DE638653C - Schaltung fuer eine drahtlose Gegenverkehrseinrichtung - Google Patents

Description

In der vorliegenden Erfindung handelt es sich um die Schaltung einer drahtlosen Gegenverkehrseinrichtung, bei welcher durch eine Hilfsfrequenz erreicht wird, daß hochfrequente Schwingungen periodisch an- und abklingen, so daß unter Vermeidung unsteter Übergänge zwischen den beiden Funktionen praktisch gleichzeitig gesandt und empfangen werden kann.

Es sind Gegenverkehrsschaltungen, auch unter Verwendung einer Hilfsfrequenz, bekannt, bei denen mit einem einzigen Rohr Sende- und Empfangsbetrieb durchgeführt wird. Es kann die Tatsache nicht bestritten werden, daß sich die beiden Funktionen a) günstige Schwingungserzeugung bei selbsterregten Sendern, b) gute Gleichrichterwirkung, bei einem Rohr nicht vereinigen lassen, da beide Funktionen ein Arbeiten an gänzlich verschiedenen Punkten

so der Röhrenkennlinien verlangen.

Für selbsterregte Sender ist im Interesse eines guten Schwingungseinsatzes eine möglichst hohe Steilheit der Kennlinie erforderlich.
Für Gleichrichterzwecke ist im Interesse einer guten Richtwirkung eine möglichst scharfe Krümmung der Kennlinie erforderlich.

Legt man nun bei einer Einrohrgegenverkehrsschaltung den Arbeitspunkt in die Mitte der Kennlinie, so erreicht man damit zwar einen guten Schwingungseinsatz, aber fast keine Gleichrichterwirkung. Legt man andererseits den. Arbeitspunkt in einen Knick der Kennlinie, so ergibt sich eine sehr gute Gleichrichterwirkung, aber kein guter Schwingungseinsatz.

Beide Funktionen lassen sich also unter Einhaltung des jeweils günstigen Arbeitspunktes bei bester Wirksamkeit jeder Einzelfünktion nur nach vorliegender Erfindung vereinigen.

Die erfindungsgemäße Schaltung für drahtlosen Gegenverkehr unter Verwendung einer Zweiröhrenanordnung, bei welcher durch eine Hilfsfrequenz ,,eine periodische Dämpfung und Entdämpfung der Anordnung erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstromkreise der Röhrenanordnungen für die Hochfrequenz in Gegentakt und für die niederfrequente Modulation in Gleichtakt geschaltet sind.

Im folgenden Abschnitt soll auf die verschiedene Wirkungsweise der Schaltung beim Senden und beim Empfangen eingegangen werden.

Beim Senden arbeiten die beiden Röhren hochfrequenzmäßig in Gegentakt. Mit Rücksicht auf einen guten Wirkungsgrad legt man bei Gegentaktschaltungen den Arbeitspunkt in

den unteren Knick der Einzelkennhnien der betreffenden- Röhren: ■ Für die Schwingungserzeugung ist die SurnrnenkennKnie maßgebend, die gleich dem arithmetischen Mittelwert zweier* entgegengesetzt verlaufender Einzelkennhnigfh·; ist. Die daraus resultierende Arbeitssteilh&Jig

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ist deshalb in der Nähe des Nullpunktes relativ^' hoch, so daß ein günstiger Schwingungseinsatz gewährleistet ist.

ίο Beim Empfangen dagegen arbeiten die beiden Röhren parallel an der Demodulierung der ankommenden Signale.

Für die Gleichrichtung kommt die SummenkennHnie in Frage, die sich in diesem Fall aus dem arithmetischen Mittelwert zwejer gleichsinnig verlaufender Einzelkennhnien zusammensetzt. Der Knick der Summenkennlinie wird dadurch besonders scharf, und da der Arbeitspunkt bei Gegentaktschaltungen normalerweise in den unteren Knick der Einzelkennlinien gelegt wird, so kommt eine sehr :gu,ie Gleichrichtung zustande.

Zusammenfassend kann also festgestellt werden, daß die erfindungsgemäße Zweiröhrenschaltung die technisch vollkommenste Lösung für Gegenverkehrseinrichtungen darstellt, bei denen eine Röhrenanordnung gleichzeitig für~ Sende- und Empfangszwecke benutzt wird.

Eine Schaltung· gemäß der Erfindung ist auf der Zeichnung dargestellt. Das Gerät enthält eine Zweiröhrenanordnung, bestehend aus den Röhren ι und 3 mit den Elektroden 5, 7·,-. 9.-Diese Röhren sind in bezug auf die Hochfrequenz in Gegentakt geschaltet und besitzen demgemäß einen gemeinsamen Eingangskreis, gebildet aus der Spule 11, an die die Drehkondensatoren 12 angeschlossen sind. Die Rotoren dieser Kondensatoren sind bei 13 geerdet. Der Mittelpunkt 14 der Spule ist über einenveränderbaren Gitterkondensator 15 und einen Schalter 16 mit dem Kathodenkreis der Röhren verbunden.

Die Antenne besteht aus den Drähten 17 und der Kopplungsspule 18, die zweckmäßig bei 19 geerdet ist.

Die Vorspannung wird den Röhren über einen Gitterwiderstand 20 zugeführt,« dessen eine Klemme über eine Hochfrequenzdrossel mit dem Mittelpunkt 14 der Eingangsspule und dessen andere Klemme mitdem Schieber eines Potentiometers 21 verbunden ist, an den eine ■Batterie 23 gelegt ist. 25 ist die gemeinsame Erdverbindung der Kathoden der Röhren.

-■ Der' Hochfrequenzausgang die.ser Röhren-

■55 anordnung wird durch eine Spule 27 gebildet.

Diese Spule ist durch eine Reihenschaltung aus zwei veränderbaren, vorzugsweise gleich großen Kondensatoren 29, überbrückt. Die Mittel- -verbindung der Kondensatoren ist bei 31 und die Mitte der Spule bei 42 geerdet.

Die Kondensatoren 12 und 29 können auch fortfallen. Die Abstimmung erfolgt dann durch Veränderung der Spulen 11 und 27. _w Die Anodenspännung für die Röhren 1 und 3 lj durch eine Batterie 33 geliefert, und zwar |r eine Induktivität 35, die einen Zweig einer Wtstoneschen Brücke 36 bildet, deren andere fZweige durch ähnliche Induktivitäten 37, 39 und 41 dargestellt werden.

Mit Hilfe dieser Brückenanordnung kann man ohne Störung zwischen den beiden Operationen senden und empfangen.

45 ist eine Modulatorröhre, deren Anode 43 direkt mit dem Brückenpunkt 47 verbunden ist, welcher symmetrisch zu dem Punkt 49 liegt, mit dem die geerdete Kathode der Röhre 45 über einen Kondensator verbunden ist.

53" ist das Mikrophon. 55 ist eine Niederfrequenzverstärkerröhre, deren Eingangstransformator über einen Blockierungskondensator 61 an die Brückenpunkte 57 und 59 angeschlossen ist. Im Betrieb werden die Hochfrequenzein- und -ausgänge der Gegentaktstufe auf- die Trägerfrequenz abgestimmt. In diesem Falle schwingt diese Stufe stärk, so daß die verschiedenen Röhren einen beträchtlichen Gitterstrom aufnehmen. Hierdurch erhält der Kondensator 15 eine negative Ladung, durch die die Schwingungserzeugung aufgehoben oder verringert wird. Diese Aufladung wird'durch den Widerstand 20 bzw. 21 abgeleitet. Die Pendelfrequenz für den Empfang wird in bekannter Weise durch die periodische Aufladung und Entladung des Gitterblockkondensators 15 bestimmt.

Wenn das System frei schwingen kann, ist ein Signalempfang, ausgenommen von ungedämpften Wellen, verhindert. Es wird deshalb die Gittervorspannung durch Verstellen des Potentiometerschiebers oder durch Veränderung des Gitterwiderstandes 20 oder durch Veränderung des Gitterkondensators 15 so eingestellt, daß der Kondensator von einer bestimmten Ladung ab mit einer zweckmäßig oberhalb der Hörbarkeitsgrenze liegenden Frequenz sich lädt und entlädt.

Durch Einstellen von Gitterkondensator 15 oder -widerstand oder beiden kann man diese Kondensatorentladung kontinuierlich machen und ihr jede gewünschte Periodizität zwischen Frequenzen von 1 bis 2 Hz bis weit über die Hörbarkeitsgrenze geben.

Wenn die Zeitkonstante dieser Parallelschaltung richtig festgelegt ist, zeigt die Schaltung sehr merkliche Empfindlichkeit in bezug auf Signalempfang trotz großer Unempfindlichkeit gegen Beeinflussungen durch die Handkapazität. .Wahrscheinlich ist diese Empfindlichkeit darauf zurückzuführen, daß das System, wenigstens periodisch, negativen Widerstand besitzt und daß. die Schwingungen sich während dieser Perioden negativen Widerstandes aufbauen, bis sie solche Amplitude besitzen, daß

sie durch· die Röhren ι und 3 gleichgerichtet werden. Die Periodizität. des negativen Widerstandseffektes wird durch die blockierende Wirkung von Kondensator 15 und Widerstand 20 gemeinsam oder von Widerstand 20 allein

erreicht.

In jedem Falle benimmt sich die Schaltung so, als ob im Empfangsstadium die verschiedenen Röhren parallel an der Demodulierung eines ankommenden Signals arbeiten, da das demodulierte Signal an der Drosselspule 35 erscheint, über die die Anodenspannung den Röhren zugeführt wird.
Zu bemerken ist, daß, wenn die Pendelfrequenz innerhalb der Hörbarkeitsgrenze liegt, gleichzeitig eine unveränderliche Amplitude im Ausgangskreis aufzutreten scheint, unabhängig von der Amplitude des demodulierenden Signals. Es ist deshalb sehr wahrscheinlich, daß während des Empfanges gewisse zusätzliche Erscheinungen auftreten, deren Charakter man noch nicht hat erforschen können.

Die Drossel 35, durch die die Anodenspannung der Gegentaktstufe und der Modulatorröhre zugeführt wird, ist äquivalent der Modulationsdrossel bei der bekannten Heising-Schaltung. Der hochfrequente Ausgang der Oszillatorröhren kann deshalb wirksam moduliert werden. Da bei kurzen Wellen die Röhrenkapazitäten geringen Widerstand besitzen, so sind die im Eingang der Gegentaktstufe fließenden Ströme beträchtlich groß, so daß keine Schwierigkeiten bestehen, die erzeugten Schwingungen mit Hilfe der an den Gitterkreis gekoppelten Antenne 17 auszustrahlen.

Während des Empfanges veranlassen die an der Spule 35 auftretenden niederfrequenten Demodulationsspannungen das Auftreten von entsprechenden Spannungen an den Punkten 57 und 59 der Brücke, an die die Verstärkerröhre 55 über einen Transformator angeschlossen ist. Da sich jedoch die Spannung an diesen Punkten beim Senden nicht wesentlich ändert, sind die gesandten Signale dem Telegraphisten unhörbar und stören daher nicht den Empfang.

Bei einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wurden vier RadiotronrÖhren 230 mit einer Heizspannung von 2 Volt verwendet; die Vorspannung betrug 9 Volt und die Anodenspannung 135 Volt. Der Gitterwiderstand 20 hatte 150000 Ohm und der gemeinsame Gitterkondensator 0,00025 μΈ.

An Stelle des gemeinsamen Gitterkondensators 15 und -Widerstandes 20 kann man auch getrennte Elemente benutzen. In diesem Falle können die Gitterwiderstände entweder im Nebenschluß zu den Kondensatoren oder in Reihe an den Gitterklemmen der verschiedenen Röhren angeordnet sein. Wenn sie direkt an den Gitterklemmen liegen, wird der Verbindungspunkt der Widerstände zweckmäßig mit der negativen Klemme der Gitterbatterie über einen Schiebewiderstand verbunden, wobei zur Feinabstimmung ein Drehkondensator zugeschaltet werden kann. .

. Mit Rücksicht auf die Tatsache, daß. die Gitterwiderstände, wenn sie im-Nebenschluß zur Eingangsspule liegen, eine Dämpfung ausüben, schwingt diese Anordnung weniger leicht als die oben beschriebene Schaltung und eignet sich infolgedessen nur für weniger hohe Frequenzbereiche.

Falls Tragbarkeit erwünscht ist, kann das ganze System in ein Metallgehäuse eingeschlossen werden, mit dem ein Ende der Spule 18 verbunden wird. Sendung und Empfang wird dann durch eine besondere Schleife vermittelt, die mit der Antennenspule 18 gekoppelt wird. In diesem Falle stellt das Antennensystem einen Dipol dar.

Die Pendelfrequenz scheint während der Sendezeitabschnitte keine nachteilige Wirkung auszuüben. Man kann ihre Entstehung aber dadurch verhindern, daß man den Wert des Gitterwiderstandes 20 verringert oder durch den Schalter 16 den Gitterkondensator 15 vom Kreis abschaltet, so daß die Pendelwirkung für das Senden durch diesen Unterbrecher 16 unwirksam gemacht wird.

Das soeben beschriebene Gegensprechsystem go hat verschiedene Vorteile. Man hat zwar schon zwecks Gegensprechens Schalter betätigt, die die Antenne vom Empfänger abschalten und mit dem Sender verbinden und umgekehrt, wobei die Schwingungen während der Empfangsperioden bezüglich ihrer Amplitude derart verringert wurden, daß sie dazu benutzt werden konnten, um ein ankommendes Signal in einem besonderen Empfänger zu überlagern. Demgegenüber werden in der Schaltung gemäß der Erfindung die Schwingungen während des Empfanges in an sich bekannter Weise nicht verringert, wobei die Oszillatorröhren gleichzeitig während des Empfangens und Sendens ohne Störung zwischen den verschiedenen Funktionen arbeiten.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   r. Schaltung für eine drahtlose Gegenverkehrseinrichtung unter Verwendung einer Röhrenanordnung, bei welcher eine periodische Umschaltung auf Senden und Empfangen durch eine im Rhythmus einer Hilfsfrequenz erfolgende periodische Dämpfung und Entdämpfung der Anordnung erreicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Röhren verwendet werden und die Wechselstromkreise der Röhrenanordnung für die Hochfrequenz in Gegentakt und für die niederfrequente Modulation in Gleichtakt geschaltet sind.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch
3. gekennzeichnet, daß die Hilfsfrequehz in der Röhrenanordnung selbst erzeugt wird. 3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationseinrichtung und der Empfangsindikator mit den Anoden der Röhrenanordnung über eine ausgeglichene Brückenanordnung verbunden sind.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schalter, durch den die Erzeugung der Hilfsfrequenz unterbunden werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen