allgemeine Telephonanlage eingeschaltet werden.

Durch Modulieren der Amplitude an den beiden Stationen mit verschiedenen Frequenzen (oder Tönen) oder durch Hinzufügen von auf Töne abgestimmten Kreisen zu den Empfängern kann man Duplcxtelegraphie ausführen. Jeder Sender kann durch einige verschiedene Frequenzen moduliert werden, die an den Empfangsistellen durch passend abgestimmte Kreise herausgelesen werden. Hierdurch können mehrere Duplexkreise gleichzeitig an den Stationen 'betätigt werden, wobei jede 'nur eine Antenne zum Senden als auch zum Empfangen benutzt. Wenn man Frequenzen verwendet, die oberhalb der Hörbarkeitsgrenze liegen, kann man mit dem Verfahren gemäß der Erfindung gleichzeitig telegraphieren und telephonieren.

Wie erwähnt, eignet sich das vorliegende Verfahren besonders für sehr kurze Wellen. In diesem Falle wird zweckmäßig jede Station mit einem Reflektor versehen, der einen größeren Wirkungsbereich und sehr gute Richtwirkung ergibt. ' Eine zweckmäßige Größenordnung ist beispielsweise eine Wellenlänge von 15 Meter, d. h. eine Frequenz von 20 Millionen in den Kreisen P und A, während die Gegenstation auf etwa i5,4Meter oder eine Frequenz von 19,5 Millionen abgestimmt wird. Die Kreise C M und C M' der beiden Stationen werden auf die Differenzfrequenz von 500 000 abgestimmt, und die Verstärker für diese Frequenz gewählt. Mit einer Antennenenergie von ungefähr 500 Watt unter Verwendung eines Reflektors wurde mit der Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine Entfernung von 100 englischen Meilen über Land eine gute Verständigung erzielt. 90 ·

Claims (2)

Patent-An Sprüche:

1. Einrichtung zur "drahtlosen TeIephonie oder Telegraphie, 'bestehend aus zwei Stationen, die mit verschiedenen Wellenlängen arbeiten und demgemäß Schwebungen erzeugen, ferner bestehend aus einem Empfangskreis an jeder Station, der auf die Schwebungsfrequenz abgestimmt und mit einem Sendesystem durch einen Gleichrichter gekoppelt ist, so daß kein Empfang stattfindet, wenn nicht der Sender mit normaler Kraft arbeitet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Empfänger an jeder Station, der einen Schwingungskreis enthält, der auf die Schwebungsfrequenz abgestimmt und mit der Sendeantenne gekoppelt ist, so daß 'Senden und Empfang vermittels einer und derselben Antenne erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.