DE814613C - Schaltung zur Erzeugung einer Anzahl nebeneinanderliegender Traegerwellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Erzeugung einer Anzahl nebeneinanderliegender Trägervvellen zur Verwendung in Anlagen für Trägerstromvielfachtelephonie.

Es ist an sich bekannt, eine Anzahl nebeneinanderliegender Trägerwellen mittels einer Schwingung/,, zu erzeugen, die mit einer Modulationsschwingung mit Frequenz p von gleichbleibender Größe frequenzmoduliert wird. Das Frequenzspektrum einer solchen Schwingung hat dabei die Gestalt eines Bandes mit einer Anzahl in regelmäßigen Abständen liegender Seitenbandschwingungen, wobei dieser Abstand der Modulationsfrequenz p entspricht und die Breite des Bandes annähernd das Doppelte des Frequenzhubs F (Fig. 2) ist.

Es hat sich als besonders angemessen erwiesen, der Modulationsschwingung die Gestalt einer sägezahnförmigen Schwingung zu geben: In diesem Falle zeigt sich, daß die verschiedenen Seitenbandschwingungen nahezu gleiche Amplitude besitzen. Diese Seitenbandschwingungen können unter Zuhilfenahme von Filtern ausgeschieden werden und können als Trägerwellen in, einer Trägerstromvielfachtelephonieanlage verwendet werden.

Ein Nachteil der bekannten Schaltung ist der, daß, wenn die mittlere Frequenz f₀ der erwähnten frequenzmodulierten Schwingung unter Umständen sich um einen Betrag / verschiebt, die Frequenzen sämtlicher erzeugter Seitenbandschwingungen, Trägerwellen, sich um den gleichen Betrag f ver-

schieben, was bei einer Vielfachtelephonieanlage unzulässig ist.

Es sind mehrere Maßnahmen bekannt, durch welche die mittlere Frequenz einer frequenzmodulierten Schwingung gleichgehalten wird; sie sind aber gewöhnlich ziemlich kostspielig, weil zu diesem Zweck ein zusätzlicher Regelmechanismus vorgesehen werden muß.

Die Erfindung hat den Zweck, ein besonders einfaches Mittel zu schaffen, das nahezu ohne zusätzliche Kosten den Nachteil l>ehebt, daß infolge einer Verschiebung der mittleren Frequenz f₀ der frequenzmodulierten Schwingung die Frequenz der erzeugten Trägerschwingungen sich ändert.

Gemäß der Erfindung wird zu diesem Zweck das Schwingen des Generators, mittels dessen die Schwingung mit der mittleren Frequenz f₀ erzeugt wird, periodisch auf kurze Zeit unterdrückt, wobei die Frequenz q, mittels deren die Schwingung periodisch unterdrückt wird (Unterdrückungsfrequenz), der Modulationsfrequenz p entspricht oder eine w-te Harmonische derselben ist, η kleiner als 10.

Insbesondere zeigt sich, daß eine besonders geeignete Schaltung möglich ist, wenn außerdem die mittlere Frequenz f₀ eine höhere Harmonische der Modulationsfrequenz p ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung näher erläutert, in der

Fig. ι ein Ausführungsbeispiel und

Fig. 2 die Unterdrückung.sschwingung (Fig. 2 a), die erzeugte Schwingung (Fig. 2b) und das Frequenzspektrum der letzteren (Fig. 2 c) darstellt.
In Fig. ι ist mit 1 eine Generatorröhre zur Erzeugung einer frequenzmodulierten Schwingung mit mittlerer Frequenz f₀ bezeichnet. Im Anodenkreis dieser Röhre liegt zu diesem Zweck ein .RL-Netzwerk 2, das die Selbstinduktionen 3 und 4 und die Widerstände 5 und 6 enthält, wobei die Selbstinduktion 4 mit einer in den Gitterkreis der Röhre eingefügten Koppelspule7 gekoppelt ist. Die Selbstinduktionen 3 und 4 enthalten Kerne aus ferromagnetischem Stoff, z. B. Ferrit, dessen Permeabilität mittels eines die Vormagnetisierungsspulen 8 bzw. 9 durchfließenden Vormagnetisierungsstroms geändert werden kann. Die Frequenz /, die mittels dieser Generatorschaltung erzeugt werden kann, ist

durch die Formel / = gegeben, wobei R die

2 7t JL,

Größe der Widerstandes undo und L die der Selbstinduktionen 3 und 4 darstellen, welche Widerstände und Selbstinduktionen der Einfachheit halber als gleich vorausgesetzt sind. Durch Änderung der Größe der Selbstinduktionen mittels einer den Klemmen 10 bzw. 11 der Wicklungen 8 bzw. 9 zugeführten Modulationsschwingung, die zweckmäßig die Gestalt eines sägezahnförmigen Stromes hat, wird im Anodenkreis der Röhre 1 eine frequenzmodulierte Schwingung erzeugt, deren Frequenz-Spektrum annähernd die Gestalt der Fig. 2c hat. Diese Schwingung kann dem Ausgangstransformator 15 entnommen werden.

Der Nacjiteil der bisher beschriebenen Schaltung ist der, daß, wenn die mittlere Frequenz der erzeugten frequenzmodulierten Schwingung sich um einen Betrag / verschiebt, die Frequenzen sämtlicher erzeugter Seitenbandfrequenzen sich um den gleichen Betrag/ verschieben. Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch behoben, daß eine den Klemmen 12 im Gitterkreis der Röhre 1 zugeführte, das Selbstschwingen unterdrückende Schwingung der Frequenz q der Modulationsfrequenz ρ entspricht bzw. eine höhere Harmonische derselben ist, wobei die Unterdrückungsschwingung die Form eines kurzen Impulses hat.

An sich ist eine Schaltung bekannt, mittels der eine Anzahl nebeneinanderliegender Trägerwellen dadurch erzeugt werden kann, daß eine Hochfrequenzschwingung gleichbleibender Frequenz f₀ periodisch unterdrückt wird, wobei die Zeit, während welcher die Schwingung unterdrückt ist, groß gegenüber der Zeit ist, während welcher sie nicht unterdrückt wird. Das Frequenzspektrum einer solchen periodisch unterdrückten Hochfrequenzschwingung enthält nur höhere Harmonische der Unterdrückungsfrequenz q, da der augenblickliche Wert der erzeugten Schwingung sich periodisch mit einer Periode wiederholt, die der Unterdrikkungsfrequenz q entspricht, vorausgesetzt, daß sich die Veränderung der Frequenz der Hochfrequenzschwingung nur langsam vollzieht. Da die Unterdrückungsschwingung einem Generator von besonders konstanter Frequenz, z.B. einem Kristallgenerator, entnommen werden kann, werden die erzeugten Trägerwelkn auch nahezu von Frequenzverschiebungen befreit sein.

Diese Schaltung hat jedoch den Nachteil, daß das Frequenzspektrum einerseits sehr breit ist und andererseits die Amplituden, mit denen die verschiedenen Frequenzen erzeugt werden, besonders too niedrig sind. Letzteres kann man sich auf einfache Weise an Hand einer Energiebilanz für die verschiedenen Frequenzen klarmachen. Die Hochfrequenzschwingung wird nur während eines kleinen Teils der Periode der Unterdrückungsschwingung erzeugt, so daß diese Schwingung nur einer geringen Energie entspricht. Außerdem ist die Zahl erzeugter Trägerwellen besonders groß, so daß die in einer jeden dieser Trägerwellen angehäufte Energie nur einen kleinen Wert haben kann. Kürzte man die Zeit, während welcher die Schwingung unterdrückt wird, ab, so wurden die Amplituden der verschiedenen Frequenzen eine große Ungleichheit aufweisen, was unerwünscht ist.

Die Erfindung hat gegenüber der zuletzt erwähnten bekannten Schaltung den Vorteil, daß einerseits die Amplituden der erzeugten Seitenbandschwingungen besonders groß sind, da die Zeit, während welcher die Hochfrequenzschwingung unterdrückt wird, klein gegenüber der Zeit · ist, während welcher sie nicht unterdrückt wird, während andererseits der Vorteil der zuerst erwähnten bekannten Schaltung aufrechterhalten bleibt, wobei die Amplituden der verschiedenen erzeugten Seitenbandschwingungen untereinander nahezu gleich sein können.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltung gegenüber der zuerst erwähnten bekannten Schaltung ist der, daß nahezu keine zusätzlichen Kosten aufgewendet werden müssen, da die Unterdrückungsschwingung q auf einfache Weise der Modulationsschwingung/; entnommen werden kann. Dies kann an Hand des dargestellten Ausführungsbeispiels wie folgt erläutert werden:

Parallel zu den Vormagnetisierungswicklungen 8

ίο und 9 der Selbstinduktionen 3 und 4 liegen die Gleichrichter 13 und 14, die z. B. in Form von zwei Elektrodenröhren bzw. Gleichrichterzellen ausgebildet sein können. Den Klemmen 10 und 11 bzw. IJ wird weiter eine Modulations- bzw. Unterdrückungsspannung zugeführt, die meistens einen gleichbleibenden Wert hat und die mit einer der Modulationsfrequenz entsprechenden Frequenz auf kurze Zeit impulsförmig einen niedrigeren Wert annimmt. Dieser Spannungsverlauf ist in Fig. 2a mit α bezeichnet. Im Augenblick b, in dem diese Spannung wieder ihren konstanten Wert annimmt, hat das (jitter der Röhre 1 eine hinreichend niedrige negative Vorspannung, damit die Schaltung selbstschwingen kann. In diesem Augenblick beginnt eine Stromverteilung zwischen der Wicklung S und der Zweielektrodenröhre 13 bzw. zwischen der Wicklung 9 und der Zweielektrodenröhre 14.

Der die Selbstinduktion durchfließende Strom nimmt allmählich zu, so daß die im Anodenkreis der Röhre 1 erzeugte Schwingung, die einem Ausgangstransformator 15 entnommen werden kann, die Gestalt der Kurve c in Fig. 2 b hat. In dem Augenblick d, in dem die Modulationsspannung wieder den niedrigen Wert annimmt, wird die Gitterspannung der Röhre 1 in so hohem Maße negativ, daß die Schaltung nicht selbstschwingen kann. Der hierbei an den Spulen S und 9 auftretende Spannungsstoß kann keinen Stromstoß ergeben, da die Gleichrichterzellen 12 und 13 für diese Spannungsstöße nicht durchlässig sind. Wie sich aus Fig. 2b mit der Kurvet" ersehen läßt, wiederholt sich die Erscheinung periodisch mit einer Frequenz gleich der Unterdrückungsfrequenz q, so daß das Frequenzspektrum der erzeugten Schwingung f nur höhere Harmonische von der Frequenz/) dieser UiUcrdrückungsschwingung q enthält. Da die Unterdrückungsschwingung einem Generator von besonders konstanter Frequenz, z. B. einem Kristallgenerator, entnommen werden kann, werden die erzeugten Trägerwellen gleichfalls nahezu von Frequenzverschiebungen befreit sein.

Für den Fall, daß die Modulationsfrequenz p eine Unterharmonische der mittleren Frequenz f₀ der erzeugten Schwingung ist, wird dabei die Energie und somit die Amplitude, mit der die verschiedenen erzeugten Frequenzen auftreten, weitgehendst gleich sein.

Die Erfindung ist nicht auf das angegebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Namentlich können andere Generatorschaltungen mit veränderlicher Frequenz verwendet werden; als veränderliche Reaktanz können in bekannter Weise Reaktanzröhren verwendet werden. Die Unterdrückungsschwingung kann die n-te Harmonische der Modu- lationsschwingung sein, die Erzeugung einer sägezahnförmigen Modulationsschwingung kann z. B. auch ohne Zuhilfenahme der Gleichrichter 13 und 14 bewerkstelligt werden usw., z. B. mittels einer in Reihe mit den Selbstinduktionen 8 und 9 geschalteten Entladungsröhre, die z. B. derart betrieben wird, daß der Anodenstrom von der Anodenspannung usw. abhängt. Ferner zeigt sich, daß die erfindungsgemäße Wirkung aufrechterhalten bleibt, wenn die Unterdrückungsfrequenz q eine Ober- oder Unterharmonische der Modulationsfrequenz p ist.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltung zur Erzeugung einer Anzahl nebeneinanderliegender Trägerwellen, bei der eine Schwingung mit mittlerer Frequenz f₀ mittels einer Modulationsschwingung p von zweckmäßig sägezahnförmiger Gestalt frequenzmoduliert wird und die entstehenden Seitenbänder ausgesiebt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingen des Generators, der die Schwingung mit Frequenz f₀ erzeugt, periodisch durch einen kurzen Impuls unwirksam gemacht wird, derart, daß sich die Generatorschwingung nach jedem Impuls in kohärenter Weise aufschaukelt, und daß die Unterdrückungsfrequenz q der Modulationsfrequenz p entspricht bzw. eine «-te Harmonische, η kleiner als 10, derselben ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Frequenz f₀ eine höhere Harmonische der Modulationsfrequenz p ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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