Transponiernngsempfänger zinn Empfang frequenzmodulierter Hoelifrequenzseliwingungen. Die Vorteile der Frequenzmodulation für die Nachrichtenübermittlung mittels hoch- frequenter elektrischer Wellen sind durch den Umstand begründet, dass Störungsüber lagerungen der Nutzenergie sich für die fre- quenzmodulierte Welle als Amplitudenände- rungen ergeben,
die durch eine im Empfänger vorgesehene Amplitudenbe@grenzung ausge schieden werden können. Die Frequenzmodu- latiou kann dem Verlauf von Tastzeichen, Bildrasterimpulsen, hochfrequenten oder ton- frequenten Schwinggemischen entsprechen.
Auch die amplitudenmässige Trägerwellen- tastung mit in den Tastpausen unterbroche ner Trägerwellenaussendung kann als Fre- quenzmodulation aufgefasst werden, wobei die Frequenzänderung bei jedem Zeichen ffi cy eich der Träg perfrequenz selbst ist.
Die vorliegende Erfindung besteht in einer Verbesserung von Transponierungsemp- fängern, deren Zwischenfrequenzteil - wie es bei Empfängern für frequenzmodulierte Wellen in der Regel der Fall ist - mit einem Frequenzdemodulator ausgerüstet ist.
Das die Erfindung kennzeichnende Merk mal des Transponierungsempfängers besteht darin, dass der Oszillator mit einer Vorrich tung zur Steuerung der Oszillatorfrequenz mittels einer modulationsfrequenten, z. B. hörfrequenten Spannung, versehen ist.
Je nach der speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemässen Empfängers sind die er zielbaren Vorteile: 1. der störungsarme Empfang amplituden- m.ässig getasteter Trägerwellen nach Art des Empfangs frequenzmodulierter Wellen, 2.
die wirtschaftliche Ausnutzung des Empfängers für den Empfang frequenz- modulierter Wellen verschiedenen Frequenz hubes, dergestalt, dass der verzerrungsfreie Aussteuerbereich des Zwiscllenfrequenzver- stärker- und Demodulationsteils stets optimal ausgewertet ist (Ermöglichung der Verwen- dun-, eines Einheitsgerätes für den Empfang von Hochfrequenzsendern, die verschieden stark frequenzmoduliert sind).
Durch weitere spezielle Massnahmen kann im Zusammenhang mit den vorgenannten Vor zügen ferner erreicht -,werden: Die zusätzliche Ausnutzung der erfindungs-,emässen Schal tung zum Zwecke der Entzerrung, Klang regelung oder Frequenzbeschneidung der bei spielsweise hörfrequenten Signalausgangs- Spannung des Empfangsgerätes,
ferner die regelbare Anpassung des Empfängers an den jeweiligen Frequenzhub des empfangenen Senders ohne Veränderung der Grösse der Signalausgangsspannung und ausserdem die Ausnutzung der erfindungsgemässen Schal tung des Gerätes zum Zwecke der selbsttäti gen Scharfabstimmung des Empfängers.
Um einen erfindungsgemäss ausgestatteten Empfänger dazu auszunutzen, amplituden- mässig getastete Trägerwellen mit in den Tastpausen unterbrochener Trä.gerwellenaii@- sendung nach Art des Empfanges frequenz- modulierter Wellen störungsarm zu empfan gen,
muss der genannten Frequenzsteuennigs- vorrichtung des Oszillators eine modulations- frequente, beispielsweise hörfrequente Span nung zugeführt werden, die am z -eck- mässigSten in einem zusehaltbaren Generator erzeugt wird.
Werden die empfangenen Wel lenzüge eines Telegraphiesenders nach dein Transponierungsprinzip mit einer empfangs- seitig erzeugten N@'echselspannurig, deren Fre quenz tonfrequent verändert wird, geiniseht, so entstehen im Zwischenfrequenzteil des Empfängers normal frequenzmodulierte Wel lenzüge.
Diese können in gewöhnlicher Weise durch Amplitudenbegrenzung von etwaigen törüberlagerungen befreit und in einem Fre- S <B>S</B> quenzmodulator in eine tonfrequente Wech selspannung umgewandelt werden. Auf diese Weise wird also der Empfang amplitude.n- mässig getasteter Trägerwellen in gleicher Art.
möglich wie der Empfang frequenzmodulier- ter Senderwellen. Die durch diese neuartige Empfangsmethode erzielbare Störbefreiung ist eine wesentliche.
Um mit (lc,in erfindungsgemäss ausgestat- teten Transponierungsenipflingt,r den oben bereits genannten Vorteil in bezug auf die wirtschaftliche Ausnutzung des Empfängers für frequenzmodulierte Wellen verschiedenen Frequenzhubes zu erzielen, muss das Gerät in der Weise schaltungsmässig ergänzt werden,
d ass die die Oszillatorfrequenz steuernde Spannung zeit- und verlaufsgetreu der Modu lation der empfangenen frequenzmodulierten Wellen entspricht. Am vorteilhaftesten wird diese Spannung der zwischenfrequenten De- modulationsstufe entnommen.
Zur Erläute rung der Wirkungsweise und der Vorteile eines in dieser Weise geschalteten Gerätes mögen die nachstehenden Betraelitun"en die nen: Bei einer frequenzmodulierten Wechsel- spannung ist der Modulationsgrad durch den Frequenzhub gegeben, das heisst durch dk# Frequenzdifferenz zwischen der grössten und der kleinsten durch die Modulation hervor gerufenen Augenblicksfrequenz des Senders.
Die Durchlassbreite der Hoch- und Zwischen frequenzverstärkerstufen des Empfängers muss dem Frequenzhub entsprechen. Desglei chen muss die im Frequenzdemodulator vor gesehene Einrichtung.
die die Fre(tuenzände- rungen in - dieser Fre(luenzänderung pro portionale - Amplitudenseh-%vankungen um- -andelt, hinsichtlich ihres verzerrungsfreien Arbeitsbereiches dem maximalen Frequenz hub angepasst sein. (las heisst der verzerrun@gs- freie Steuerbereich darf nicht kleiner als der maximale Fequenzhub sein.
Die günstigsten Verhältnisse für den Empfang sind gegeben, wenn die Bandbreite des Hoch- und Zwischen frequenzverstärkers sowie der verzerrungs freie Arbeitsbereich des FreIuenzdemo(lul < ,- tors dem Frequenzhub der empfan@enen@@'ellc optimal angepasst sind, das heisst dass die Bandbreite zur Erreichung bestmöglicher Ah- st.imnischärfe nicht wesentlich breiter als notwendig ist.
und der verzerrungsfreie @r- beitsbereich des Frequenzdemodulators eben falls nicht wesentlich grösser als notwendig ist, denn, wie aus dem Diagrammbild der Fig. 1 hervorgeht, würde hierdurch sonst eine Verringerung der im Demodulator erhal- teilen Modulationsspannung in Kauf genom men werden müssen.
Der Frequenzhub dF erzeugt in dem optimal angepassten Frequenz- demodulator mit der Arbeitscharakteristik 1 die Amplitudenschwankung 0', in dem Fre- quenzdemodulator mit der Arbeitscharakte ristik \?, die einem grösseren Aussteuerbereich entspricht, die wesentlich geringere Ampli- tudenschwankung 4.
Wenn man nicht. das sehr umständliche Mittel anwendet, die Bandbreite des Verstär kers und den verzerrungsfreien Steuerbereich des Frequenzdemodulators dem jeweiligen Frequenzhub anzupassen, bedingt dieser Sach verhalt nun einerseits die Notwendigkeit, die Bandbreite des Hoch- und Zwischenfrequenz- verstärkers und den Steuerbereich des Fre- quenzdemodulators des Empfängers für meh rere Sender mit verschiedenem Frequcnzhub dem grössten vorkommenden Frequenzhub an zupassen, und anderseits dadurch den Nach teil,
dass- die Sender geringen Frequenzhubes mit schwächerem Demodulationsergebni s emp fangen werden.
Diese grundsätzlichen Mängel können beim Transponierungsempfangdurch die oben gekennzeichneten Massnahmen vermieden wer den, wie aus folgendem hervorgeht. Die Fre quenz des Oszillators bestimmt zusammen mit der Frequenz der empfangenen Ilochfrequenz- welle die Zwischenfrequenz. Schwankt die Frequenz der empfangenen Welle, so schwankt im gleichen Masse die Zwischen frequenz.
Wird nun auch die Oszillatorfre- quenz verändert, und zwar phasengleich pro portional bezw. gegenphasig proportional der empfangenen Welle- so entsteht eine Zwi schenfrequenz mit grösserem oder kleinerem Frequenzhub als dem der empfangenen Welle. Die Massnahme erlaubt es also, den Frequenz- hub der am Zwischenfrequenzverstärker vor handenen Hochfrequenzspannungen optimal der Bandbreite und dem verzerrungsfreien Arbeitsbereich der Frequenzdemodulations- stufe anzupassen.
In bezug auf die im Frequenzdemodula- tor gewonnene Modulationsspannung kann die gleich- oder gegenphasige modulationsfre- querste Veränderung der Oszillatorfrequenz als Verstärkung durch Rückkopplung oder Schwächung durch Gegenkopplung aufgefasst werden. Diese Wirkungsweise kann auch dazu ausgenutzt werden, um die Signalaus gangsspannung des Gerätes, vorzugsweise wenn diese Sprache- oder Musikspannung ist, zu entzerren, hinsichtlich ihrer Klangfarbe zu regeln oder in ihrem Frequenzumfang zu beschneiden.
Zur Durchführung dieser Auf gabe wird beispielsweise vorgeschlagen, in den Rückkopplungskanal, der die Modula- tionsspannung vom Frequenzdemodulator zur Oszillatorstufe leitet, elektrische Zeitglieder einzuschalten, so dass die die Oszillatorfre- quenz steuernde Spannung modulationsfre- quenzabhä.ngig verändert ist.
In bezug auf die niederfrequente Ausgangsspannung wird dann die Gesamtverstärkung des Gerätes ebenfalls modulationsfrequenzabhängig, was durch entsprechende Wahl der elektrischen Zeitglieder zur Klangregelung oder Frequenz beschneidung ausgenutzt werden kann.
Eine weitere Ergänzung der Schaltung des erfindungsgemässen-Transponierungsemp- fängers richtet sich auf die regelbare Anpas sung des Empfängers an den jeweiligen Fre- quenzhub des empfangenen Senders ohne Ver änderung der Signalausgangsspannung des Empfängers.
Zur Durchführung dieser Auf gabe wird beispielsweise vorgeschlagen, eine entsprechende, entweder mit der Frequenz hubregelung zwangsläufig gekoppelte oder selbsttätige Einrichtung vorzusehen, die die ausgleichende gegenläufige Beeinflussung der Gesamtverstärkung bewirkt. Die Aufgabe kann beispielsweise so gelöst werden, da.ss mit der Regelung der in der Demodulationsstufe gewonnenen .Steuerspannung, die der Vor richtung zur Modulation der Oszillatorfre- quenz zugeleitet wird,
gleichzeitig die Ein gangsspannung des an die Demodulations- stufe angeschlossenen Endverstärkers sinn- ge:mäss verändert wird.
Der Umstand, dass die Oszillatorfrequenz nach gegebener Voraussetzung mittels einer Spannung gesteuert wird, kann für eine wei tere Vervollkommnung der Empfangsanord- nung ausgewertet werden mit dem Zweck die Frequenzsteuerungsvorrichtung der Oszilla- torstufe zur selbsttätigen Nachstimniregelang des Empfängers auszunutzen.
Die langsamen Senderfrequenzsehwankungen nämlich, die insbesondere bei Ultrakurzwellensendern nicht zu vermeiden sind, erzengen in der Frequenz- demodulationsstufe des Empfängers eine langsam scbwankende Gleiehspannung,
die sich der 1Tutzdemodulationsspanniuig üher- la-ert. Wird diese Gleichspannung als zusätz- liehe Frequenzsteuerspannung der Oszillator- stufe zugeführt, und zwar derart.
dass die Oszillatorfrequenzänderung die langsame Empfangsfrequenzschwankung in hezug auf die Zut-isclienfrequenzkreise kompensiert, so dadurch der Empfänger weitgehend un- abhän-ig von den ungewollten Sch wa@ikun- gen der Senderfrequenz.
Die übrige Sehaltung des Empf:ingers kann in der an und für sich bekannten Meise durchgeführt sein. Die Amplitudenbeggren- znng, der mit Riielisieht auf den angestrebten störungsfreien Empfang eine grosse Bedeu tung zukommt, kann beispielsweise mittel einer geeigneten Spannungsteilerschaltung im Steuert' der Begrenzerröhre vor genommen -erden, vorteilhaft etwa so, dass von der zu begrenzenden Spannung,
die ge gebenenfalls mit einer Gleichspannung über lagert und einerseits an die Kathode, and@_r- s@,its über einen Hocholim-,viderstand an das Gitter der Röhre belegt ist, die negativen Spannungsspitzen ausserhalb des Steuerbe reiche s fallen und die positiven SpannunIs- spitzen infolge des einsetzenden CTitter:
ti-onies an dem Hochohmwiderstand einen Spannungs- abfall erleiden, so dass auch sie für die effek tive Steuerung des Anodenstromes der Be- -renzerröhre ausgeschieden werden.
In Fig. ? ist das Beispiel einer Anord nung nach vorliegender Erfindun- im Prin zip dargestellt. 1 ist der Empf:ingei-c#in,-anb. B der Oszillator, dessen Frequenz mittel einer Spannung gesteuert werden kann, C die Mischstufe, D der Zwischenfrequenzver- stärker, E der Ainplitudenbegrenzer,
F der Frequenzdemodulator und G der Modula- tionsfrequenzvcrstärker. Die Leitung 5 führt der Oszillatorstufe die im Frequenzdemodu- lator gewonnene Gleichspannung zu, die von langsamen Senderfrequenzschwankungen her rührt und die Oszillatorfrequenz entsprechend diesen Senderfrequenzsehwankungen v erlaufs- betren verändert.
Mit Hilfe des Schalters Ii kann iiiin. abgesehen von der Ausschaltung jeglicher periodischer Veränderung der Os- zilliitoi-fretluenz (Schalterstellung 1). die Steuerung der Oszillatorfrequenzänderung entweder durch die Modulationsspannung über den Kanal 4 (Schalterstellung 2) oder durch die im Generator H erzeugte tonfrequente Spannung (Schalterstellung 3) erfolgen.
Mit l sind die im Bedarfsfalle im Kanal 4 anzu- ortliienden frequenzabhängigen Glieder be zeichnet. Man kann im übrigen eine solche Empfangsanordnung natürlich auch fürwahl weisen Empfang normal amplitudenmodulier- ter Hochfrequenzsender, etwa durch Cber- brücken des Amplitudenbegrenzers und der -\@randlerstufe des; Frequenzdemodulators, ein richten.