Empfangsanordnung für trägerfrequente Anlagen. Die in der Trägerfrequenztechnik üb lichen Empfangsapparaturen, welche für den Empfang von mehreren Kanälen eingerichtet sind, scheidet man allgemein in zwe Grup pen, wobei es gleichgültig ist, ob die zu emp fangenden einzelnen Kanäle drahtgehunden oder drahtlos übertragen werden. Es sind dies: 1. Empfangssysteme, bei denen es erfor derlich ist, von den einfallenden Kanälen wahlweise die Nachricht eines bestimmten Kanals zu empfangen, wie z.
B. hochfrequen- ter Drahtfunk (drahtgebunden), Rundfunk empfang (drahtlos).
2. Empfangssysteme, welche die Nach richten aller übertragenen Kanäle gleich zeitig empfangen, z. B. Endapparaturen von Mehrfach-Trägerfrequenzverbindungen (drahtgebunden oder drahtlos).
Bei den Empfangssystemen der Gruppe 1 sind von besonderer Bedeutung: a) die Trennschärfe, d. h. die Über sprechdämpfung von vorhandenen Kanälen auf den Empfangskanal, b) die Bandbreite der Kanäle.
Die in dieser Technik bekannten Emp- fangseinrichtungen erfordern in elektrischer und mechanischer Hinsicht einen erheblichen Aufwand, wenn eine hochwertige Empfangs güte des einzelnen Kanals sichergestellt werden soll. Empfänger dieser Art haben in der Regel eine oder mehrere Röhrenstufen, zwischen denen als Kopplungselemente ent weder auf die Empfangsfrequenz abge stimmte Resonanzkreise oder Bandfilter ver wendet werden.
Dabei hat sich ergeben, dass die mit einem Resonanzkreis erzielbare Selek tivität oder Übersprechdämpfung zwischen der Empfangsfrequenz und den übrigen auf das Empfangssystem gelangenden Frequen zen nicht voll ausgenutzt werden kann, weil der Resonanzwiderstand -des greises mit Rücksicht auf das zu übertragende Band des Empfangskanals nicht beliebig gross gemacht werden darf. Um trotzdem eine ausreichende Übersprechdämpfung zu erreichen, ist man dazu übergegangen, mehrere auf die Emp fangsfrequenz abgestimmte Resonanzkreise zu verwenden.
Diese Resonanzkreise müssen - da die Empfangsfrequenzen verschieden sind - in der Abstimmung veränderlich sein, was beispielsweise durch Einzelabstimmung, durch Gleichlaufkondensatoren oder durch stufenweise Veränderung von Selbstinduk tion und Kapazität der Kreise erreicht wer den kann, gleichzeitig jedoch zu einer erheb lichen Steigerung des Aufwandes für die Empfangseinrichtung führt.
Das gleiche gilt für die Anwendung von umschaltbaren Bandfiltern mit konstanter Bandbreite. Besonders bei Übertragungs- systemen mit vielen Kanälen stellen die um schaltbaren Bandfilter ebenfalls einen erheb lichen Aufwand an Filtern und komplizier ten Schalteinrichtungen dar.
Die bisher bekannten Empfangseinrich tungen haben weiter den Nachteil, dass die Nichtlinea.rität der Röhren im Empfangs- systein ein Übersprechen zwischen den ein zelnen Kanälen verursacht.
Zur Bestimmung der Selektivität und der Bandbreite wird erfindungsgemäss vorge schlagen, in einer Empfangsanordnung für trägerfrequente Anlagen mindestens eine Stufe mit einer Verstärkerröhre vorzusehen, deren Aussenwiderstand einen Resonanzkreis darstellt, und deren Verstärkung durch die Anwendung des Gegenkopplungsprinzips fre- quenzabhängig gemacht ist.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, die unerwünschte Abhängigkeit zwischen Bandbreite und Übersprechdämpfung zu be seitigen und hinsichtlich der Breite des zu empfangenden Bandes und der Übersprech- dämpfung mit bedeutend einfachen Mitteln eine Empfangsgüte zu erreichen, die bisher nur mit einem weit grösserem Aufwand an Schaltmitteln erzielt werden konnte. Ferner kann das durch die Nichtlinearität der Röh ren hervorgerufene Übersprechen möglichst verringert werden.
Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Auf das Gitter einer Vakuumröhre E gelangen z. B. die Fre quenzen von n Kanälen:<B><I>f l,</I></B> f, <I>f 3</I><B>... f</B> il. Der Aussenwiderstand der Röhre Eist ein Par allelresonanzkreis KE, der auf die Empfangs frequenz, z. B. f.; abgestimmt ist.
Im Gitter kathodenkreis ist der für die Gegenkopplung notwendige frequenzabhängige Scheinwider stand W angeordnet, der aus ebenso vielen, hintereinander geschalteten Parallelresonanz kreisen B besteht, wie nichtempfangene Fre quenzen vorhanden sind.
Gemäss dem fre- quenzabhängigen Verlauf des Scheinwider standes W, den Fig. 2 zeigt, ist die Verstär kung der Vakuumröhre infolge der bei den nichtempfangenen Frequenzen f1, <I>f3...</I> f" wirksamen Gegenkopplung geringer als bei der Empfangsfrequenz f=, d. h. die Selekti vität des Empfängers wird vergrössert, ohne dass eine Beschneidung des zu übertragenden Frequenzbandes auftritt.
Die elektrische Be messung des Resonanzkreises KE kann also für die Verstärkung eines Frequenzbandes bestimmter Breite erfolgen. Den Verstärkungsverlauf (Kurve 1) dieser Anordnung zeigt Fig. 3. Auf dem gleichen Bild ist auch der Verstärkungsver lauf eingezeichnet, der sich ergibt, wenn der Scheinwiderstand W kurzgeschlossen ist, d. h. ohne Gegenkopplung (Kurve 2). Be trägt der Verstärkungsabfall zwischen der Empfangsfrequenz f z und z.
B. f 1 bei kurz geschlossenem Widerstand Ws, Neper, so be trägt er mit Gegenkopplung (Kurve 1) si Neper. Die Selektivität zwischen der zu emp fangenden Frequenz <B>f,.</B> und z. B. f 1 wird durch Anwendung dieser Schaltungsanord nung um Si -s7 Neper erhöht.
Ferner kann an Stelle der im Gitter kathodenkreis hintereinandergeschaltetenPar- allelresonanzkreise ein Scheinwiderstand W zur Anwendung kommen, der aus der Par allelschaltung einer Drossel Dr und eines Serienresonanzkreises K besteht (Fig. 4). Der Aussenwiderstand der Röhre E ist wieder der Parallelresonanzkreis KE, der auf die Empfangsfrequenz, z. B. f 2, abgestimmt ist.
Die Umschaltung auf die einzelnen Emp fangsfrequenzen kann hierbei durch Ände rung der in beiden Resonanzkreisen vorhan denen Induktivitäten oder Kapazitäten er folgen. Der Verlauf des Scheinwiderstandes <I>W</I> für den Empfang<I>von</I> f.= ist aus Fig. 5 zu ersehen. Der Serienresonanzkreis K wird auf die zu empfangende Frequenz f Z abge stimmt, so dass der Scheinwiderstand der Parallelschaltung im Gitterkathodenkreis bei der Empfangsfrequenz ein. Minimum durch läuft, d. h. bei der Empfangsfrequenz ist die Gegenkopplung nicht wirksam.
Dagegen werden die andern, oberhalb und unterhalb der Empfangsfrequenz liegenden Frequen zen, die auf das Empfangssystem gelangen, gegengekoppelt, da für diese Frequenzen der Betrag des Widerstandes W von. seinem Minimum bei der Empfangsfrequenz nach beiden Seiten hin grösser wird. In Fig. 5 und 6 ist angenommen, dass die Frequenz f 2 emp fangen wird. Fig. 6 zeigt die Selektivität des Empfängers mit Gegenkopplung (Kurve 1) und ohne Gegenkopplung (Kurve 2).
Zwi schen der Empfangsfrequenz f. und der Fre quenz f, beträgt die Erhöhung der Selektivi tät beispielsweise sl'-sl Neper.
Das Prinzip der frequenzabhängigen Gegen kopplung, das in den Schaltungsanordnungen Fig. 1 und Fig. 4 festgelegt ist, lässt sich sinngemäss auch auf Empfangssysteme mit mehreren Röhrenstufen E,., E2 usw. anwen den (siehe Fig. 7 und 8).
Bei dem hochfrequenten Drahtfunk wer den gewöhnlich dem Empfänger 3 Träger frequenzen zugeführt. Die Trägerschwingun gen werden mit ihren beiden Seitenbändern übertragen. Die Träger haben einen Abstand von etwa 30 bis 40 kHz und liegen im Rund- funk-Langwellenbereich. Das zu übertra gende Band beträgt für Drahtfunkempfänger 30 bis 10 000 Hz. Die eingangs dargelegten Beziehungen zwischen übertragener Band breite und Übersprechdämpfung müssen hier eine besonders starke Beachtung finden.
Un ter Anwendung der beschriebenen frequenz- abhä.ngigen Gegenkopplung wird folgende Empfangsschaltung angegeben: Die im Git- terkathodenweg liegenden Parallelresonanz kreise, welche jeweils auf die nichtempfan genen Frequenzen abgestimmt sind, und der als Anodenwiderstand dienende Para.llel- resona.nzkreis Ke, der auf die zu empfan gende Frequenz abgestimmt ist (siehe Fig. 1), erfahren mittels eines Schalters eine zykli- sehe Vertauschung,
wenn der Reihe nach die Frequenzen f @, f und<B>f.,</B> empfangen werden sollen. Ein weiterer Vorteil dieser Anord nung besteht darin, dass bei einer durch ört lich auftretende Störfrequenzen bedingten Abweichung der Trägerfrequenzen von den Normalfrequenzen der Empfänger ohne wei teres - auch vom Nichtfachmann - nach gestimmt werden kann, da für jede Frequenz nur ,ein, greis vorhanden ist.
Die Anwendung der beschriebenen fre- quenzabhängigen Gegenkopplung auf den Sperrkreis im Rundfunkempfänger geschieht auf folgende Weise: Bei den bisher üblichen Anordnungen liegt ein Resonanzkreis (Sperrkreis), der auf den Störsender abgestimmt ist, in der An tennenzuführung des Empfängers.
Dem gegenüber wird in die Kathodenleitung ein Parallelresonanzkreis gelegt, dessen Reso nanzfrequenz mit der Frequenz des Stör senders übereinstimmt und somit die Sperr wirkung wesentlich erhöht.
Bei Druckknopfempfängern mit festen Abstimmkreisen, die umschaltbar sind, lässt sich eine Vereinfachung in der Umschaltung (siehe Drahtfunkempfänger) und in der Ab stimmung erzielen, da nur ein Abstimmkreis zur Erzielung einer genügenden Trennschärfe erforderlich ist.
Bei den in der Trägerfrequenztechnik üb lichen Empfangseinrichtungen für die Über tragung von mehreren Kanälen werden an der Empfangsstelle die Kanäle gemeinsam in einem Breitbandverstärker verstärkt. Die Trennung der einzelnen Kanäle nach erfolg- ter Verstärkung geschieht nach Fig. 9 mit tels Filter, z.
B. F1, F2, F", die am Aus gang des Breitbandverstärkers angeordnet sind.
Durch Anwendung des beschriebenen Prinzips -der frequenzabhängigen Gegenkopp lung ergibt sich der Vorteil, dass die Tren nung der Kanäle voneinander nicht mit den festabgestimmten Filtern erfolgt, sondern mit gegengekoppelten Röhrenstufen E' (Fig. 10 und. 11).
Gleichzeitig wird in den Röhrenstufen E' eine Verstärkung der aus- gesiebten Kanäle erzielt, so dass der Auf wand des Breitbandverstärkers an Röhren stufen herabgesetzt werden oder der Verstär ker eventuell überhaupt in Fortfall kommen kann.
Durch die elektrische Bemessung der Par- a.llelresonanzkreise B' in der Kathodenlei tung (Fig. 10) kann erreicht werden, dass nur für die dem Empfangskanal benachbarten Kanäle Abstimmkreise benötigt werden.