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Überlagerungsempfänger mit einem Uberlagerer, der stufenweise auf
mehrere festabgestimmte, durch Quarze stabilisierte Frequenzen abstimmbar ist Bekanntlich
bereitet es große Schwierigkeiten, den Überlagerer eines Überlagerungsempfängers
zugleich stetig abstimmbar und frequenzstabil aufzubauen. Diese Schwierigkeit wächst
um so mehr, je kürzer die Empfangswelle ist. Es ist bekannt (Patentschrift 61o 570),
diese Schwierigkeit dadurch zu beseitigen, daß man den Überlagerer auf mehrere,
fest abgestimmte, mit einem Quarz stabilisierte Frequenzen stufenweise abstimmbar
und den Zwischenfrequenzteil stetig abstimmbar macht. Der Abstimmbereich wird dann
so groß wie der Frequenzabstand der Quarze bemessen. Hierbei kann man bekanntlich
die Hälfte der Quarze einsparen, wenn man die Tatsache ausnutzt, daß die Zwischenfrequenz
durch die Differenz der Empfangs- und Überlagererfrequenz und umgekehrt entsteht.
Es folgen dann z. B. auf drei Bereiche mit der unteren Überlagerung noch drei Bereiche
mit der oberen Überlagerung. Je nach der Abstimmung der Vorselektion wird der Bereich
der einen oder anderen Gruppe empfangen. Ist der Empfangsfrequenzbereich und damit
auch die Zahl der zu empfangenden Sender groß, so ist bei dieser bekannten Schaltung
der Aufwand an fest abgestimmten frequenzstabilisierten Schwingungskreisen (Quarzen)
entsprechend groß. Die Erfindung benötigt dagegen viel weniger solcher Schwingungskreise
(Quarze), und außerdem braucht
von .dieser 'kleineren Zahl -von
' Schwingungskreisen nur ein Teil dieselbe hohe Frequenzkonstanz zu haben wie im
Fall der bekannten Schaltung.
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Die Erfindung geht von .der erwähnten bekannten Schaltung aus und
besteht darin, daß eine mehrfache Frequenzumsetzung in der Weise angewendet wird,
daß jeder folgende Überlagerer ebenfalls stufenweise auf mehrere fest abgestimmte,
durch Quarze stabilisierte Frequenzen abstimmbar ist und daß jeder folgende Zwischenfrequenzteil
auf eine niedrigere Zwischenfrequenz veränderlich abstimmbar ist und daß die Frequenzkonstanz
der Quarze der folgenden Überlagerer im Verhältnis der jeweils nachfolgenden Zwischenfrequenzen
geringer ist.
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Die mehrfache Überlagerung unter Verwendung einer ersten hohen Zwischenfrequenz
und einer zweiten tieferen Zwischenfrequenz ist bei Überlagerungsempfängern an sich
bekannt, und zwar sowohl mit stetiger Abstimmung des ersten und -mit fester Abstimmung
des zweiten Überlagerers, als auch mit fester Abstimmung beider Überlagerer und
Auswahl des gewünschten Empfangskanals aus -der letzten Zwischenfrequenz.
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Um den Sinn der Erfindung verstehen zu können, wird zunächst ein Zahlenbeispiel
für die bekannte Schaltung und anschließend ein- Zahlenbeispiel für die erfindungsgemäße
Schaltung gebracht. Gegeben sei ein Empfangsfrequenzbereich von =o bis 2o MHz (3ö
bis 5o m). Dieser Bereich umfaßt also ich MHz und sei in fünfhundert Kanäle von
je 2o kHz Breite eingeteilt. Die nutzbare Breite eines jeden Kanals sei io kHz.
Um die einzelnen Kanäle voneinander trennen zu können, also um genügend trennscharfe
Schwingungskreise herstellen zu können, ist eine genügend niedrige Zwischenfrequenz,
nämlich um etwa ioo kHz, erforderlich. Es ergibt sich dann z. B. ein Zwischenfrequenzbereich
von ioo bis Zoo kHz. Da dieser Bereich ioo kHz groß ist und der Empfangsbereich
=o MHz = =o ooo kHz umfäßt, also hundertmal größer ist, wären hundert Wellenbereiche
mit je fünf Kanälen erforderlich. Zu diesen hundert Wellen-Bereichen gehören bei
Anwendung der obenerwähnten Doppelausnutzung der Quarze fünfzig Quarze. Läßt man
eine Frequenzschwankung des Oszillators von 2 kHz zu, so wäre eine bleibende Genauigkeit
aller dieser Quarze von 2 kHz : ioooo kHz = 2.i0'4 erforderlich.
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Die Vorteile der Erfindung ergeben sich dagegen aus folgendem Beispiel,
zu dem die Abbildung gehört. Dort ist ein nach der Erfindung aufgebauter Überlägerungsempfänger
schematisch dargestellt. DieVor-Selektion V dient in bekannter Weise dazu, die Spiegelfrequenzen
von der Mischstufe M,, fernzuhalten. Mit Hilfe des ersten Überlagerers U1 wird die
erste Zwischenfrequenz gebildet, die im Zwischenfrequenzteil Z, verstärkt und gesiebt
wird. Dann folgt eine zweite Mischstufe M2 mit dem zweiten Überlagerer Ü2 und anschließend
der zweite Zwischenfrequenzteil Z2. Schließlich folgt der Gleichrichter G und der
Niederfrequenzteil N.
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Der Empfangsbereich und die Zahl der Kanäle und deren Bandbreite seien
dieselben wie im oben gegebenen Zahlenbeispiel. Die erste Zwischenfrequenz ist jedoch
höher. Der Zwischenfrequenzbereich möge von i bis 2 MHz reichen und also i MHz umfassen.
Da dieser Bereich zehnmal kleiner als der Empfangsbereich ist, ergeben- sich zehn
Wellenbereiche mit j e fünfzig Kanälen. Diese Wellenbereiche sind an sich reit fünf
Quarzen im Überlagerer Ü zu erfassen, jedoch werden in diesem Beispiel zweckmäßig
sechs Quarze verwendet, damit die Zwischenfrequenz eine durch zehn teilbare Zähl
ist. Die sechs Quarze haben folgende Frequenzen: i2, 13, =4, 17, 18, =g MHz. Durch
Differenz- bzw. Summenbildung mit den Empfangsfrequenzen von =o bis 2o MHz ergibt
sich also eine erste Zwischenfrequenz, die zwischen = und 2 MHz liegt. Die Abstimmschärfe
in diesem ersten Zwischenfrequenzteil braucht nicht sehr groß zu sein, weil es dort
nicht auf die Trennung der einzelnen Empfangskanäle ankommt, sondern nur auf die
Unterdrückung derZwischenfrequenzspiegelwelle (spiegelbildlich zur Überlagererfrequenz
Ü2 liegend) vor der nächsten Mischstufe M2.
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Die zweite Zwischenfrequenz umfaßt, wie in dem ersten Beispiel die
-einzige Zwischenfrequenz, einen Bereich von ioo bis zoo kHz. Um die zweite Zwischenfrequenz
aus der ersten Zwischenfrequenz zu bilden, erhält der zweite Überlagerer Ü2 sechs
wahlweise einschaltbare Quarze, nämlich mit den Frequenzen 1,2, =131 14 1,7, iß,
1,9 MHz. Die zweite Zwischenfrequenz dient zur Trennung der einzelnen Kanäle voneinander.
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In diesem Beispiel werden also an Stelle von fünfzig Quarzen nur zwölf
Quarze benötigt. Es tritt also eine multiplikative Wirkung der Zahl der Quarze auf,
wenn man sie erfindungsgemäß auf. zwei oder mehr Überlagerer verteilt. Von den zwölf
Quarzen brauchen nur sechs Quarze dieselbe hohe Frequenzgenauigkeit wie die erwähnten
fünfzig Quarze zu haben. Bei den übrigen sechs Quarzen reicht eine zehnmal kleinere
Genauigkeit aus, weil die zweite Zwischenfrequenz zehnmal kleiner als die erste
Zwischenfrequenz ist.
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Liegt der Empfangsbereich bei sehr hohen Frequenzen und ist er ferner
relativ klein, so wird man den Empfangsbereich zweckmäßig mittels eines festabgestimmten
stabilisierten Überlagerers zunächst in einen Frequenzbereich tieferer Frequenzen
umwandeln und dann erst die Erfindung anwenden. Reicht der Empfangsbereich z. B.
von 4o bis 50 MHz, so ,kann man ihn z. B. mittels einer Überlagererfrequenz
von 3ö MHz zunächst in einen Bereich von z. B. =o bis 2o MHz umwandeln.
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Die Erfindung eignet sich auch gut zur Yernbedienüng. Man kann nämlich
sämtliche Abstimmungen durch Schalter vornehmen. Man kann dann auf der Fernbedienungsstelle
z. B. eine von Fernsprechern her bekannte Nummernscheibe zum Wählen des zu empfangenden
Senders vorsehen und zur Einschaltung der Abstimmkreise am Empfänger die aus der
Fernsprechtechnik her bekannten Schrittschaltwerke verwenden.
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Die Erfindung bringt bei der Anwendung in Sende-Empfangs-Geräten noch
einen zusätzlichen Vorteil. Man kann nämlich die Teile des Empfängers, vor allem
die Quarze, weitgehend auch im Sender verwenden.
Zu diesem Zweck
muß ein Schwingungskreis des letzten Zwischenfrequenzteiles mittels einer Rückkopplung
zur Selbsterregung gebracht werden. Durch Mischung dieser erzeugten Frequenz mit
der Frequenz des letzten Überlagerers wird dann eine der vorletzten Zwischenfrequenz
gleiche Frequenz erzeugt, die wiederum mit der Frequenz des vorhergehenden Überlagerers
gemischt wird usw., bis eine im Empfangsbereich liegende Sendefrequenz erzeugt ist.
Diese Frequenz wird dann einer Leistungsstufe zugeführt und von dieser an die Sendeantenne
abgegeben. Zur Mischung können die im Empfänger bereits vorhandenen Mischstufen
verwendet werden, was auch von den übrigen Teilen gilt. Es braucht dann jeweils
nur der Eingang und Ausgang miteinander vertauscht zu werden. Auch die Schwingungskreise
können beim Senden ausgenutzt werden, um die bei der Mischung auftretende Spiegelfrequenz
(Summen- oder Differenzfrequenz) zu unterdrücken. Beim Übergang vom Empfang zum
Senden und umgekehrt, müssen dann jeweils die Röhren und Kreise umgeschaltet werden.
An sich ist eine Doppelausnutzung von Teilen eines Sende-Empfangs-Gerätes bekannt.