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Empfangsanordnung für Einfachstrom-Wechselstrom-Telegraphiesysteme
Bei den bekannten Wechselstrom-Telegraphiesystemen, die nach dem Einfachstromprinzip
arbeiten, besitzen die auf den Empfänger gelangenden Zeichen infolge der Einschwingzeit
der zur Trennung der einzelnen Kanäle sende- und empfangsseitig benötigten Filter
nicht mehr die vom Senderelais erzeugte Rechteckform, sondern haben etwa sinusförmige
Gestalt. Eine solche Impulsform ist jedoch unerwünscht, da sie die Möglichkeit zum
Entstehen von Zeichenverzerrungen in sich trägt; und zwar treten Verzerrungen sowohl
bei Pegeländerungen auf, da diese eine Änderung der Flankensteilheit des Zeichens
zur Folge haben, als auch durch Störfrequenzen, die zeitlich in den Ein- oder Ausschwingvorgang
eines Zeichens fallen.
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Zur Verminderung dieser Störungsempfindlichkeit der Einfachstrom-Wechselstrom-Telegraphie
ist es bekannt, den Abstand der einzelnen Kanäle voneinander zu vergrößern, wodurch
Filter größerer Bandbreite und geringerer Steilheit verwendet werden können, was
zur Folge hat, daß die Einschwingzeit der Zeichen kürzer und damit ihre Flankensteilheit
größer wird, d. h. daß die Zeichen der idealen Rechteckform angenähert werden. Dieses
Verfahren hat den großen Nachteil, daß die erstrebte Verminderung der Zeichenverzerrungen
nur auf Kosten der Kanalzahl erreicht wird.
Man hat auch versucht,
den Einfluß des Störpegels auf den Empfänger durch komplizierte Pegel.-regelungseinrichtungen
und Einrichtungen zur Änderung der Empfängerempfindlichkeit zu beseitigen. Diese
Einrichtungen erfordern jedoch einen sehr hohen Aufwand. Außerdem sind sie nicht
geeignet, alle Ursachen für Zeichenverzerrungen zu erfassen. Bei einer anderen bekannten
Einrichtung wird das Wirksamwerden von Störimpulsen dadurch verhindert, daß für
die Störimpulse im Empfänger ein zweiter Empfangskanal vorgesehen ist, der im Hinblick
darauf, daß Störimpulse jeweils ein ganzes Frequenzspektrum enthalten, auf eine
der Zeichenfrequenz benachbarte Frequenz abgestimmt ist. Die in diesem Kanal angeordneten
und nur auf die Störfrequenzen ansprechenden Empfangsmittel dienen dann dazu, die
im Nutzkanal auftretenden Störfrequenzen zu kompensieren. Abgesehen davon; daß'
diese Einrichtung einen hohen Aufwand erfordert, wird die Störbefreiung auch wieder
nur auf Kosten der Kanalzahl erreicht.
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Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde,. eine möglichst wenig störungsanfällige
und pegelabhängige Empfangseinrichtung für Einfachstrom-Wechselstrom-Telegraphiesysteme
zu schaffen, und zwar durch Bildung von praktisch rechteckfärmigen Zeichen auf der
Empfangsseite,- ohne .daB dabei. die für einen gegebenen Frequenzbereich mögliche
Höchstzahl von Übertragungskanälen' vermindert wird. Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe dadurch gelöst., daß im Empfänger die ankommenden etwa sinusförmigen Zeichen
in einem Amplitudenbegrenzer oder Regelverstärker in praktisch rechteckförmige Stromzeichen
umgewandelt werden und daß die stromlose Zeit zwischen den Zeichen durch Zusetzung
eines örtlich erzeugten zweiten Trägers, dessen Frequenz einen größeren Abstand
von der Frequenz des Zeichenträgers besitzt und vorzugsweise von höherer Frequenz
ist,- im Begrenzer ausgefüllt- wird.
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Es mag zunächst naheliegend erscheinen, mit Hilfe eines Amplitüdenbegrenzers
rechteckförmige Stromzeichen zu bilden, jedoch würde die Anwendung einer solchen
Anordnung allein keinen einwandfreien Wechselstrom-Telegraphiebetrieb ermöglichen.
Die Beschneidung der sinusförmigen Stromzeichen im Begrenzer erfordert nämlich die
Verwendung empfindlicher Empfangseinrichtungen, die in der stromlosen Zeit infolge
des zu dieser Zeit erheblich- erhöhten Verstärkungsgrades des praktisch einen übersteuerten
Verstärker darstellenden Begrenzers auf etwa einfallende Störströme ohne,
weiteres ansprechen würden. Infolgedessen wird gemäß der Erfindung in den Strompausen
der Begrenzer erneut durch einen am Empfangsort erzeugten Träger übersteuert, damit
der Verstärkungsgrad herabgesetzt und Störströme unwirksam gemacht: Am Ausgang des
Amplitudenbegrenzers erhält- man dann Doppelstromzeichen von praktisch Rechteckform,
die infolge ihres verhältnismäßig großen Frequenzabstandesmit einfachen Filtern,
z. B. Hoch- und Tiefpässen, voneinander getrennt und anschließend demöduliert werden
können,` ohne daß diese Filter die Flankensteilheit - der Zeichen beeinträchtigen.
Am Ausgang des Demodulators erhält man -daher ebenfalls Doppelstromzeichen mit steiler
Flanke, die entweder ein Empfangsrelais steuern oder unmittelbar zur Tastung eines
folgenden Übertragungsabschnittes verwendet werden können. Letzteres wird dadurch
ermöglicht, daß die aus dem Demodulator gewonnene Leistung infolge der Verwendung
von Breitbandfiltern zur Trennung der beiden Frequenzen größer ist als bei den bekannten
Einfachstrom-Telegraphiesystemen. Hieraus ergibt sich als weiterer Vorteil der Erfindung,
daß eine relaislose Hintereinanderschaltung von Wechselstrom-Telegraphieabschnitten
möglich und damit ein wartungsloser Betrieb durchführbar ist. An -Stelle des Amplitudenbegrenzers
kann auch ein geeignet ausgebildeter Regelverstärker mit geringer Regelzeitkonstante
zur Bildung der Rechteckzeichen verwendet werden. Die Anordnung gemäß der Erfindung
ist in gleicher Weise bei Arbeitsstrom- und Ruhestromübertragung anwendbar.
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Für die Erzeugung und Zusetzung des zweiten Trägers (Fülltones) gibt
es verschiedene Möglichkeiten: Erstens kann der Füllton selbstverständlich durch
einen besonderen Schwingungserzeuger gebildet werden. Hierdurch wird allerdings
der Aufwand für den Empfänger erhöht: Um dies zu vermeiden, kann die Erzeugung des
Fülltones gleichzeitig in dem Rohr erfolgen, das die Sendefrequenz für die Übertragung
in der Gegenrichtung erzeugt und das in dem gleichen Gehäuse für den Empfänger untergebracht
ist. Eine besondere einfache Lösung besteht jedoch darin, daß der Amplitudenbegrenzer
selbst durch eine- geeignet ausgebildete Rückkopplung in den stromlosen Zeiten zur
Selbsterregung gebracht wird.
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In dem in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiel für eine
Anordnung gemäß der Erfindung ist von dieser zuletzt genannten Lösung Gebrauch gemacht.
Die -von dem Sendegenerator S gelieferte Trägerfrequenz wird in dem hier schematisch
als Kontakt angedeuteten Modler SM im Rhythmus der Telegraphiezeichen getastet und
über das Sendefilter SF auf die Leitung übertragen. Am Empfangsort wird die Trägerfrequenz
über ein Empfangsfilter EZ auf einen Amplitudenbegrenzer i gegeben, der die annähernd
sinusförmigen Zeichen durch obere Beschneidung in praktisch rechteckförmige Zeichen
umwandelt. Diese Zeichen gelängen über einen Tiefpaß TP auf den Demodulator Bi,
in dem sie gleichgerichtet werden, so daß am Ausgang za nahezu - rechteckförmige
Stromzeichen positiver Richtung auftreten. Parallel zum. Tiefpaß ist ein Hochpaß
HP geschaltet, von dessen Ausgang ein Rückkopplungsweg; der ein Dämpfungsglied
1? enthält, zum Amplitudenbegrenzer gebildet ist. Diese Rückkopplung ist so ausgebildet,
daß beim Verschwinden der Trägerfrequenz am Eingang des Amplitudenbegrenzers eine
Selbsterregung des Begrenzers eintritt. Der Hochpaß bezweckt dabei, daß die Selbsterregung
in einer Frequenz erfolgt, die verhältnismäßig weit von der
Frequenz
der übertragenen Zeichen entfernt ist und in das Durchlaßgebiet des Hochpasses fällt.
Auf diese Weise wird die Strompause zwischen zwei Zeichen durch einen Füllton überbrückt,
der nach Durchlaufen des Hochpasses im Demodulator D2 gleichgerichtet wird und am
Ausgang Stromimpulse negativer Richtung liefert. Sobald das nächste Telegraphiezeichen
auf den Amplitudenbegrenzer gelangt, wird dieser wieder übersteuert, so daß seine
Selbsterregung aussetzt und damit der Füllton verschwindet. Dadurch, daß mit Hilfe
des Fülltones auf der Empfangsseite aus den aufgenommenen Einfachstromzeichen Döppelstromzeichen
gebildet werden, können sich in der stromlosen Zeit einfallende Störströme nicht
mehr schädlich auswirken. Der größere Frequenzabstand zwischen Zeichenton und Füllton
ermöglicht die Verwendung einfacher Filter, z. B. Hoch- und Tiefpässe, mit kurzer
Einschwingzeit und geringer Durchlaßdämpfung, so daß die im Amplitudenbegrenzer
gewonnenen Zeichen hoher Flankensteilheit weder in ihrer Form noch in ihrer Amplitude
beeinträchtigt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die am Ausgang entnommenen
Doppelstromzeichen unmittelbar zur Steuerung des Senders für einen nachfolgenden
Wechselstrom-Telegraphieabschnitt zu verwenden.