DE499339C - Funkensenderschaltung - Google Patents

Description

Das Wesen der Schaltung aller bisherigen Stoßerregungssysteme liegt, wie in Abb. 1 der Zeichnung dargestellt, darin, daß die Funkenstrecke einerseits und Kondensator c und Selbstinduktion L anderseits parallel zur Stromquelle G geschaltet werden, daß also die Aufladung des Kondensators ohne weiteres durch die Stromquelle erfolgen kann, d.h. hei Anschluß des Kreises I an die Stromquelle

jo wird der Kondensator aufgeladen. Der Funkeniibergang in der Funkenstrecke bzw. den Funkenstrecken leitet hingegen die Entladung des Kondensators ein.

Die Schaltung gemäß der Erfindung erfolgt nun derart, daß sich dien beschriebenen genau entgegengesetzte Verhältnisse einstellen, daß also der Generator den Kondensator zu entladen trachtet und die Ladung des Kondensators durch den Funkenübergang bedingt

»o und bewirkt wird. Man erhält also ein System, welches die ideale Stoßerregung zu verwirklichen im Stande ist und die Funkenstrecke aus dem Schwingungskreis auszuschalten gestattet, so daß das Problem der unge-

»5 dämpften Schwingungen auch durch die Funkenstrecke oder ein System gleicher bzw. ähnlicher Charakteristik gelöst werden kann. Eine derartige Schaltung ist beispielsweise in Abb. 2 dargestellt. Der Schwingungskreis i-L-C₁-2-F-3-C₂-i bildet einen in sich geschlossenen Kreis, der in Serie geschaltet folgende Bestimmungsstücke enthält: Selbstinduktion L, Kapazität C₁, Funkenstrecke oder System gleicher oder .ähnlicher Charakteristik F und Überbrückungskapazität C₂. Der Anschluß der Stromquelle entsprechender Spannung erfolgt unter Vor schaltung passender Drosselspulen und Widerstände D, R an die Punkte 1 und 3. Die Punkte 1 und 2 sind durch 'einen abgeglichenen Widierstand W mit evtl. Induktivität verbunden.

Aus Abb. 2 ist ersichtlich, daß von d über I bis e alle Teile die gleiche, beispielsweise positive, von c über 3 nach / die gleiche negative Spannung haben. Der Kondensator C₁ ist trotz des Anschlusses an die Stromquelle nicht geladen, die Überbrückung C₂ liegt unter vollem Druck.

Bei entsprechender Spannung folgt bei F ein Funken (Strom-) Übergang, wobei die Spannung.des Punktes 2 und der Kondensatorplatte b des KondensatorsC₁ fällt. Der Verschiebungsstrom durch den Kondensator findet seine Fortsetzung im Leitungsstrom durch L; 'der Kondensator wird durch die Stromquelle geladen, und zwar so lange, als die durch den Stromübergang in F hergestellte leitende Verbindung zwischen e und¹ / besteht bzw. wie es der von der Platte b abgeströmten Elektrizitätsmenge entspricht. Gleichzeitig fließt durch W ein Strom (stoß) über F zur Stromquelle zurück. Durch

das Abreißen in der Funkenstrecke odar im System gleicher bzw. ähnlicher Charakteristik wird aber der entstandene Strom in W nicht auch gleich zum Versdhwinden gebracht, er fließt vielmehr über 2 zur Platte b des Kondensators C₁, um diese wieder auf die Spannung der Stromquelle zu bringen, den Kondensator also zu entladen.

Die Entladung erfolgt also einerseits, durch den eben erwähnten Strom nach der Platte b, . anderseits durch das Abfließen der nicht mehr gebundenen Elektrizitätsmenge von a über L, welche je nach den Verhältnissen der Wege 1-W-2 und i-C₂-F-2 über diese nach b hinüberschwingt. Der Kondensator C₁ erscheint jetzt nicht nur entladen, sondern überentladen, d.h. die Platte;b hat höhere Spannung als die Platte a. Die Funkenstrecke oder System gleicher bzw. ähnlicher Charakteristik tritt wieder in Aktion, das Spiel wiederholt sich.

Es sind also je nach den Verhältnissen der Wege 1-W-2 und 1-C₂-F-Q. zwei prinzipielle Möglichkeiten zu betrachten: Nach der ersten wird der Schwingungskreis durch L-C₁-F-C₂, nach der zweiten durch L-C₁-W gebildet. Die dritte Möglichkeit, nach welcher beide Wege parallel geschaltet 'erscheinen, bietet nichts, was nicht aus den beiden anderen Fällen gefolgert werden könnte.

Wird vorausgesetzt, daß der Widerstand W so viel Induktivität oder Widerstand¹ oder beides enthält, daß der Weg über W für die Schwingung (Entladung) nicht in Betracht kommt, so erfolgt die Entladung der Platte« des Kondensators C₁ nur über L-i-C^yF.-z-Hierbei liegt die Funkenstrecke im Schwingungskreis. Sie kann, um optimale Verhältnisse zu erreichen, durch einen entsprechenden Kondensator überbrückt werden. Wegen der Serienschaltung der Kapazitäten eignet sich diese Kombination für kürzeste Wellen besonders gut.

*5 C₂ kann nicht beliebig gewählt werden, vielmehr ergeben für 'eine bestimmte Wellenlänge ganz bestimmte Werte von C₁ und C₂ sowie die Überbrückungskondensators der Funkenstrecke . die günstigsten Verhältnisse. Im GrenzfalleC₂=O hegen besondere Verhältnisse vor, da der bisherige Schwingungskreis Γ aufhört, ein Schwingungskreis als solcher zu sein. Der Zweig 2-F-3 führt dann nur intermittierenden, zerrissenen Strom, der Kreis 1-L-C₁-W jedoch hochfrequenten Wechselstrom, wenn dafür gesorgt wird, daß W entsprechende Werte besitzt.

Der Schwingungskreis ist jetzt L-C₁-W (Abb. 3), er wird durch die Funkenstrecke oder System gleicher bzw. ,ähnlicher Charakteristik zum Schwingen ebenso angestoßen, wie im vorigen Falle der Kreis I. Die Funkenstrecke liegt aber hier außerhalb des Schwingungskreires. Durch den Funken-(Strom-)üb ergang wird der Kondensator nach wie vor geladen, ein weiterer Zusammenhang mit der Funkenstrecke besteht jedoch nicht. Da C₂ wegfällt, ergibt sich das Schaltungsschema für diesen Fall nach Abb. 3, in welchem das Erfindungsprinzip: beide Kondensatorplatten an ein und denselben Pol der Stromquelle geschaltet, besonders deutlich er? kennbar ist.

Wird durch Regelung der Stromstärke und Spannung dafür gesorgt, daß· die Zündungen im Takte der Eigenfrequlenz (erfolgen, so erhält man außerordentlich scharf ausgeprägte Optima, da der Schwingungskreis als solcher bereits ideal angestoßien wird. Kapazität und Induktivität können hier wie im früheren Fall sinngemäß im Kreise verteilt werden, so daß beispielsweise die Induktivität durch den Speisepunkt A geteilt wird. Beide Induktivitäten können dann miteinander gekoppelt werden (Abb. 4).

Aus dem Bisherigen folgt ohne weiteres, daß der Kreis L-C₁-W nicht unbedingt schwingungsfähig zu sein braucht. Die periodische Ladung und Entladlung des Kondensators C₁ (Abb. 4) erfolgt im Takte der Zündungen. L-C₁-W bildet dann ein aperiodisches Systemi welches selbst wieder 'ein mit ihm gekoppeltes oder direkt angeschlossenes strahlungs- und schwinguingsfaihiiges System zur Eigenschwingung anstoßen bzw. erregen kann.

Die aUergünstigsten Verhältnisse lassen sich bei diesem System dann 'erreichen, wenn es durch Zuschalten einer zwiedten Funkenstrecke oder System gleicher bzw. ähnlicher Charakteristik zum Gegenfunkensystem erweitert wird, in welchem die 'eine Funkenstrecke die Zündungen der anderen regelt, und umgekehrt, in welchem also für Taktfestigkeit gesorgt wird. Als Ausführungsbeispiel soll der einfache Fall der Abb. 5 gewählt werden.

Ein Schwingungskreis, enthaltend Kapazität C und InduktivitätL, wird im Punktet mit dem einen Pol einer geeigneten Stromquelle so verbunden, daß der Speisepunkt A no die Induktivität L in L₁ und L₂ teilt. Wie in den bisherigen Fällen haben auch hier die beiden Platten 1 und 2 des Kondensatars¹ C gleiches Potential, der Kondensator wird also nicht geladen. An die beiden Platten 1 und 2 des Kondensators werden je eine Funkenstredke oder System gleicher bzw. ähnlicher Charakteristik F₁ und F₂ angeschlossen, deren untere Hälften mit dem zweiten Pol der Stromquelle" verbunden sind. In 'die Zuleitungen zu den. unteren. Hälften der Funkenstrecken bzw. zum Speisepunkt A werfen nach

Bedarf Drosselspulen und Widerstände D, R eingeschaltet.

Wird die Spannung der Stromquelle bis zur Zündspannung gesteigert, so springt in F₁ 5 oder F₂ ein Funke über. Dieser Funkenübergang hat eine Ladung des Kondensators über | jene Hälfte des Schwingungskreises zur Folge, die zur nicht in Aktion getretenen Funkenstrecke führt, da der Verschiebungsstrom im

ίο Kondensator seine Fortsetzung im Leitüngsstrom 3er eben bezeichneten Leitungshälfte findet.

Hat beispielsweise der Funkenübergang in F₁ stattgefunden, so fließt der Strom über A-L₂ zur Kondensatorplatte 2. Sobald der Stromübergang in F₁ abgelaufen ist, verschwindet der Strom über A-L₂ und setzt gleichzeitig über A-L₁ ζην Platte 1 ein, da die Stromquelle bestrebt ist, die Plattet des Kondensators C auf gleiche Spannung zu bringen. Hierdurch steigt das Potential der Platte 2, der Funkenübergang in .F₂ setzt ein. Der durch diesen Funkenübergang verursachte Verschiebungsstrom im Kondensator findet seine Fortsetzung im Leitungsstrom des Zweiges A-L₁-I, der, wie eben erwähnt, vor dem Funkenübergang entstand und den Übergang verursacht hat. Nach Ablauf des Überganges in F₂ verschwindet der Strom zur Platte i, gleichzeitig setzt der Strom zur Platte 2 ein, die Funkenstrecke F₁ tritt wieder in Aktion, und das eben beschriebene Spiel wiederholt sich.

Bei richtig abgeglichenen Funkenstrecken und Induktivitäten L₁ und L₂, die bei kürzesten Wellen aus einfachen Leiter-Stücken bestehen können, tritt in regelmäßiger Reihenfolge einmal die Funkenstrecke F₁, einmal die Gegenfunkenstrecke F₂ in Aktion. Durch gegenseitige Kopplung der Induktivitäten können beide Hälften des Schwingungskreises mit den zugehörigen Funkenstrecken in straffe gegenseitige Abhängigkeit gebracht werden. Die Funkenstrecken liegen bei dieser Schal-

♦5 tung außerhalb des Schwingungskreises, stehen also mit diesem in keiner weiteren Beziehung. Der Stoß kann zu einem idealen ausgebildet werden, wenn Stromstärke und Spannung im richtigen Einklang zur Frequenz stehen.

Mit dem Schwingungskreis kann ein strahlungs- und schwingungsfähiges System in irgendeiner Weise gekoppelt werden, auf welches dann der Schwingungskreis abgestimmt wird.

Aus der gegebenen Beschreibung der sich im Kreise C-L₁-A-L₂-C abspielenden Vorgänge geht hervor, daß dieser Kreis nicht notwendigerweise selbst schwingungsfähig zu sein ! braucht. So kann z. B. ein Widerstand R j auf die beiden Teile A-L₁-C bzw. A-L₂-C ver- j teilt werfen, ohne Rücksicht darauf, ob die Schwingungsfähigkeit erhalten bleibt oder nicht. Hierbei können wieder L₁ und L₂ miteinander gekoppelt werden. C-L₁-A-L₂-C bildet dann ein aperiodisches System, welches selbst wieder geeignet ist, ein mit ihm gekoppeltes schwingungs- und strahlungsfähiges Gebilde anzustoßen, so daß dieses letztere unbeeinflußt seine Eigenschwingung ausführen kann.

Da die Funkenstrecke aus dem Schwingungs- (aperiodischen) System' ausgeschaltet ist, kann sie dem System jedesmal nur einen einzigen Stoß erteilen. Durch entsprechende Wahl der Größen: Zeitkonstante, Spannung und Strom kann die Stoßzahl in ein beliebiges Verhältnis zur Frequenz gebracht werden, bis zur resultierenden ungedämpften Schwingung.

Wie immer auch die Schaltung der einzelnen Teile gewählt wird, wesentlich für das Erfindungsprinzip bleibt:

a) Die Serienschaltung des Kondensatorkreises und des oder der Systeme F mit Bezug auf die Stromquelle (bei den bisherigen Systemen Parallelschaltung).

b) Die Aufladung des Kondensators durch den Stromübergang (Funkenübergang) in den Systemen F (bei den bisherigen Systemen Entladung des Kondensators).

c) Die leitende Verbindung beider Platten des Kondensators mit nur einem Pol der Stromquelle, so daß letztere bestrebt ist, den Kondensator zu entladen. (Bei den bisherigen Systemen leitende Verbindung mit beiden Polen der Stromquelle, welche bestrebt ist, den Kondensator nur zu laden.)

Die Kopplung mit dem Luftdraht zum Zwecke der Zeichenübertragung (Telegraphic, Telephonie usw.) kann in irgendeiner bekannten Weise durchgeführt werden, ebenso die Beeinflussung der Schwingungen im Rhythmus der Zeichen. Besonders wirksam ist die Beeinflussung der Speiseleitung zum Punktet (Abb. 5).

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Funkensenderschaltung, dadurch ge- no kennzeichnet, daß eine oder mehrere Funkenstrecken mit einer Kapazität und Induktivität sowie der Stromquelle in Serie geschaltet sind und daß parallel zur Kapazität und Induktivität des Hauptkreises ein Widerstand allein oder in Serie mit einer Induktivität liegt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Pole der Stromquelle durch einen Kondensator überbrückt sind.

3. Einrichtung nadh Anspruch 1, da-

durch gekennzeichnet, daß die Funkenstrecken durch eine Kapazität überbrückt sind.

4. Einrichtung nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität des Hauptkreises und des Überbrükkungsweges miteinander gekoppelt sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 'daß zwei Funkenstrecken zur Anwendung gelangen, von denen jede einerseits an je einen Pol der Kapazität, anderseits an dem. einen Pol der Stromquelle angeschlossen ist, deren anderer Pol mit dem Überbrüickungskreis (C, L₁, L₂, Abb. 5) verbunden ist.

6. Einrichtung nadh Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußpunkt (A) der Stromquelle am Überbrüdkungskreis dessen Induktivität teilt, welche Teile, gegebenenfalls ein- ao fache Leiterstücke, miteinander gekoppelt sein können.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Elemente des Schwingungskreises so as gewählt sind, daß sich der durch die Funkenstrecken direkt angestoßene Kreis entsprechend den Übergängen in den Funkenstrecken aperiodisch lädt und entlädt.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, 3c dadurch gekennzeichnet, daß zur Zeichengebung in den Stromiwegen zur Funkenstrecke bzw. zu den Funkenstrecken Modulationseinrichtungen angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen