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Kopplungseinrichtung.
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Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine verbesserte Methode zur Einstellung der Kopplung zwischen zwei abgestimmten Kreisen, um die Breite des durchgelassenen Frequenzbandes zu ändern, und ferner eine verbesserte Kopplungseinrichtung, die zum Gebrauch in Verbindung mit dieser Methode geeignet ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Methode und eine verbesserte Einrichtung der beschriebenen Art, in der eine gewisse feste Kopplung zwischen den Kreisen besteht, und bei der die Kopplung zwischen den Kreisen ohne Änderung der Selbstreaktanz der Kreise oder der festen Kopplung eingestellt werden kann, so dass die Bandbreite symmetrisch zu einer festen Frequenz einstellbar ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Kopplungseinrichtung, die Mittel zur Veränderung ihrer Kopplung enthält und zur Verwendung in einem System der vorbeschriebenen Art geeignet ist. Dabei kann ein normaler Transformator mit fester Kopplung verwendet werden bei kleinem Raumbedarf, und eine genaue Einstellung der Kopplung bei leichter Bedienung wird erreicht.
Verschiedene weitere Gegenstände der Erfindung und durch die Erfindung erzielte Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.
Die vorliegende Erfindung sieht zwei abgestimmte Kreise mit einer festen Kopplung und einer verstellbaren Hilfskopplung vor. Die Kopplung der Hauptreaktanzen wird konstant gehalten, während diejenige der Hilfsreaktanzen so eingestellt wird, dass sie die Gesamtkopplung zwischen den beiden Kreisen variiert, ohne ihre Selbstreaktanz zu ändern. Die Bandbreite wird auf diese Weise symmetrisch zu der Resonanzfrequenz der Kreise eingestellt, und die Selektivität des Systems kann geändert werden, ohne dass die Kreise verstimmt werden.
Wenn auch die Erfindung die Verwendung induktiver oder kapazitiver Kopplungen in Betracht
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bunden, die wiederum mit einem Detektor verbunden sind. Der Detektor ist durch einen Niederfrequenzverstärker mit einem Lautsprecher verbunden.
Wenn man für den Augenblick die Hilfskopplungsvorriehtung 13 b der Kopplungskreis ausser acht lässt, so umfasst das obenbeschriebene System einen handelsüblichen Superheterodyneempfänger, dessen Arbeitsweise der Fachwelt gut bekannt ist, so dass es keiner in Einzelheiten gehenden Beschreibung davon bedarf. Kurz gesagt, werden Signale, die von der Antenne aufgefangen werden, ausgewählt, in dem Hochfrequenzverstärker verstärkt und an den schwingenden Modulator weitergegeben, wo die Signale in üblicher Weise auf Zwischenfrequenz umgeformt werden. Die Ausgangsschwingungen des schwingenden Modulators werden an den Zwischenfrequenzverstärker weitergegeben, in dem die Kopplungsvorrichtungen dazu dienen, das gewünschte Frequenzband auszuwählen, wie hier später erklärt werden wird.
Diese Frequenzen werden verstärkt und dem Detektor zugeführt. Der Detektor erzeugt die Niederfrequenzen der Modulation und gibt sie an den Niederfrequenzverstärker, durch den sie verstärkt und in üblicher Weise zur Wiedergabe in den Lautsprecher befördert werden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die Einstellung der Bandbreite auf verschiedene Weise bewerkstelligt werden. Z. B. kann die Hauptkopplung so gewählt werden, dass sie die gewünschte maximale Kopplung zwischen den Kreisen bewirkt, wobei die Hilfskopplung der festen Kopplung entgegenwirkend angeordnet ist, so dass bei einer Änderung der letzteren von Maximum zum Minimum die Gesamtkopplung der Kreise vom Minimum zum Maximum gesteigert wird.
Weiter kann beispielsweise die Hauptkopplung so gewählt werden, dass sie einen Kopplungswert zwischen den gewünschten Maximal-und Minimalwerten bewirkt, wobei die Hilfskopplung zur Vergrösserung bzw. Verkleinerung der Kopplung entweder gleichsinnig oder gegensinnig zur Hauptkopplung eingestellt ist. um dadurch die Gesamtkopplung zwischen den beiden Kreisen zu verändern.
Weiter kann die Hauptkopplung die gewünschte Minimalkopplung zwischen den Kreisen bewirken und die Hilfskopplung gleichsinnig mit der Hauptkopplung eingestellt sein, so dass Steigerung und Verringerung der Hilfskopplung die Gesamtkopplung zwischen den Kreisen steigert bzw. verringert.
Für jede der obigen Anordnungen kann ein Transformator der bekannten normalen handels- üblichen Bauart für den Hauptkopplungsteil angewandt werden. Der Hilfstransformator einschliesslich der Wicklungen 17 und 18 kann jede gewünschte Bauform haben, wird aber vorzugsweise als besondere Einheit ausgeführt oder als verstellbare Kopplungsvo1Tichtun. von der ein Beispiel in Bild 2 dargestellt ist. Bei dieser Anordnung wird die bewegliche Wicklung 18 innerhalb der festen Wicklung 17 auf eine drehbare Welle 23 aufgesetzt, die in Lagern 24 gelagert ist und durch einen Knopf 25 betätigt wird.
Die Wicklungen 17 und 18 stehen in einem Winkel zu der Welle 23, so dass durch Drehen der Welle 23 mit dem Knopf 25 die Wicklung 18 verstellbar ist zwischen einer Lage, in der ihre Achse mit der der Wicklung 17 zusammenfällt und die ein Höchstmass von Kopplung ergibt, und einer Stellung ihrer Achse rechtwinklig zu der Achse der Wicklung 17, in der der Kopplungsgrad am geringsten ist. Bei dieser Bauart kann die Kopplung zwischen den Wicklungen 17 und 18 über einen verhältnismässig grossen Bereich variiert werden. Die verstellbaren Hilfswieklungen sowohl bei der Anordnung 13 wie bei 19 werden vorzugsweise mechanisch zur Einknopfbedienung verbunden, wie in 26 gezeigt, um gleichzeitige Einstellung der Selektivität der beiden Kopplungssysteme zu ermöglichen.
Die Elemente für die Hilfskopplung und die Mittel zu ihrer Einstellung können so aus sehr kleinen und wenig kostspieligen Teilen bestehen. Zu den Vorteilen dieser Anordnung gehört die Möglichkeit, die Hilfskopplungsmittel an jeder beliebigen Stelle unterzubringen und Platz zu sparen ; ferner ist eine genaue Einstellung möglich durch den verhältnismässig weiten mechanischen Bereich, über den die Hilfskopplung varriert werden kann.
Die verbesserte Methode nach der Erfindung kann natürlich bei jeder Schaltung mit einem Paar abgestimmter unveränderlich miteinander gekoppelter Kreise angewandt werden, wenn zusätzliche Hilfskopplungsmittel vorgesehen werden. Das Wesentliche dieser Methode besteht in dem Konstanthalten der Hauptkopplung und der Veränderung der Hilfskopplung, vorzugsweise über einen verhältnismässig weiten Bereich, um dadurch die Gesamtkopplung zwischen den zwei Kreisen zur symmetrischen Einstellung der verlangten Bandbreite und zur Regelung der Selektivität des Systems ohne Verstimmung zu verändern.
Wenn auch die Erfindung bei Bandselektionskreisen im allgemeinen anwendbar und nicht auf eine besondere Konstruktion beschränkt ist, so sind doch sehr zufriedenstellende Ergebnisse bei einem Superheterodyneempfänger erzielt worden, der die vorliegende Erfindung verkörpert und im wesentlichen die Anordnung zeigt, wie sie weiter oben beschrieben ist und wie sie die Zeichnung darstellt.
Bei dieser Ausführungsform wurden die Kopplungssysteme 13 und 19 wie folgt zusammengesetzt :
Hauptwicklungen 12 und 14 : 29'4mm Abstand auf Form von 25-4 mm Aussendurchmesser.
Jede Spule : 25'4 mm Durchmesser bei 4-8 mm Länge eingesetzt in Aluminiumdose 50-8 mm mal 50'8mm mal 90 mm ; 120 Windungen Litze, zweimal Seide, einmal Baumwolle.
L : 570 p. H (in Luft bei 1000 Hz).
Gegeninduktivität : etwa 4 bis 5 fla.
Hilfswindungen :
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Rotor 18 : 40 Windungen Litze, zweimal Seide, in Lagen gewunden auf Form 16 mm Durchmesser mal4'8 mm lang.
L : 29-6 jH (in der Dose bei 1000 Hz).
Stator 17 : 30 Windungen Litze, zweimal Seide, in Lagen gewickelt auf Form 22 mm Durchmesser mal 4'8 mm lang.
L : 29 fla (in Dose bei 1000 Hz).
Grösste Gegeninduktion : 17-2 pH.
Während gewisse Anwendungen der Erfindung unter Benutzung sowohl kapazitiver als auch induktiver Kopplungsanordnungen beschrieben und erwähnt worden sind und die Einzelheiten eines Beispiels dieser Erfindung niedergelegt sind, so liegt es doch auf der Hand, dass verschiedene andere Anwendungen der Erfindung, wie auch gewisse Änderungen und Modifikationen in bezug auf das besondere im einzelnen ausgeführte Beispiel möglich sind, ohne dass man von dem Geist der Erfindung abweicht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kopplungseinrichtung zur Veränderung der Kopplung zwischen zwei als Bandfilter dienenden abgestimmten Sohwingungskreisen zu einer praktisch symmetrischen Veränderung der durchgelassenen Bandbreite in bezug auf die mittlere Frequenz des Bandes, wobei die zwischen den Kreisen wirksame
Gesamtkopplung in einen unveränderlichen Anteil (feste Hauptkopplung) und einen als veränderliche Gegeninduktivität ausgebildeten, kontinuierlich veränderlichen Anteil (veränderliche Hilfskopplung) zerlegt ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Eigenimpedanzen der dem veränderlichen Anteil zugeordneten Kopplungselemente in jedem Schwingungskreis nur einen kleinen Bruchteil der Eigenimpedanzen der Hauptkopplungselemente im gleichen Stromkreis betragen und dass die Hilfskopplungselemente einseitig für Wechselspannungen der Betriebsfrequenz miteinander verbunden bzw. geerdet sind.