DE371157C - Wireless telegraphy and telephony reception arrangement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Störungsbeseitigung in Empfangssystemen für Hochfrequenztelegraphie oder Telephonie längs Leitung oder bei drahtlosen Signalsystemen. Es sind bei solchen Signalsystemen Anordnungen bekannt geworden, bei welchen die Störungsenergie das Empfangssystem in seiner Eigenwelle erregt, deren Frequenz verschieden ist von der Senderfrequenz. Gegenüber diesen bekannten Anordnungen wird erfindungsgemäß in den abgestimmten Empfangskreisen eine Dämpfung hervorgerufen zum Zwecke, die gesamte empfangene Energie in zwei Frequenzen zu zerlegen, deren eine die zu beseitigende Störungsenergie und deren andere die Signalenergie ist, welche verstärkt wird. Dies wird erreicht durch die Verwendung von abgestimmten Kreisen, die auf im wesentlichen kontinuierliche Schwingungen, deren Energie empfangen werden soll, ansprechen, wobei diese Kreise Ins zu einem derartigen Grad gedämpft sind, daß die durch die Störungsenergie hervorgerufenen Schwingungen eine Frequenz annehmen, welche von der Frequenz der Schwingungen der zu übertragenden Energie verschieden ist, so daß eine Auswahl der Energie mit Ausschluß der Störungs energie ermöglicht wird. Dasselbe Ergebnis kann auch dadurch erreicht werden, daß man der Dämpfung einen solchen Wert gibt, daß der durch einen einzelnen Stoß hervorgerufene Strom im wesentlichen vollständig in einer einzigen Schwingung oder schon vorher gedämpft wird.The invention relates to an arrangement for troubleshooting in receiving systems for High frequency telegraphy or telephony along the line or in wireless signaling systems. There are arrangements in such signal systems are known in which the Disturbance energy excites the receiving system in its own wave, the frequency of which is different is from the transmitter frequency. Compared to these known arrangements, according to the invention In the tuned receiving circuits, an attenuation caused for the purpose of dividing the entire received energy in two To break down frequencies, one of which is the interference energy to be eliminated and the other is the signal energy that is being amplified. This is achieved through the use of tuned circles, which are based on essentially continuous vibrations, whose Energy is to be received, responding, these circles ins being such Degrees are dampened that the vibrations caused by the disturbance energy assume a frequency which is different from the frequency of the vibrations to be transmitted Energy is different, so that a selection of the energy is made possible with the exclusion of the disturbance energy. The same thing Result can also be achieved by giving the damping such a value indicates that the current produced by a single shock is essentially complete is damped in a single oscillation or before.

Die Erfindung ist besonders anwendbar für drahtlose Telephonie und Telegraphie als Schutz gegen elektrische Störungen, die man allgemein als statische Störungen bezeichnet. Nachstehend wird die Anwendung der Erfindung auf derartige Systeme beschrieben.The invention is particularly applicable to wireless telephony and telegraphy as Protection against electrical interference, commonly referred to as static interference. The application of the invention to such systems will now be described.

Bei irgendeiner elektrischen Schaltung, bei welcher keine Dämpfung erfolgt, welche aber wahlweise auf eine oder mehrere Frequenzen anspricht, besteht die Wirkung eines Impulses auf das System darin, daß letzteres in seinen eigenen natürlichen Frequenzen in Schwingung versetzt wird, wobei diese Frequenzen die gleichen sind wie diejenigen, auf welches das 'System in empfindlicher Weise anspricht, sobald es durch eine stetige, periodische Triebkraft, beispielsweise erzwungene oder kontinuierliche Signalschwingungen, erregt wird. Es ist daher unmöglich, vermittels irgendeines noch so komplizierten Systems, bei welchem keine Dämpfung vorkommt, zwischen Wirkungen zu unterscheiden, die auf das System seitens erzwungener Schwingungen und seitens Impulsstörungen hervorgerufen werden.In any electrical circuit in which there is no attenuation, but which responds optionally to one or more frequencies, there is the effect of an impulse on the system in that the latter vibrates in its own natural frequencies is offset, these frequencies being the same as those on which the system responds in a sensitive way as soon as it is driven by a constant, periodic driving force, for example, forced or continuous signal oscillations, is excited. It is impossible, therefore, by means of any no matter how complicated a system in which there is no damping between effects to distinguish those on the system on the part of forced vibrations and on the part Impulse disturbances are caused.

Wenn andererseits Dämpfung vorhanden ist und das System wahlweise auf erzwungene oder Signalschwingungen einer bestimmten Frequenz anspricht, unterscheiden sich die Frequenzen von freier und natürlicher Schwingung des Systems, welche auftreten, wenn letzteres stoßweise erregt wird, von den Frequenzen erzwungener Schwingungen um einen Betrag, welcher von der Dämpfung abhängt. Die Wirkung der Einführung von Dämpfung besteht also darin, daß eine Unterscheidung zwischen freien oder natürlichen Schwingungen und erzwungenen oder Signalschwingungen der Frequenz, für welche das System abgestimmt ist, ermöglicht wird; da jedoch die Einführung des Dämpfens die Schärfe der Abstimmung des Systems vermindert, so erfolgt die Unterscheidung auf Kosten hoher Auswählbarkeit. Gemäß vorliegender Erfindung wird die Unterscheidung zwischen erzwungenen und freien Schwingungen durch die Hinzufügung einer Dämpfung bewirkt, welche genügt, die Schaltung praktisch aperiodisch zu machen. Der hieraus sich ergebende Nachteil wird durch Verwendung einer Anzahl von in Resonanz ansprechenden, jedoch gedämpften Systemen behoben, die in der Weise hintereinander angeordnet sind, daß die Auswählbarkeit vermehrt wird. Die infolge des Dämpfens entstehenden Verluste können durch die Verwendung von Verstärkern ausgeglichen werden.If, on the other hand, damping is present and the system is optionally set to forced or signal oscillations of a certain frequency, they differ Frequencies of free and natural vibration of the system that occur when the latter is excited intermittently, by the frequencies of forced vibrations by an amount which depends on the damping. So the effect of introducing attenuation is to make a distinction between free or natural vibrations and forced or signal vibrations the frequency for which the system is tuned is enabled; however, since the introduction of damping the If the sharpness of the coordination of the system is reduced, the distinction is made on Cost of high eligibility. According to the present invention, the distinction between forced and free oscillations caused by the addition of a damping which is sufficient to the circuit to make practically aperiodic. The resulting disadvantage is made by using a number of in resonance appealing, but damped systems fixed, which are arranged one behind the other in the way are that the eligibility is increased. The resulting from the steaming Losses can be compensated by using amplifiers.

Um mit anderen Worten das dieser Erfindung zugrunde liegende Prinzip zu beschreiben, soll im nachstehenden ein Schwingungsstromkreis betrachtet werden mit der Induktanz L, der Kapazität C und dem Widerstand R. Es sei zunächst angenommen, daß der Wert des Widerstandes gleich Null ist und daß kontinuierliche Schwingungen verschiedener Frequenzen diesem Stromkreise zugeführt werden und daß der hierbei hervorgerufene Strom gemessen wird. Trägt man die Werte der Frequenz und die entsprechenden Werte des Stromes in einem Diagramm ein, so ergibt sich, daß der Strom bei einem bestimmten Frequenzwert sehr scharf einem Maximum zustrebt. Der Widerstand soll nun den Wert R besitzen, und es soll ein anderer Satz von Werten als gegeben angenommen werden. Dann ergibt sich, daß der Strom nicht in der gleich scharfen Weise seinem Maximalwerte zustrebt, aber daß der Maximalwert des Stromes durch dieselbe Frequenz erzeugt wird wie in dem ersten Fall. Mit anderen Worten, durch die Einführung von Widerstand in einen Schwingungsstromkreis wird derjenige Wert der Frequenz, welcher den Maximalstrom für gegebene Werte von L und C erzeugt, nicht geändert. Das Vorstehende bezieht sich lediglich auf kontinuierliche oder erzwungene Schwingungen. Nimmt man nun an, daß der Wert des Widerstandes in. einem derartigen Schwingungsstromkreise, wie vorstehend betrachtet, gleich Null ist, und daß dieser Schwingungsstromkreis auch stoßweise erregt wird, dann ergibt sich, daß die natürliche Frequenz dieses Stromkreises die gleiche ist wie diejenige, welche in den beiden oben betrachteten Fällen das Anwachsen auf Maximalstrom bewirkte. Dieser Wert der Frequenz istIn other words, to describe the principle on which this invention is based, a resonant circuit is to be considered below with the inductance L, the capacitance C and the resistance R. It is initially assumed that the value of the resistance is equal to zero and that continuous oscillations different frequencies are fed to this circuit and that the current caused by this is measured. If the values of the frequency and the corresponding values of the current are plotted in a diagram, it follows that the current tends very sharply towards a maximum at a certain frequency value. Let the resistance now have the value R , and take another set of values as given. It then follows that the current does not strive towards its maximum value in the same sharp manner, but that the maximum value of the current is generated by the same frequency as in the first case. In other words, the introduction of resistance into an oscillating circuit does not change the value of the frequency which generates the maximum current for given values of L and C. The foregoing only refers to continuous or forced vibrations. If one now assumes that the value of the resistance in such an oscillating circuit, as considered above, is equal to zero, and that this oscillating circuit is also excited intermittently, then it follows that the natural frequency of this circuit is the same as that which it is caused the increase to the maximum current in the two cases considered above. This value of the frequency is

Erhält der Widerstand nun den Wert R und wird der Schwingungsstromkreis stoßweise erregt, dann ergibt sich, daß die natürliche Frequenz desselben gegeben ist durch den Wert 'If the resistance now receives the value R and if the oscillating circuit is suddenly excited, then it follows that its natural frequency is given by the value '

27Γ27Γ

LCLC

Es ist ersichtlich, daß die Einführung vom Widerstand oder Dämpfung in einen Schwingungsstromkreis zur Wirkung hat, daß dieser Stromkreis eine natürliche Frequenz erhält, welche verschieden ist von der Frequenz erzwungener Schwingungen, welche Maximalstrom im Stromkreis erzeugen. Wird der Schwingungsstromkreis auf die FrequenzIt can be seen that the introduction of resistance or damping into an oscillatory circuit has the effect that this circuit receives a natural frequency, which is different from the frequency of the forced Vibrations that generate maximum current in the circuit. Will the oscillating circuit on the frequency

r r

2 π 2 π

]/LC] / LC

abgestimmt, dann bringen kontinuierliche Schwingungen dieser Frequenz Maximalstrom in dem Stromkreise hervor, und der Stromkreis ist in Resonanz mit den kontinuierlichen Schwingungen. Dies bleibt richtig, gleichgültig, ob Widerstand vorhanden ist oder nicht; ist jedoch Widerstand vorhanden und wird der Stromkreis stoßweise erregt, dann besitzt die natürliche Frequenz dieses Stromkreises einen Wert, der verschieden ist von der Frequenz, für welche der Stromkreis abgestimmt ist. Durch Einschaltung von Widerstand oder durch Verwendung von Dämpfung in einem Schwingungsstromkreis wird es also ermöglicht, zwischen erzwungenen und freien no Schwingungen zu unterscheiden, dadurch, daß der Signalstromkreis auf die Frequenz der erzwungenen Schwingungen abgestimmt wird, wobei der Signalstromkreis auf die verschiedenen Frequenzen freier Schwingungen nicht anspricht.matched, then continuous oscillations of this frequency bring maximum current emerges in the circuit, and the circuit is in resonance with the continuous Vibrations. This remains correct whether or not there is resistance not; however, if there is resistance and if the circuit is intermittently excited, then the natural frequency of this circuit has a value which is different from that Frequency for which the circuit is tuned. By switching on a resistor or by using damping in a resonant circuit it is possible to choose between forced and free no To distinguish vibrations, in that the signal circuit on the frequency of the Forced vibrations is tuned, with the signal circuit on the different Frequencies of free vibrations does not respond.

Im nachstehenden wird die Erfindung im einzelnen beschrieben im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung, auf welcher die Abb. 1 und 2 Ausführungsformen darstellen, welche der Übertragerstromkreis gemäß der Erfindung annehmen kann.In the following the invention is described in detail in connection with accompanying drawing, on which Figs. 1 and 2 illustrate embodiments, which the transmitter circuit according to the invention can accept.

In Abb. ι ist mit ι eine Antenne bezeichnet, umfassend einen Dämpfungswiderstand 2 und eine Induktanzspule 3. Quer zu den Klemmen der Induktanz 3 ist ein Stromkreis angeschlossen, bestehend aus dem Dämpfungswiderstand 4 und einem Kondensator 5. Quer zu den Klemmen des Kondensators 5 ist eine Reihe von resonierenden und gedämpften Stromkreisen angeschlossen,, wovon der Teil 6, 7- 8, 3' und 5' typisch ist. Bei geeigneter Wahl dieser Elemente ist es möglich, eine hohe Aus- _. Wählbarkeit in der oben erläuterten Weise zu erhalten. Die Eingangsklemmen des Verstärkers 9, bestehend aus Hitzdraht 10, Gitter 1 r und Anode 12 sind quer zu einem dieser Elemente verbunden und die Ausgangsklemmen desselben quer zu einer Wicklung des Transformators 14. Die Batterie 13 liegt im Gitter-, Stromkreise zum Zwecke, das Gitter in negativer Spannung mit Bezug auf den Hitzdraht zu halten. Der Zweck dieses Verstärkers besteht darin, die Verluste auszugleichen, welche während des Durchganges der empfangenen Welle durch die Reihe von resonierenden und gedämpften Stromkreisen zwischen demselben und der Antenne entstehen und außerdem diese Energie zu vermehren und vermittels des Transformators 14 auf eine ähnliche Reihe von resonierenden und gedämpften Stromkreisen aufzudrücken. Die Röhre 15 dient als Detektor; in dieser Hinsicht unterscheidet sich ihre Wirkungsweise von derjenigen der Vorrichtung 9, die als Verstärker dienen soll. Nach der Detektion werden die in dem Ausgangs-Stromkreise des Detektors 15 erscheinenden Ströme auf eine geeignete Empfangsvorrichtung aufgedrückt, ,wie beispielsweise auf den Telephonempfänger 16. Es ist klar, daß irgendeine Anzahl von resonierenden Stromkreisen und Verstärkern verwendet werden kann.In Fig. Ι, ι denotes an antenna, comprising a damping resistor 2 and an inductance coil 3. across the terminals the inductance 3 is connected to a circuit consisting of the damping resistor 4 and a capacitor 5. Across the terminals of the capacitor 5 is a series of resonating and damped Circuits connected, of which parts 6, 7-8, 3 'and 5' are typical. With a suitable choice of these elements it is possible to achieve a high level of output. Eligibility in the manner explained above obtain. The input terminals of the amplifier 9, consisting of hot wire 10, grid 1 r and anode 12 are connected across one of these elements and the output terminals same across a winding of the transformer 14. The battery 13 is in the grid, Circuits for the purpose of keeping the grid in negative voltage with respect to the hot wire to keep. The purpose of this amplifier is to make up for the losses, which during the passage of the received wave through the series of resonating and damped circuits arise between the same and the antenna and also these To multiply energy and by means of the transformer 14 to a similar series of to push resonant and damped circuits. The tube 15 serves as a detector; in this respect its mode of operation differs from that of the device 9, which is intended to serve as an amplifier. After the detection, the in the output circuits of the detector 15 appearing currents to a suitable receiving device pressed, such as on the telephone receiver 16. It is clear that any number of resonating circuits and amplifiers can be used can.

In Abb. 2 ist durch 1, 2 und 3 eine Antenne dargestellt ähnlich der in Abb. 1. Die Spule 3' ist mit der Spule 3 in der Antenne induktiv gekuppelt und in dem Resonanzstromkreis 3', 4 und 5 eingeschlossen, welcher durch den Widerstand 4 aperiodisch wird, d. h. die Dämpfung ist so groß, daß der durch einen einzelnen Stoß hervorgerufene Strom im wesentlichen in einer Schwingung oder rascher erlischt. Mit 17 ist ein Verstärker bezeichnet, dessen Funktion ähnlich der des Verstärkers 9 in Abb. t ist. Vermittels des Transformators 18 werden die Schwingungen zu einem zweiten resonierenden und gedämpften Stromkreis geführt, welcher mit dem Eingangsstromkreis des Verstärkers 19 verbunden ist, der seinerseits andere ähnliche resonierende Stromkreise speisen kann. Der «letzte Resonanzstromkreis ist mit einer Detektorvorrichtung 20 verbunden, deren Ausgangsstromkreis eine geeignete Übertragervorrichtung 21 speist.In Fig. 2, 1, 2 and 3 represent an antenna similar to that in Fig. 1. The coil 3 ' is inductively coupled to the coil 3 in the antenna and in the resonance circuit 3 ', 4 and 5 included, which becomes aperiodic by resistor 4, i.e. H. the damping is so great that the current produced by a single shock is essentially in one oscillation or more quickly goes out. With an amplifier is designated, its function is similar to that of amplifier 9 in Fig. t. By means of the transformer 18 are the vibrations are led to a second resonating and damped circuit, which is connected to the input circuit of the amplifier 19, which in turn can feed other similar resonant circuits. The «last resonance circuit is connected to a detector device 20, the output circuit of which is a suitable one Transmitter device 21 feeds.

Es ist klar, daß dieses Verfahren einer Störungsbefreiung nicht nur für Radiosysteme, sondern auch für andere Signalsysteme anwendbar ist, so z. B. für Signalsysteme längs einer Drahtleitung.It is clear that this method of interference clearance is not only applicable to radio systems, but can also be used for other signaling systems, e.g. B. for signal systems along a wire line.

Claims (4)

Patent-Ansprüche :Patent Claims: 1. Empfangsanordnung für drahtlose Telegraphie und Telephonie, bei welcher im wesentlichen die gesamte empfangene, aus elektrostatischen Störungen herrührende Energie in Schwingungen umgeformt wird, welche sich in ihrer Frequenz von der Signalfrequenz unterscheiden, ohne daß die Frequenz der empfangenen Signalenergie eine Änderung erfährt, gekennzeichnet durch ein abgestimmtes System, das so stark gedämpft ist, daß ein Frequenzunterschied zwischen den freien und den ungedämpften Schwingungen hervorgerufen wird, wobei die von den empfangenen Signalwellen herrührenden Schwingungen von den durch die Störungen verursachten Schwingungen abweichender Frequenz getrennt werden.1. Receiving arrangement for wireless telegraphy and telephony, in which im essentially all of the received electrostatic interference Energy is converted into vibrations, the frequency of which differs from the Distinguish signal frequency without affecting the frequency of the received signal energy undergoes a change, characterized by a tuned system that is so strongly damped that a frequency difference between the free and the undamped vibrations, with that of the received Signal waves originating vibrations separated from the vibrations caused by the disturbances of deviating frequency will. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die empfangene Energie vor ihrer vollständigen Trennung und Übertragung nach der Empfangsanordnung eine Verstärkung erfährt. 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the received energy undergoes amplification before their complete separation and transmission to the receiving arrangement. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangskreis eine Anzahl hintereinander angeordneter Übertragerelemente aufweist, von denen jedes ein Auswahlmittel mit einer natürlichen Frequenz besitzt, welche von derjenigen der ungedämpften Frequenz, auf welche es sehr stark anspricht, verschieden ist, so daß die ungedämpften "Schwingungen unter Ausschluß der Störungsenergie ausgewählt und vermittels Verstärkern der Übertragungselemente verstärkt werden, wobei die Hintereinanderschaltung der Elemente die Auswählbarkeit erhöht.3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the receiving circuit has a number of transmitter elements arranged one behind the other, each of which has a selection means with a natural Frequency has which of that of the undamped frequency which it responds very strongly, is different, so that the undamped "vibrations selected with the exclusion of the disturbance energy and by means of amplifiers Transmission elements are reinforced, the series connection of the elements increases the selectability. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Auswahlmittel aus einem abgestimmten und so hoch gedämpften Stromkreis besteht, daß der durch einen einzelnen Stoß bewirkte Strom im wesentlichen in einer vollständigen Schwingung oder schon vorher abklingt. 4. Arrangement according to claim 3, characterized in that each of the selection means consists of a balanced and so highly damped circuit that it is caused by a single shock Current essentially in a complete oscillation or already decays before. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings.