DE459292C - Hochfrequenz-Nachrichtensystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenzsystem, bei welchem mehrere Nachrichten unabhängig voneinander mittels Hochfrequenzschwingungen verschiedener Frequenz über eine Fernleitung übertragen werden. Bei solchen Anlagen wird ein für alle Empfänger und alle Frequenzen gemeinsames, an die Fernleitungen angeschlossenes Verstärkerrelais benutzt.

Erfindungsgemäß wird dieses Relais als Gitterröhre ausgebildet, wobei die Einzelempfänger an den Anodenkreis dieser Röhre über je einen besonderen selektiven Kreis und eine Detektorröhre angeschlossen sind.

Die Erfindung bringt eine besonders einfache Schaltung, bei welcher die Schaltung des Verstärkers eine Rückwirkung der Empfangskreise auf die Leitung nicht zuläßt.
Darüber hinaus zeigt die Erfindung Be-Sonderheiten, welche in einem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist jeder Sender in an sich bekannter Weise mit einem auf die Frequenz dieses Senders abgestimmten Zwischenkreis gekoppelt, der selbst wieder von einem Antiresonanzkreis überbrückt ist, welcher der eigenen Frequenz dieses Senders großen Widerstand, jedoch den anderen Sendefrequenzen einen einfachen Weg bietet, ohne die Wirksamkeit" des mit scharfer Resonanz arbeitenden Zwischenkreises, wenn dieser als Generator funktioniert, zu beeinträchtigen.

Über die Leitung L können Signale nach einer oder mehreren entfernten Stationen \Όΐι irgendeinem oder von allen Senderkreisen T₁, T₂, T₃ abgegeben werden. Ferner ist die Leitung L eingerichtet, Signale von einer oder mehreren fernen Stationen zu irgendeinem oder zu allen Empfängerkreisen R₁, R.₂, R_s oder Alternativempfängerkreisen R₁, R./, R_s' zu übertragen.

Die Senderkreise T₁, T₂ und T₃ sind im wesentlichen gleich. Der einzige Unterschied besteht in der Einstellung der verschiedenen Elemente, derart, daß jeder Senderkreis Schwingungen von einer Frequenz abgibt, die verschieden ist von der Schwingung aller anderen Senderkreise, sowohl derjenigen, die an dem einen, wie derjenigen, die am anderen Ende der Leitung dargestellt sind.

Dasselbe ist der Fall bei den Empfängerkreisen R₁, R„, R_s und R₁, R/, R₃', von denen jeder auf die Frequenz seines korrespondierenden Senders am anderen Ende der Leitung abgestimmt ist.

In jedem Senderkreis werden die Hochfrequenzschwingungen, welche in bekannter Weise durch den Oszillator O hervorgerufen

werden, im Rhythmus mit den von t herrührenden Signalwellen vermittels des Relais ι gesteuert. Diese modulierten Schwingungen werden durch 2 und 3 verstärkt und durch den Transformator 4 auf die Leitung aufgedrückt.

Der quer zum Anodenkreis der Röhre 1 liegende Stromkreis mit der Induktanz 33 und der Kapazität 34 ist auf die Frequenz des Oszillators abgestimmt und bietet diesem hohe Impedanz, wirkt also als Antiresonanzkreis, so daß diese Hochfrequenzschwingungen über die Kondensatoren 36 und S7 und den Widerstand 43 gehen. Die abgestimmten Stromkreise 33, 34 bieten indessen niedrige Impedanz für den Durchgang von Strömen irgendwelcher Frequenzen, die anders sind als die der Oszillatorfrequenz. Der Spannungsabfall der modulierten Hochfrequenzschwingungen am Widerstand 43 wird auf die Primärstromkreise der Vakuumröhren, Energieröhren oder Verstärker 2 und 3 aufgedrückt.

Die sekundäre Wicklung-51 des Transfor^a5 mators 4 dient als Quelle verstärkter modulierter Hochfrequenzschwingungen, welche auf die Leitung· £ zwecks Übertragung nacli einem abgestimmten Empfangsapparat an dem anderen Leitungsende aufgedrückt werden sollen. In ähnlicher Weise können modulierte Schwingungen auf die Leitung L vermittels der Transformatoren 5 und 6 in den SenderkreisenT₂ und T₃ aufgedrückt werden. Die Senderkreise T₂ und T₃ sind gleich dem Kreise T₁. Der einzige Unterschied besteht in der Einstellung, die derart ist, daß jeder Senderkreis auf die Leitung L eine andere Hochfrequenzwelle legt.

Es würde nicht genügen, die Sekundärwindungen der Transformatoren 4, 5 und 6 direkt in die Leitung L zu legen, da jede Sekundärwicklung wie eine Drosselspule für die von allen anderen übersandten Ströme wirken würde. Jede Sekundärwicklung würde infolgedessen den Durchgang der Hochfrequenzströme verhindern.

Um die Impedanz zu beseitigen, welche die Sekundärwicklung den Strömen entgegenstellt, die von anderen Senderkreisen als T₁ herrühren, ist der Antiresonan.zkreis C₁ im Nebenschluß mit der Wicklung 51 geschaltet. Dieser Antiresonanzkreis besteht aus dem Kondensator 55 und der Induktanz 54, welche in Parallelschaltung von der Wicklung 51 gespeist werden. Mit dem Ausdruck »Antiresonanzkreis« soll ein Kreis bezeichnet werden, welcher den Frequenzen, auf welche er abgestimmt ist, hohe Impedanz, den anderen Frequenzen nur niedrige Impedanz bietet. Der Antiresonanzkreis C₁ ist. auf die Hochfrequenz des Senderkreises T₁ abgestimmt und bietet also den Strömen des Senderkreises T₁ eine hohe Impedanz. Diese Ströme fließen infolgedessen über den verhältnismäßig niedrigen Widerstand bietenden Weg der Leitung L. Dieser Weg mit niedrigem Widerstand ist vermittels des einstellbaren Kondensators 50 auf die Frequenz abgestimmt, welche vom Senderkreis T₁ geliefert wird, und. bietet deswegen hohen AViderstand den Frequenzen der SenrlerkreiseT₂,T₃ usw.,\velchesich von den Frequenzen des Senders T₁- in nachfolgend beschriebener Weise unterscheiden.

Da die Ströme der Senderkreise T₂, T₃ oder der Senderkreise am anderen Ende der Leitung eine andere Frequenz aufweisen als diejenige, auf welche der Antiresonanzkreis T₁ abgestimmt ist, so finden sie in diesem Antiresonanzkreis einen Weg niedriger Impedanz.

In gleicher Weise wie Senderkreis T₁ sind die Senderkreise T₃ und T₃ mit einstellbaren Kondensatoren 52 und 53 und mit Antiresonanzkreisen C₂ und C₃ versehen. Im Antiresonanzkreis C₂ ist die Induktanz 56 und Kapazität 57 vorgesehen, und der Antiresonanzkreis C₃ besitzt die Induktanz 58 und den Kondensator 59. Der Antiresonanzkreis C₂ ist auf die vom Senderkreis T₂ gelieferte Frequenz abgestimmt, und entsprechend liegen die Verhältnisse zwischen dem Antiresonanzkreis C₃ und der vom Senderkreis T₃ gelieferten Frequenz.

Jeder der Senderkreise T₁, T₂, T₃ liefert eine andere Hochfrequenzschwingung. Demnach bildet jeder Antiresonanzkreis einen Weg hoher Impedanz für Ströme seines zugehörigen Senderkreises und einen Weg niedriger Impedanz für Ströme der anderen Senderkreise der gleichen Station.

Der Block R am anderen Ende der Leitung L stellt in üblicher Weise eine Anzahl von Empfangskreisen dar, von denen jeder auf die Frequenz eines der Senderkreise T₁, T₂, T₃ abgestimmt ist.

In Verbindung mit der Leitung L liegt die Transformatorprimärspule 60, welche in bezug auf die Sekundärspule 61 einstellbar ist, welche die Energie der ankommenden Signale nach den Empfängerkreisen R₁, R.,, R_s, R₁, R₂', R_s' liefert.

Um eine ausgleichende künstliche Leitung für dieses System zu bilden, ist Leitung 62 mit der Leitung L verbunden, während Leitung 63 an die Mitte 64 der Primärspule 60 angeschaltet ist. Zwischen der Primärspule und dem Verbindungspunkt der Zuführung 62 mit Leitung L liegt die künstliche Leitung 65, welche nicht induktiv ist oder im wesentlichen reinen-Widerstand aus den oben erwähnten Gründen besitzen kann. Betrach-

tct man die Verbindungen in anderer Weise, mi bildet die künstliche Leitung 65 und der Teil der Primärwicklung 60, der zwischen ihr und der Verbindung 64 mit der Zuführung O3 liegt, eine Brücke oder einen Nebenschluß um die Senderkreise, die mit den Zu- | führungen 62 und 63 in Verbindung stehen. Wenn die Impedanz der künstlichen Leitung 65 genau gleich ist der Impedanz der Lei-Hing L, dann sind die Ströme der Senderkreise T₁, 7'o, Γ., in den zwei Hälften der Primärwicklung 60 gleichwertig, und da diese Ströme in den zwei Hälften der Primärwicklung in entgegengesetzter Richtung fließen, so ist der resultierende Effekt auf die Sekund.irspuleöi gleich Null. Infolgedessen hat die abgehende Energie keine Wirkung auf den lokalen Empfangsapparat. Der Strom ankommender Signale indessen fließt in gleieher Richtung über die beiden Teile der Pri märspule 60, so daß die ankommende Energie auf den Lokalempfangsapparat einwirkt. In dieser Weise arbeiten Lokalsenderweg 62, 54, 56, 58, 63 und Lokalempfangsweg 74, 76, y$ zusammen.

Die Transformatorsekundärspule 61 ist entweder mit den Empfangskreisen R₁, R₂, 7?_:1 oder mit den Empfangskreisen R₁, R/, R..' verbunden. Sofern die verschiedenen Frequenzen vor ihrer Verstärkung und Detektion separiert werden sollen, wird die Transformatorsekundärspule mit den Empfängerkreisen R₁, R₃', R_s' über die Leitungen (16 und 67 und über die Primärwicklungen der einstellbaren Transformatoren 68, 69 und 70 verbunden. Vermittels der Filter 71, "J2, 73 werden die durch die entsprechenden Senderkreise am anderen Ende der Leitung L gelieferten Hochfrequenzen ausgewählt und nach dem zugehörigen Verstärker und Detek- j tor übertragen. Die Übertrager- und Empfiiiigerkrc-i.se am anderen Ende der Leitung gleichen den dargestellten Kreisen und sind in üblicher Weise durch Vierecke T und R zur Darstellung gebracht.

Vorzugsweise jedoch steht die Transforuiatorsekundärspule 61 mit den Empfangs- ^tromkreisen R₁, R.,, i?„ in Verbindung. Gemäß der Erfindung wird ein gemeinsamer \'erslärker für alle Frequenzen vorgesehen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Transformatorsekundärspule 61 vermittels der Leitungen 74 und 75 mit dem Primär- j oder Gitterkreis des Verstärkers verbunden- j Letzterer besteht aus der Röhre yy mit der Kathode 78. welche durch die Batterie 79 gespeist wird, dem Gitter 80 und der Anode 81. , Die Leitung 74 steht mit dem Gitter 80 und ^; die Leitung 75 mit der Kathode 78 in Ver~ :

bindung. Der Sekundär- oder Anodenkreis i des Verstärkers 76 umfaßt die Anode 81, die ' primären Wicklungen des veränderlichen Transformators 83, 84, 85 in Serie und die Batterie 82, deren negativer Pol an der Kathode 78 liegt. Es sei bemerkt, daß, da der Verstärker 76 keine genau lineare Charakteristik hat, derselbe das Bestreben hat, als Modulator zu wirken und unter der Einwirkung der abgehenden und ankommenden Hochfrequenzströme eine Modulation zwischen den übersandten und empfangenden Strömen hervorzurufen sucht.

Verstärkte modulierte Schwingungen einer gegebenen Frequenz werden durch den abgestimmten Stromkreis ausgewählt, in welchem die sekundäre Wicklung· des Transformators 83 und der dazu im Nebenschluß geschaltete veränderliche Kondensator 86 liegt. Diese Schwingungen werden auf den Gitterkreis des Detektors 87 gelegt. Dieser Detektor besteht aus einer Röhre mit der durch Batterie 90 gespeisten Kathode 89, dem Gitter 91 und der Anode 92, wobei Gitter 91 und Kathode 89 die Klemmen des Gitterkreises bilden, welcher mit der Sekundärwicklung des Transformators 83 verbunden ist. Die Anode 92 und die Kathode 89 bilden die Klemmen des Detektoranodenkreises, in welchem die Batterie 93 liegt. Deren negative Klemme steht mit der Kathode 89 in Verbindung, die positive Klemme liegt an der Primärwicklung des Transformators 94, dessen Sekundärwicklung mit dem Telephon 93 verbun- den ist.

Die Empfangskreise R„ und R₃ sind gleich R₁, der einzige Unterschied besteht in der Einstellung der Kondensatoren und Induktanzen, indem jeder auf eine andere Frequenz abgestimmt ist, wobei diese Frequenz die Frequenz der vom Generator im zugehörigen Senderkreis am anderen Leitungsende gelieferten Schwingungen ist.

Es ergibt sich also, daß die ankommenden Signale durch einen einzigen Verstärker empfangen und dann zu den verschiedenen abgestimmten Kreisen übersandt werden, wo sie zur Detektion gelangen und von den Empfängern aufgenommen werden.

Es ist wünschenswert, niedrige Hochfrequenzen zur Anwendung zu bringen im Vergleich zu denen, die gewöhnlich bei Radiosystemen angewandt werden. Ein Bereich .von 5 000 oder 10 000 bis 40 000 oder 50 000 ist für das hier beschriebene System zweckmäßig, wobei natürlich dieser Bereich ausgedehnt werden kann. Es hat sich indessen herausgestellt, daß bei diesen verhältnismäßig geringen Frequenzen die Verzerrung der Sprache durch die abgestimmten Selektivkreise ganz bedeutend wird. Bei höheren Frequenzen ist die Verzerrung unbeachtlich. Dies kann man sich folgender-

maßen erklären. Bezeichnet man mit c die Hochfrequenz, auf welche der Selektivkreis abgestimmt ist, und mit .9 die modulierende Frequenz, so können die modulierten Ströme in drei Stromkomponenten mit den Frequenzen C, C -\- S und C — 5" zerlegt werden. In dem Falle, wo der modulierende Strom durch die Sprache hervorgerufen wird, variiert die Frequenz 5" über einen bedeutenden Bereich,

ίο so daß die Komponenten C + 6" und C — 5 Bänder auf beiden Seiten der Hochfrequenz C bilden. Der abgestimmte Stromkreis wird diese seitlichen Bandfrequenzen nicht so gut übersenden wie die Hochfrequenz. Aber man hat gefunden, daß, wenn die Hochfrequenz anwächst, diese Wirkung sich vermindert. Es sind nur verhältnismäßig geringe Hochfrequenzen des Bereiches, der in dem vorliegenden System benutzt werden soll, bei welchen die höheren Oberschwingungen in einem Maße unterdrückt werden, daß die Sprache in bedeutendem Umfange verzerrt erscheint.

Gemäß der Erfindung wird, um diese Wirkung auszuschalten, immer wenn sie Störung verursacht, vorgeschlagen, an Stelle der abgestimmten Kreise ein Stromkreissystem zu setzen, welches wahlweise die entstehenden Frequenzbänder mit annähernd derselben Abschwächung für jede Frequenz übermittelt, d. h. ein Filter, der eine Übermittlungscharakteristik aufweist mit im wesentlichen abgeflachten Spitzen. Derartige Filter sind beispielsweise bei 71, 72, 73 dargestellt.

Filter, die dem gleichen Zweck dienen, können an Stelle eines jeden der abgestimmten Kreise des Systems gesetzt werden, doch es kann genügen, dieselben nur in den Empfangskreisen zur Anwendung zu bringen. Die Grundlagen für die Konstruktion derartiger Filter sind bekannt und brauchen deshalb an dieser Stelle nicht weiter erörtert zu werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Hochfrequenzsystem, bei welchem mehrere Nachrichten unabhängig voneinander mittels Hochfrequenzschwingungen verschiedener Frequenz über eine Fernleitung übertragen werden unter Benutzung eines für alle Empfänger und Frequenzengemeinsamen, an dieFernleitungen angeschlossenen Verstärkerrelais, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Relais als Gitterröhre ausgebildet ist und daß die Einzelempfänger an den Anodenkreis dieser Röhre über je einen besonderen selektiven Kreis und eine Detektorröhre angeschlossen sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher hochfrequente Schwingungen (Frequenz C) im Rhythmus mit einer Niederfrequenz (S) gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bandfilter, dessen Charakteristik im Bereich der Frequenzen C -j- S, C — '5 der gesteuerten Welle verhältnismäßig flache Spitzen aufweist, an- Stelle eines auf die Hochfrequenz abgestimmten Kreises verwendet wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.