DE510099C - Verfahren zur UEbertragung eines Wellenbandes ueber einen Signalweg - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Wellenübertragungssysteme, insbesondere die Übertragung von Signalwellen oder Stromstößen mittels Wellen, deren Frequenz niedriger ist als die Frequenz der Signalwellen.

Wie bekannt, handelt es sich bei der TeIephonie um die Übertragung eines breiten Bereiches von wichtigen Frequenzen, und in gewissen Stromkreisen, z. B. in Unterseekabel-Stromkreisen, ist die Reichweite der Übertragung durch den Unterschied in der Übertragung der verschiedenen Frequenzkomponenten begrenzt. Verschiedene Mittel sind benutzt worden, um die Übertragung auf

ig solchen Kreisen für die verschiedenen Frequenzkomponenten zu verbessern und die dabei entstehende unterschiedliche Dämpfung auszugleichen. Diese Mittel bezwecken entweder eine Änderung der charakteristischen

ao Größen des Übertragungsstromkreises selbst oder bestehen in der Einschaltung von besonderen Endapparaten. Die Erfindung greift das Problem vom Standpunkt der Herabsetzung der effektiven Frequenzen der zu übermittelnden Ströme an, so daß diese über Stromkreise mit eingeschränktem Frequenzbereich übertragen werden können. Dieses Mittel der Frequenzherabsetzung kann allein oder in Verbindung mit den bekannten Mitteln, Abgleichung oder Dämpfungsausgleich, benutzt werden.

Bei der Übertragung von durch die Sprache erzeugten Strömen, die sich über ein weites Frequenzband erstrecken, ist es nötig, daß die Deutlichkeit und Natürlichkeit der Sprache erhalten bleibt. Wenn die höchsten zur Übertragung notwendigen Frequenzen die obere Grenze des Übertragungsbereiohes des Stromkreises überschreiten, kann eine ausreichende Übertragung nicht stattfinden. Es ist ein Zweck dieser Erfindung, die Frequenzen der verschiedenen Komponenten eines Bandes von Strömen so weit herabzusetzen, daß sie in den Übertragungsbereich gewöhnlicher Sprechverkehrsströme hineingebracht werden.

Angenommen, ein Frequenzband soll übertragen werden, das sich von einer bestimmten unteren bis zu einer bestimmten oberen Frequenz erstreckt. Von der Frequenz jeder Komponente des Bandes wird nun die Frequenz der untersten Frequenzkomponente abgezogen. Das Band behält dabei seine Breite, aber seine untere Frequenzgrenze wird Null und seine obere Frequenzgrenze wird so weit herabgesetzt, daß das Band in den Übertragungsbereich eines Stromkreises fällt, der das ursprüngliche Band nicht ausreichend hätte übertragen können. Nach der Übertragung über den Stromkreis wird die Frequenz einer jeden Korn- g₀ ponente um die ursprüngliche untere Grenzfrequenz erhöht, und die Komponenten sind

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somit wieder in ihre ursprüngliche Frequenzlage zurückgebracht.

Wenn das ursprüngliche Band, welches übertragen werden soll, nicht ununterbrochen ist, sondern, wie z. B. in gewissen Telegraphensystemen, aus mehreren kleinen Teilbändern besteht, die durch freie oder unbedeutende Frequenzintervalle getrennt sind, so kann vom Teilband mit den kleinsten Frequenzen die Frequenz der untersten Frequenzkomponente abgezogen werden, so daß dieses Teilband sich von Null bis zu einer neuen oberen Frequenzgrenze erstreckt. Vom zweiten oder nächsthöheren Teilband wird dann eine Frequenz abgezogen, die die unterste Frequenzgrenze so weit herabsetzt, daß sie nahe der oberen Frequenzgrenze des ersten Bandes Hegt. Das dritte Band wird ebenso herabgesetzt, so daß seine untere Grenze nahe ao der oberen Grenze des zweiten Bandes liegt. Dieses Verfahren wird mit jedem Teilband weitergeführt, so daß als Endergebnis ein gleichförmiges Band vorhanden ist, das sich von Null bis zu einer bestimmten oberen Grenze erstreckt. Dieses gleichförmige Band wird übertragen und dann in die Teilbänder getrennt, die durch Addition bestimmter Frequenzen in die ursprüngliche Frequenzlage gebracht werden.

Es kann vorkommen, daß ein Frequenzband, das in der angegebenen Weise auf eine untere Frequenzgrenze von Null gebracht ist, eine obere Frequenzgrenze erhält, die noch außerhalb des Frequenzbereichs liegt, die mit einer gebräuchlichen Leitung übertragen werden kann. In diesem Falle wird nicht der ganze Frequenzbereich innerhalb solcher Grenzen gebracht, die mit gutem Erfolg übertragen werden können, sondern jedes Teilband wird unabhängig von den anderen Teilbändern herabgesetzt, indem bei jedem Bande seine kleinste Frequenz abgezogen wird, so daß eine Anzahl Teilbänder vorhanden sind, die sich alle von Null bis zu verschiedenen oberen Grenzen erstrecken und jedes Teilband wird dann über eine besondere Leitung übertragen. Die Zahl der Teilbänder und der Übertragungsleitungen ist dann gleich groß, und wenn diese Zahl genügend groß ist, kann auch die höchste Frequenz des ursprünglichen Bandes im gewünschten Maße herabgesetzt werden. Nach Übertragung der Einzelbereiche auf den getrennten Leitungen werden die verschiedenen Bänder wieder in ihre alte Frequenzlage zurückgebracht und ergeben vereinigt das ursprüngliche Frequenzband.

Um die Gewißheit zu haben, daß die Frequenz, die auf der Empfangsstation zur Erhöhung dient, die gleiche ist wie die Frequenz, die auf der Sendestation zur Herabsetzung dient, ist es zweckmäßig, diese Frequenzen auf beiden Stationen von derselben Stromquelle zu entnehmen, die an einem geeigneten Punkt des Systems angeordnet wird. Wenn mehrere Teilbänder mehrere Frequenzen von verschiedener Größe erfordern, ist es zweckmäßig, diese durch Frequenztransformation einer niederen Frequenz zu gewinnen.

In den Abbildungen zeigt Abb. 1 ein Telephonsystem, das besonders für ein einfaches belastetes Kabergeeignet ist, Abb. 2 und 3 ein Telephonsystem für ein Mehrleiterkabel, Abb. 4 einen Teil des Systems der Abb. 2 und 3, Abb. 5 eine Abänderung des in Abb. 4 dargestellten Teiles, Abb. 6 ein System zur Änderung eines Frequenzbandes von 5 000— 7 000 in ein Frequenzband von 3 000—S 000 und Abb. 7 ein Zweiwegesystem mit Frequenzänderung zwischen Ein- und Ausgangskreis.

In Abb. r ist eine gewöhnliche Telephonleitung 100 mit einer zweiten Telephonleitung

101 über ein Kabel, belastete Leitung o. dgl.

102 verbunden. Die Leitung 100 ist mit dem Kabel 102 durch einen Frequenzänderungsapparat auf der Station^, die Leitung 101 mit dem Kabel 102 durch einen ähnlichen Frequenzänderungsapparat auf der Station B go verbunden. Die über die Leitung 100 ankommenden Sprechströme mögen Frequenzkomponenten von sehr niedriger Frequenz bis herauf zu mehreren Tausend enthalten. Es wird meist angenommen, daß die wirksamen Sprachfrequenzen zwischen 100 und 2 200 liegen; es ist aber auch möglich, eine noch verständliche Sprache durch weit stärker begrenzte Bänder zu übermitteln. Es ist überdies nicht wesentlich, das ganze Band wiederzugeben, da Teile ohne besonderen Nachteil fortgelassen werden können. Eine Verbesserung kann erzielt werden, wenn gewisse Ströme von höherer Frequenz übertragen werden, die solche Laute oder Silben darstellen, die gewöhnlich schwach übertragen werden, besonders wenn Kreise mit begrenzter Frequenzübertragung Verwendung finden. Es sei angenommen, daß eine gute Sprachübertragung zu erreichen sei, wenn Bänder von 100—1 ooo, 1500—2200 und 600-—3 800 übertragen und wiedergegeben werden. Es sei weiter angenommen, daß das Kabel 102 einen Übertragungsbereich habe, dessen obere Grenzfrequenz 2 150 sei. Der Apparat auf der Station A hat dann die Aufgabe, die Frequenzen des Bandes so weit herabzusetzen, daß es von der Leitung 102 gut übermittelt wird. Die Sprechströme gelangen von der Leitung 100 über den Ausgleichtransformator 103 in die Ausgangsleitung 104, die drei Bandfilter 105, 106 und 107 mit

in Reihe geschalteten Eingangsenden enthält. Diese Filter haben Übertragungsbereiche von etwa ioo—-i ooo, ι 500—2 200 und 3 600— 3 800. Das Filter 105 wählt sein Band 100— ι 000 aus und leitet es unmittelbar zur Brückenleitung 108. Ein Erzeuger von Harmonischen oder Oberwellen 109 erzeugt Schwingungen mit einer Grundfrequenz von etwa 50, die durch ein Niederfrequenzfilter 110 zur Leitung 108 geleitet werden. Die Oberwellen des Generators 109 werden zur Leitung 111 geleitet; Oberwellen von der Frequenz 500 werden durch das Filter 112 ausgewählt und zusammen mit dem vom Filter 106 übermittelten Band auf einen Frequenzmodulator 113 übertragen. Der Frequenzmodulator 113 bringt ein Band von geänderten Frequenzen hervor, in dem die ursprünglichen Frequenzen des vom Filter 106 übermittelten Bandes um 500 vermindert sind. Dieses herabgesetzte Frequenzband wird durch das Filter mit der Bandbreite 1 000— ι 700 auf die Leitung 108 übertragen. In ähnlicher Weise wählt ein Filter 115 die Oberwellen von der Frequenz 1 900 aus, die auf den Frequenzmodulator 116 zusammen mit dem vom Filter 107 übermittelten Band übertragen werden. Das entstehende Frequenzband von ι 700—ι 900 wird durch das Filter 117 auf die Leitung 108 übertragen. Die Leitung 108 übermittelt so dem Kabel 102 Schwingungen der Niederfrequenz 50 und ein gleichmäßiges Band von 100—1 900, das gut übertragen wird.

Die Ströme, die zur Station B gelangen, werden durch den Ausgleichstransformator 118 auf die Eingangsleitung 119 übertragen, die die Bandfilter 120, 121 und 122 und das Niederfrequenzfilter 123 in Reihe enthält.

Das Niederfrequenzfilter läßt nur Ströme durch, die weit unter 100 liegen, und wählt daher nur die Grundfrequenz von 50 aus, die dem Oberwellenerzeuger 124 zugeleitet wird. Dieser Oberwellenerzeuger kann übereinstimmen mit der Einrichtung 270 der Abb. 3 und bringt verschiedene Oberwellen der zugeführten Grundfrequenz hervor, die auf die Leitung 125 übertragen werden. Das Filter 126 wählt die Schwingungen der Frequenz ι 900 aus, die dem Frequenzwandler 127 zugeführt werden, um die Frequenzen des vom Filter 120 ausgewählten Bandes 1 700—1 900 auf die ursprüngliche Höhe 3 600—3 800 zu bringen, im Filter 128 von anderen Frequenzen zu trennen und auf die Leitung 101 zu übertragen. Ebenso werden Schwingungen der Frequenz 500 ausgewählt, die das vom Filter 121 durchgelassene Band 100—1 700 auf die ursprüngliche Höhe 1 500—2 200 bringen und nach Trennung von anderen Frequenzen im Filter 129 auf die Leitung 101 übertragen. Das Filter 122 endlich wählt das unveränderte Band 100—1 000 aus. Alle Einzelbänder sind demnach in die ursprüngliche Frequenzlage zurückgebracht worden und ergeben zusammen in einem mit der Leitung 101 verbundenen Empfänger die unverzerrte Sprache wieder.

Die Übermittlung in der Gegenrichtung von der Leitung 101 nach der Leitung 100 geht in gleicher Weise vor sich. Den Filtern 105, 106 und 107 entsprechen jetzt die Filter 140, 141 und 142, die aus dem in der Leitung ankommenden Band drei Teilbänder auswählen. Das vom Filter 140 ausgewählte Band wird unmittelbar zur Leitung 102 geführt. Das' vom Filter 141 ausgewählte Band wird vom Frequenzwandler 144 mit Hilfe der vom Filter 143 zugeführten Frequenz 500 herabgesetzt und über das Filter 145 der Leitung 102 zugeführt. Das dritte vom Filter 142 durchgelassene Band wird vom Frequenzwandler 147 mit Hilfe der vom Filter 146 zugeführten Frequenz 1 900 heruntergedrückt und über das Filter 148 der Leitung 102 zugeführt. Die Wirkung auf der Station A bei Trennung der von der Station B kommenden Ströme in die Teilbänder und Herstellung der. alten Frequenzlagen dürfte ohne weitere Erklärung nach dem oben Ausgeführten ersichtlich sein. Die Einrichtungen, die zur Verwendung kommen, führen dieselben Grundzahlen wie die entsprechenden Einrichtungen im oberen Teil der Abbildung.

Die in der Abb. 1 bezeichneten Apparate können von beliebiger Bauart sein; besonders vorteilhaft sind die entsprechenden in Abb. 2 und 3 dargestellten Einrichtungen.

Es sei daran erinnert, daß bei dem System der Abb. 1 die Charakteristik der Leitung 102 und der Frequenzbereich der über diese Leitung übermittelten Wellen im Einklang mit der Operation stehen muß, die mit den zu übermittelnden Wellen auszuführen ist. Es kann vorkommen, z. B. bei Unterwasserkabeln, daß es nicht möglich ist, die Frequenzen so weit herabzudrücken, daß eine gute Übermittlung auf einem einzigen Unterwasserkabel möglich ist, wenn man die für eine verständliche Wiedergabe der Sprache auf der Empfangsstation wesentlichen Bänder wählt; Abb. 2 und 3 zeigen eine Einrichtung, die diese Schwierigkeit überwindet.

Eine Leitung 201 (Abb. 2), die auf der Station X endet, ist durch ein Kabelnetz 203, u₅ 204, 205 usw. mit einer entfernten Leitung 202 verbunden, die auf der Station Y endet. Es sei angenommen, daß im betrachteten Fall die Kabel von solcher Länge sind, daß ohne besondere Störung und erhebliche Schwächung nur Frequenzen von ο—2oo übermittelt werden können. Die Anzahl der notwendigen

Kabelleitungen hängt von diesem Frequenzbereich ab und wächst mit wachsender Länge der Kabelleitung und der daraus sich ergebenden Verschmälerung des Frequenzbandes. Die Kabel können Erdrückleitung besitzen oder nicht, und die Einzelkreise können in Einzelkabel oder alle zusammen in einem gemeinsamen Kabel untergebracht sein, je nach den Verhältnissen. Die zuletzt genannte Anordnutig ist vom wirtschaftlichen Standpunkt aus vorzuziehen und vom Übertragungsstandpunkt aus zulässig. Jedes Kabel kann periodisch (Pupin) oder gleichförmig (Krarup) belastet sein. Außerdem können Dämpfungsausgleicher verwendet werden, um die für die verschiedenen Frequenzkomponenten verschiedene Dämpfung durch Hinzufügung einer zusätzlichen Dämpfung für jede Komponente auszugleichen, so daß die Summe der von der Leitung und der von dem Dämpfungsausgleicher herrührenden Dämpfungen für jede Frequenzkomponente die gleiche ist. Die Leitung 201 endet auf der Station X in der künstlichen Leitung JV, die bezüglich der Impedanzen 'für den ganzen Frequenzbereich der übermittelten Ströme die Leitung nachbildet. Ein Dreiwicklungstransformator 206 verbindet die Leitung 201 mit der Eingangsleitung 207, die die Filter 208, 209 und 210 enthält. Der Ausgleichstransformator 206 steht außerdem mit der Leitung 211 in Verbindung, die die Transformatoren 212, 213,214,215 usw. enthält, die voneinander durch die Filter 216, 217, 218 usw. getrennt sind. Der Übertrager 212 übermittelt Ströme zum Filter 219, welches nur Frequenzen unterhalb 200 durchläßt und über den Übertrager 220 auf die Leitung 203 überträgt. Filter 216 läßt alle Ströme oberhalb 200 zum Übertrager 213 durch, der sie zum Bandfilter 221 leitet, das einen Frequenzbereich von 200—400 besitzt. Das durchgelassene Band gelangt dann zum Frequenzmodulator 222.

Ein Oberwellenerzeuger 230, bestehend -aus einem Röhrengenerator 231, der eine Grundwelle von 100 und deren Oberwellen erzeugt, die im Verstärker 232 verstärkt werden, überträgt seine Schwingungen auf die Leitung 233, von wo sie auf den abgestimmten Kreis 234 übertragen werden, der die Oberwelle 200 über den Verstärker 235 zum Frequenzmodulator 222 leitet, welch letzterer die Frequenzen des zugeführten Teilbandes um 200 vermindert.

Es ist bekannt, daß eine Dreielektrodenröhre, deren Gitterspannunganodenstromkurve nicht linear ist, in ihrem Anodenkreis die Summe und Differenz zweier verschiedener, dem Gitterkreis zugeführter Spannungen enthält, ferner die zwei ursprünglichen Fre- · quenzen und auch die Harmonischen derselben. Handelt es sich um zwei solcher Röhren, die miteinander verbunden sind, wie dies bei 222 gezeichnet ist, so tritt die Frequenz, welche dem gemeinsamen Teil des Gitterkreises zugeführt wird (in vorliegendem Fall 200 Perioden), im Anodenkreis nicht in Erscheinung, noch ist dies der Fall hinsichtlich der Harmonischen. Das Resultat im Anodenkreis besteht darin, daß aus dem Teilband von 200-—400 Perioden zwei andere Teilbänder, das eine von 400—600 Perioden (Frequenzsumme) und das andere von ο—200 Perioden (Frequenzdifferenz) hervor- ⁷^ gerufen wird. ■

Das herabgesetzte Teilband wird dann vom Filter 236 mit dem Frequenzbereich ο—200 ausgesiebt und vom Übertrager 237 auf die Leitung 204 geleitet. Von der Leitung 204 gelangt dieses Teilband auf der Station Y über den Übertrager 25 r zum Frequenzmodulator 250, der das ankommende Teilband um 200 erhöht. Das erhöhte Teilband wird dann durch das Filter 252 ausgesiebt und über den Verstärker 254 auf die Eingangsleitung 253 übertragen, von wo es über den Transformator 255 auf die Leitung 202 geleitet wird. Im Frequenzwandler 250 wird das ankommende Teilband mit einer Welle von der Frequenz 200 zusammengesetzt, die über den abgestimmten Kreis 256 und dem Verstärker 257 zugeführt wird. Die Leitung 258 überträgt die Grundfrequenz 100 von der Station X zur Station Y, und zwar vom Oberwellenerzeuger 230 über Leitung 233, Verstärker 259, Filter 260, Leitung 258, Filter 261, Verstärker 262, Leitung 263 zum Qberwellenerzeuger 270, der der Ausgangsleitung 271 die erzeugten Oberwellen zuführt. Der Oberwellenerzeuger besteht aus drei Röhren 272, 273, 274, die hmtereinanderliegen. Die erste Röhre 272 verstärkt die ankommende Niederfrequenz derart, daß die verstärkte Niederfrequenzwelle, die zur Röhre 273 gelangt, bereits erheblich verzerrt ist. Diese Verzerrung wird durch die Röhre 273 noch vermehrt, wozu ein hoher Widerstand in Reihe mit der Anodenstromquelle geschaltet ist. Die verzerrte Welle, bestehend aus Grund- und zahlreichen Oberwellen, wird durch die Röhre 274 verstärkt und gelangt dann zum Ausgangskreis.

In gleicher Weise werden Ströme, die auf der Leitung 202 ankommen, in mehrere Teilbänder getrennt, die alle auf den Bereich von ο—200 herabgesetzt werden, bevor sie zur Station X übermittelt werden. Nach' Empfang auf der Station X wird dort die alte Frequenzlage für jedes Band wieder hergestellt. Es ist klar, daß die Frequenzbreite der über jedes Kabel übermittelten Ströme

von den jeweiligen Verhältnissen abhängt Auch können, wie bei Abb. i, aus dem ganzen Frequenzspektrum der Sprache gewisse Teile ausgespart werden.
Die Leitung 258 enthält auf der Station Y ein Bandfilter 280, welches ein schmales Frequenzband um 200 herum zur Station X durchläßt. Diese Welle dient als Kontrollwelle, um auf der Station X die Amplituden der Teilbänder so zu regeln, daß die verschiedenen Teilbänder gleiche Übertragungsbedingungen erhalten. Diese Welle von der Frequenz 200 gelangt auf der Station X von der Leitung 258 durch das Bandfilter 281, das ebenso bemessen ist wie das Filter 280, und nach Verstärkung im Verstärker 282 zu einer Verstärkungskontrolleinrichtung 283, die mit den Verstärkern 290, 291, 292, 293 usw. verbunden ist, um die Verstärkung des ankommenden Teilbandes zu regeln. Der Verstärkungsregler 300 auf der Station Y ist mit der Eingangsleitung 263 des Oberwellenerzeugers 270 über einen Übertrager verbunden und wird so durch die von der Station X kommende Grundwelle von 100 geregelt.

Abb. 4 zeigt die Einrichtung des Verstärkungsreglers. Der Regelstrom von der Frequenz 100 wird dem Gitterkreis der Röhre 301 aufgedrückt. Im Anodenkreis ist ein Solenoid 303 eingeschaltet, das einen von einer Feder gehaltenen Anker in eine durch die Stärke des Anodenstroms bestimmte Stellung bringt. Wenn der Regelstrom wächst, ■wird die Gitterspannung geringer und der Anodenstrom fällt, so daß der Anker 304 seine Stellung verändert und einen Kontakthebel 305 mit einem bestimmten Kontakt einer Anzahl Kontakte 306 in Verbindung bringt. Der Kontakthebel 305 steht über Batterie 307 mit Erde in Verbindung. Jeder Kontakt, z. B. 306, führt zu einem zugehörigen Relais, 308, dessen Anker einen bestimmten Teil des Potentiometerwiderstandes 310 einschaltet, der die Gitterspannung und damit die Verstärkung der Verstärker bestimmt.

Abb. 5 zeigt eine Abänderung der in Abb. 4 dargestellten Anordnung. In dieser Abänderung, die keine beweglichen Teile enthält, ist der Eingangskreis 263 mit einer Anzahl Reglerelemente 330 verbunden, für jede der Leitungen 203, 204, 205 usw. eines. Das Element stimmt mit der Röhrenanordnung 301 der Abb. 4 überein, nur ist an Stelle des Solenoids 303 und der zugehörigen Teile eine Widerstandsschaltung getreten, die aus den hohen Widerständen 331 und 332 in der Größenordnung von einem halben Megohm besteht. Ein Widerstand 333 ist quer dazu geschaltet, ferner eine Kapazität 334, die einen Kurzschluß für alle Wechselströme darstellt, um diese von den Widerstandskreisen abzuhalten. Der Anodenstrom geht nur durch den Widerstand 333, der etwa einige tausend Ohm groß ist. Der Widerstand 333 ist von solcher Größe, daß Eingangskreis des Verstärkers 320 und Ausgangskreis des Kontrollteiles 330 für Wechselströme wirksam getrennt sind. Die Röhre 330 hat nur die Aufgabe, dem Widerstand 331 eine bestimmte Spannung aufzudrücken. Der Widerstand 331 ist im Gitterkreis des Verstärkers 320 eingeschaltet, so daß die Gitterspannung sich aus der Spannung am Widerstand 331 und der Gitterbatterie 340, und zwar als Differenz beider, zusammensetzt. Die Gitterspannung ist dann gewöhnlich schwach negativ oder sogar positiv und die Verstärkungsziffer sehr groß. Wächst die aus der Leitung 263 ankommende Energie an, so fällt der Anodenstrom der Röhre 330 und gleichfalls 'die Spannung am Widerstand 331. Die Gitterspannung des Verstärkers 320 wird dadurch stärker negativ und die Verstärkungswirkung geringer, auf diese Weise die erhöhte Übertragung auf der Leitung 203 kompensierend. Die Übertragung der Niederfrequenz von der Station X zur Station Y dient einer doppelten Funktion, einmal um die Frequenzwandlung auf der Station Y mit der von der Station X in Übereinstimmung zu bringen und außerdem zur Steuerung des Verstärkungsreglers.

Bei der Anordnung nach Abb. 2 und 3 kann der Dämpfungsausgleich mit den Empfangsbandfiltern, z. B. mit dem Filter 252, kombiniert werden. Dabei muß natürlich dann die nachfolgende Verstärkung ausreichend sein, um die Schwächung auszugleichen; aber es ist daran zu erinnern, daß schon die Frequenzwandler, wenn die beschriebenen Vorrichtungen verwendet werden, eine Verstärkung hineinbringen.

Bei der bisherigen Darstellung wurde angenommen, daß die Frequenzänderung«! durch Hilfsfrequenzen von geringer Größe, wie 200, 500 usw., erreicht werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die beste Methode, eine kleine Verschiebung eines Frequenzbandes zu bewerkstelligen, darin besteht, daß zunächst eine große Verschiebung und danach eine etwas größere oder kleinere in der entgegengesetzten Richtung ausgeführt wird, so daß eine kleine Verschiebung das Endergebnis ist. Diese Art sei an Hand der Abb. 6 kurz erläutert. Diese Abbildung zeigt, wie ein Frequenzband von 5 000—7 000 in ein solches von 3 000—5 000 umgewandelt wird. Der Modulator 400 moduliert die Schwingungen des Generators 401 von der Frequenz 20 000 mit der Frequenz 1 000 des Generators 402. Der Modulator 400 besteht

aus den beiden Röhren 403 und 404, die geschaltet sind, wie es die Abbildung zeigt und die Frequenz 20 000 in der Hauptsache beseitigt, so daß nur die Komponenten 1 000, 19 000 und 21 000 bleiben, die über das Filter 405 gehen, das die Frequenzen unter 5 000 abdrosselt. Es bleiben also die beiden Komponenten 19 000 und 21 000 übrig, die durch die Filter 408 und 409 in die beiden Zweige 406 und 407 geleitet werden, Die Welle 19 000 gelangt zum Modulator 410 und die Welle 21 000 zum Modulator 411.

Dem Modulator 410 wird das Band 5 000—7 000 zugeführt, so daß eine Welle mit den Komponenten 5 000—7 ooo, 12 000— 14 000 und 24 000—26 000 entsteht. Das Filter 413 mit der kritischen Frequenz (unteren Grenzfrequenz) 15 000 läßt nur die Komponente 24 000—26 000 durch. Dieses So Band gelangt zum Modulator 411, in dem dann die Komponenten 3 000—5 000, 24000— 26 000 und 45 000—47 ooo auftreten, die zum Filter 414 mit der kritischen Frequenz (oberen Grenzfrequenz) 15 000 gelangen, das alle Frequenzen oberhalb 15 000 abdrosselt, so daß in die Ausgangsleitung 415 nur das Band 3000—5000 gelangt. Das ursprüngliche Band 5 000—7 ooo ist also zunächst in das Band 24 000—26 000 erhöht und dieses erst auf 3 000—5 000 herabgesetzt worden. Wie die Anordnung der Abb. 6 zeigt, sind also zwei Wellen mit verschiedenen Frequenzen (19 000 und 21 000) notwendig, die um die Frequenz (2 000) auseinanderliegen, um die das Band vermindert werden soll. Diese beiden Frequenzen werden aus der mittleren Frequenz (20 000) und der halben Differenz beider (1000) gewonnen. Wenn die Frequenz des Generators 401 um Geringes von der normalen abweicht, aber die Frequenz des Generators 402 konstant bleibt, so wurden sich zwar die beiden Frequenzen 19000 und 21 000 etwas verschieben, ihre Differenz würde aber konstant 2 000 bleiben.
Abb. 7 zeigt ein Zweiwegesystem, durch welches ein Band von 4 000—6 000, das aus der Leitung 420 ankommt, in 3 000—5 000 geändert, zur Leitung 421 gelangt und umgekehrt aus der Leitung 421 ein Band 3 000—S 000 in 4 000—6 000 geändert und zur Leitung 420 übertragen wird. Die aus der Leitung über den Dreiwicklungstransformator 422 ankommenden Wellen, die im Bereich von 4 000—6 000 liegen, gehen durch die Bandfilter 423 und 424 mit der Frequenzbreite 4 000—6 000, werden dagegen durch die Bandfilter 425 und 426 mit den Frequenzbereichen 14 000—16 000 abgedrosselt. Das Band 4 000—6 000 gelangt demnach nur zu den Gitterkreisen der Röhren 431 und 432, die den Modulator 433 bilden. Vom Generator 434 wird dem Modulator 433 außerdem die Frequenz 10 000 zugeführt, so daß die Komponenten 10 000, 4000—6000 und 14000—16000 entstehen, von denen nur das Band 14 000—16 000 vom Filter 425 durchgelassen wird. Dieses Band wird vom Filter (3 000—5 000) blockiert und gelangt daher nur zum Gitterkreis des Modulators 437, dem vom Generator 439 außerdem die Frequenz 11 000 zugeführt wird, so daß die Komponenten r 1 000, 3 000—5 000 und 000—27 000 in den Kreis 440 gelangen. Dort werden vom Filter 426 (14 000—16 000) alle Frequenzen blockiert, während vom FiI-ter 441 das Band 3 000—5 ⁰⁰° allein zur Leitung 421 durchgelassen wird. Das ankommende Band 4 000—6 000 ist also um 1 000 vermindert worden. Der Durchgang durch den Apparat ist durch voll ausgezogene Pfeile angegeben.

Umgekehrt wird ein von der Leitung 421 ankommendes Band 3 000—5 000 um 1 000 erhöht und als Band 4 000—6 000 zur Leitung 420 gelangen. Dieser Vorgang ist durch gestrichelte Pfeile in der Abbildung angegeben.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   I. Verfahren zur Übertragung eines Wellenbandes über einen Leitungsweg, der für bestimmte, insbesondere höhere Frequenzen sehr hohe Impedanz besitzt, unter Herabsetzung aller Frequenzen des Bandes auf Frequenzen, die im günstigen Übertragungsbereich der Leitung liegen, dadurch gekennzeichnet, daß beispielsweise mittels thermionischer Frequenzmodulatoren eine bestimmte Frequenz des zu übertragenden Bandes abgezogen wird, so daß die Breite des herabgesetzten Bandes die gleiche wie die des für die Übertragung vorgesehenen Ursprungliehen Bandes bleibt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 für Sprachfrequenzen, dadurch gekennzeichnet, daß nur die wirksamen Teile des Frequenzbandes herabgesetzt, die übrigen Teile aber ganz unterdrückt werden,
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das zu übertragende Frequenzband eine weit größere Frequenzbreite besitzt als der Frequenzbereich der Leitung, in dem eine günstige Übertragung möglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zu übertragende Frequenzband in mehrere Teilbänder getrennt wird, die jedes für sich nach Frequenzherabsetzung über je eine besondere Leitung übertragen und nach Frequenzerhöhung wieder zum ur-

   sprünglichen Band zusammengesetzt werden.

   4: Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu übertragende Frequenzband zunächst in eine verhältnismäßig hohe Frequenzlage gebracht und danach um eine bestimmte Frequenz wieder auf den Frequenzbereich herabgesetzt wird, der im günstigen Übertragungsbereich der Leitungen liegt.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen