DE633203C

DE633203C - Empfangsanordnung fuer drahtlose Signale

Info

Publication number: DE633203C
Application number: DES112772D
Authority: DE
Original assignee: Societe Francaise Radio Electrique
Current assignee: Societe Francaise Radio Electrique
Priority date: 1933-02-03
Filing date: 1934-02-04
Publication date: 1936-07-22
Also published as: FR763868A; FR44335E

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Empfangsanordnung für drahtlose Signale unter Verwendung des Homodyneprinzips, bei der also eine der Trägerfrequenz des zu empfangenden Signales gleiche Frequenz in geeigneter Phase überlagert wird, so daß als Schwebungsfrequenz gleich das Signal selbst entsteht.
Bei solchen Empfangsanordnungen ergeben sich praktisch Schwierigkeiten durch Frequenzschwankungen des fernen oder des örtlichen Oszillators, und es ist das Ziel der Erfindung, Gleichlauf zwischen der örtlich erzeugten Frequenz und der Trägerfrequenz des fernen Senders zu erreichen.

Für diesen Zweck ist es schon bekanntgeworden, bei Übertragungssystemen mit unterdrückter Trägerwelle auf der Empfängerseite die Seitenbänder zu mischen und die sich ergebende doppelte Frequenz zur Steuerung des örtlichen Oszillators zu verwenden. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß eine Steuerung nur während der Modulation des zu empfangenden Senders erzielt werden kann. In Modulationspausen kann der örtliche Oszillator leicht außer Tritt fallen. Die bekannte Anordnung arbeitet außerdem mit Hochfrequenz, und es ist schwierig, wirksame Filteranordnungen dafür zu finden.

Erfindungsgemäß wird deshalb zur Vermeidung dieser Nachteile vorgeschlagen, die zu empfangende, eine Trägerfrequenz enthaltende Welle mit einer örtlich erzeugten Schwingung zu überlagern, deren Frequenz sich von der Empfangsfrequenz um Niederfrequenz unterscheidet, die entstehenden Niederfrequenzschwebungen mechanisch oder auch elektrisch auszusieben und wieder mit der örtlich erzeugten Schwingung zu mischen und dann die dadurch erhaltenen Schwebungen in der Trägerfrequenz der Empfangsschwingung zur Überlagerung im Sinne des Homodyneprinzips zu verwenden.

Mehrere Schaltungen der Erfindung sind auf der Zeichnung in vier Figuren dargestellt. Bei der Schaltung gemäß Fig. 1 wird hochfrequente Spannung durch die Leitung 1 einem der Gitter des als Doppelgitterröhre ausgebildeten Mischrohres 2 zugeführt. Das andere Gitter wird durch Anschluß an einen örtlichen Sender 3 erregt, zu dem der Abstimmkreis 4, der Kondensator 5 und die Spule 6 gehören.

Als Resultat der Überlagerung ergeben sich Schwebungen, die man etwa auf die Frequenz 1000 einstellen kann und die zum Betrieb von Zungen in dem Ausgangskreis 7 benutzt werden können. Dieses System besteht etwa in einer Induktionsspule mit einem Kondensator im Nebenschluß und schafft einen periodischen Kraftschluß, der die Zungen erregt. Es werden etwa drei Zungen vorgesehen, von

denen zwei auf die Frequenzen 950 und 1050 Hz abgestimmt-sind und Kontakte betätigen, während die dritte, auf die Fre;: quenz 1000 abgestimmtem einer Spule 8 ejnef Spannung erzeugt, die ihrer Schwingun^np weite proportional ist. ' ·. "^;

Diese Spannung wird dem Gitter der Mo-¹" dulatorröhre 9 zugeführt, die gleichzeitig Spannung von dem' örtlichen Sender 3 empfängt. Der Ausgangskreis 10 der Röhre 9 ist genügend selektiv, um die von der Modulation herrührenden Seitenbandfrequenzen: auszusieben; er wird auf diejenige der Seitenbandfrequenzen abgestimmt, die der von dem Empfänger entnommenen Frequenz entspricht. Die in der Sekundärspule 11 induzierte Spannung wird also eine Frequenz haben, die der dem Empfänger entnommenen Frequenz synchron ist und zum Betriebe der ao Doppelgitterröhre 12 benutzt werden kann, die auf ihrem anderen Steuergitter das Signal empfängt, das als mit Telephonic moduliert angenommen werden soll. Die Röhre 12 arbeitet als Plomodyngleichrichter, und zwar derart, daß sie in ihrem Ausgang Niederfrequenz (Sprechströme) enthält. Wenn eine der Röhren 2, 3 oder 9 nicht brennt, das heißt, wenn das ganze soeben beschriebene Aggregat außer Betrieb ist, ist die Gleichrichtung durch die Röhre 12 praktisch nicht vorhanden, wenigstens, wenn die Arbeitspunkte auf den gradlinigen Teilen der Kennlinie liegen. Der Empfang wird dann also von der Wirkung derjenigen Welle herrühren, die durch den örtlichen. Sender 3, der durch die Röhre 9 moduliert ist, geliefert ist. Es ist übrigens notwendig, daß die in 11 induzierte EMK eine richtige Phase gegenüber der in 1 entnommenen Welle hat. Dieses kann man immer bei entsprechender Abstimmung der Kreise (z. B. 10) erreichen, oder, indem man an einer passenden Stelle (etwa bei 21) einen Phasenverschiebungskreis einschaltet.

In der bisher beschriebenen Ausbildung würde aber die Schaltung noch folgenden Nachteil aufweisen: Wenn die Frequenz sich nur selbst ganz wenig ändert, ändert sich die Frequenz der Schwebungen. Daraus folgt, daß die Schwingungen der auf die Mittelfrequenz abgestimmten Zunge sehr schnell in ihrer Amplitude abnehmen und daher das Sy-'stem zu funktionieren aufhört. Um diesen Mangel zu beseitigen, sind, wie erwähnt, zwei andere Zungen vorgesehen, von denen die eine auf eine etwa höhere und die andere auf eine etwas, tiefere Frequenz abgestimmt ist; diese. Zungen, die noch einmal bei 13 und 13' dargestellt sind, schließen periodisch, sobald sie in Schwingungen kommen, Kreise, die einen Kondensator 1.4 je nach den Polaritäten der Quellen ι S undL- - 15' laden. Der Ladestrom wird durch den Widerstand 16 begrenzt. Die durch diesen Kondensator aufgenommene Landung dient ihrerseits dazu, das Gitter einer ß.öhrei7 mehr oder weniger zu polarisieren; ,'•■diese Röhre regelt so den Spannungsäbfall an '**dfn Klemmen der Nebenschlußkapazität 18 und damit die Spannung des Generators 3. Die Batterie 19 und der Ableitungswiderstand 20 bestimmen andererseits die Anfangspolarisation der Röhre 17.

Die Wirkungsweise ist nunmehr folgende: Wenn aus irgendeinem Grunde die Frequenz der Schwebungen sich ändert, gerät eine Zunge, etwa 13, in Schwingungen und lädt den Kondensator 14 derart auf, daß das Gitter positiv gegenüber seiner Anfangspolarisation wird. Unter diesen Bedingungen läßt die Röhre 17 mehr Strom durch und wird infolgedessen der Spannungsabfall an den Klemmen von 18 größer. Die Spannung an den Klemmen von 3 wird kleiner sein und die Frequenz von 3: sich ändern, da die Frequenz eines Generators in einem gewissen Maß von den Speisespannungen abhängt. Wenn man die Polarität der Quellen 15 und 15' gegenüber den Eigenfrequenzen der Zungen 13 und 13' richtig wählt, wird immer ein Sinn sein, für den die Frequenzänderungen des Generators 3 die Frequenzänderungen des Signals kompensieren. Wenn die Frequenz sich im umgekehrten Sinne ändert, wird natürlich die andere Zunge in Schwingungen geraten, die Spannung an den Klemmen von 3 steigen und der umgekehrte Effekt eintreten.

Hierdurch wird also verhindert, daß die Schwebungsfrequenz wesentlich von der gewählten Mittelfrequenz abweicht.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Empfangsschaltung gemäß der Erfindung. ion

Die von der Antenne 1 aufgenommenen Signale werden zuerst ausgesiebt, verstärkt und in dem Aggregat 2 zweckmäßig auf eine verhältnismäßig tiefe Frequenz von einigen Zehnern KHz umgewandelt. 3 stellt das Aggregat der Fig. 1 dar mit Ausnahme der Röhre 12, die hier mit 4 bezeichnet ist. 5 ist eine zusätzliche wahlweise Verstärkung der modulierten Hochfrequenzströme. 6 ist der Niederfrequenzteil des Empfängers, der den Lautsprecher 7 speist.

Die Ausführung der Erfindung ist naturgemäß mit verschiedenen Abänderungen möglich.

So können die Röhren 2,9 und 12 mit einem oder zwei Gittern ausgerüstet sein, wenngleich zweckmäßig die Röhre 12 als Doppelgitterröhre ausgebildet wird.

Die durch die Röhre 9 bewirkte Modulation kann auch auf andere Weise erfolgen; insbesondere könnte man die Anodenspannung anstatt der Gitterspannung regeln, und

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zwar etwa dadurch, daß man die Hochspannung der Röhre 9 nicht direkt aus der Quelle, sondern etwa aus der Anode von 3. entnimmt. Man kann evtl. eine weitere Verstärkerstufe zwischen dem Zungensystem und dem Mischrohr 2 einschalten.

An Stelle des Systems J mit drei Zungen könnte man zwei Systeme in Reihe zu einer einzigen Zunge haben, die auf die Grenzfrequenzen abgestimmt ist, und dazu einen selektiven Kreis, der auf die mittlere Frequenz abgestimmt und an die Röhre 9 angeschlossen ist.

Bei der Schaltung gemäß Fig. 3 ist das Zungenaggregat durch die'Kreise J₁, J_a und J₂ ersetzt, die auf die Grenzfrequenzen und auf die Mittelfrequenz abgestimmt sind. Der auf die Mittel frequenz abgestimmte Kreis ist mit einer Spule 8 gekoppelt, die an die Röhre 9 der Fig. 1 angeschlossen ist, während die Kreise J₁ und j_% mit Sekundärkreisen 13, 13' gekoppelt sind, die über Kondensatoren 14 und 14' auf Gleichrichter 15 und 15' arbeiten.

16 und 16' sind Widerstände, die den Ausgang begrenzen. Das Kondensatoraggregat 14 und 14' in dieser Figur spielt die Rolle des einzigen Kondensators 14 in Fig. 1.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind die Kondensatoren· 14 und 14' der Fig. 3 durch Spulen eines Differentialrelais 21 ersetzt.

Naturgemäß sind andere Abänderungen der gezeigten Schaltungen möglich; beispielsweise könnte man anstatt der Frequenz des Generators 3 die Frequenz desjenigen Generators steuern, der die erste Frequenzänderung ergibt.

Wenn die der Röhre 12 wieder zugeführte Welle um 90° gegenüber der Phase versetzt ist, die für den' besten Empfang einer amplitudenmodulierten Welle notwendig ist, wie man sie allgemein empfängt, wird der Empfang der amplitudenmodulierten Wellen sehr schwach, dagegen der Empfang von frequenz- oder phasenmodulierten Wellen am besten. Dieses, folgt aus der Tatsache, daß bei einer derart modulierten Welle die Trägerwelle um 90° gegenüber dem Zustand verschoben ist, den die Welle besitzen würde, wenn sie amplitudenmoduliert wäre.

Ein Empfänger gemäß der Erfindung gestattet also nach Belieben den Empfang von amplituden- oder phasenmodulierten Wellen.

Claims

Patentansprüche:

i. Empfangsanordnung für drahtlose Signale unter Verwendung des Homodyneprinzips, dadurch gekennzeichnet, daß die So zu empfangende, eine Trägerfrequenz enthaltende Welle mit einer örtlich erzeugten Schwingung überlagert wird, deren Frequenz sich von der Empfangsfrequenz um Niederfrequenz unterscheidet, daß die Niederfrequenzschwebungen mechanisch oder auch elektrisch ausgesiebt und wieder mit der örtlich erzeugten Schwingung (in der Röhre 9) gemischt und dann die dadurch erhaltenen Schwebungen in der Trägerfrequenz der Empfangsschwingung der eigentlichen Empfangsröhre (12) zusammen mit den Empfangsschwingungen zugeführt werden.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als mechanisches Siebmittel für die Niederfrequenzschwebungen drei Zungen vorgesehen sind, von denen eine auf die gewünschte Schwebungsfrequenz und die beiden anderen auf eine etwas darüber- bzw. eine etwas darunterliegende Frequenz abgestimmt sind, und die letzteren, wenn sie durch Änderung des Schwebungstones in Schwingungen geraten, über Kontakte mit Hilfe von Batterien (15, 15') die Anodenspannung des örtlichen Oszillators (3) so beeinflussen, daß der gewünschte Schwebungston wieder hergestellt wird.
3. Schaltung nach Anspruch 1 und .3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (13, 13') durch eine entsprechende Zahl von Schwingungskreisen (J₁, J.₂, J₃) ersetzt sind, die auf die Grenzfrequenzen und auf die gewünschte Schwebungsfrequenz abgestimmt sind (Fig. 3 und 4).
4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenspannungsänderung des Oszillators Γ3) durch ein Relais (21) bewirkt wird (Fig. 4"). .

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen