DE602265C - Empfaenger fuer modulierte Schwingungen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 5. SEPTEMBER 1934

. REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVe 602265 KLASSE 21 a 4 GRUPPE 29

James Robinson in London

Empfänger für modulierte Schwingungen Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. Juli 1930 ab

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft Empfänger für modulierte Wellensignale unter _ Verwendung piezoelektrischer Kristalle, um. eine hochgradige Selektivität zu erzielen, z. B. derart, daß keine Empfangswirkung für Frequenzen außerhalb eines Frequenzbandes auftritt, welches viel schmaler ist als das bei der Telephonie verwendete. Bei einem Empfänger dieser Art werden piezoelektrische Filter verwendet, um eine Frequenz aus 'einem Frequenzband zu trennen, z. B. zum Zwecke, die Trägerwelle zu unterdrücken. Bei einer solchen Vorrichtung (Britische Patentschrift 293 446) ist es vorgeschlagen worden, einen elektrischen Ausgleich der Eigenkapazität des piezoelektrischen Kristalls und seines Halters zu bewirken, um keine Frequenzen durchzulassen, die sich von der Resonanzfrequenz des Kristalls unter-

- scheiden.

Demgegenüber betrifft die Erfindung einen Empfänger der genannten Art für modulierte Wellensignale und bezweckt die Ausschaltung irgendwelcher Störfrequenzen, welche nahe der Resonanzfrequenz liegen. Erfindungsgemaß besteht der Empfänger aus einem piezoelektrischen Kristall, durch welchen die Empfangssignale hindurchgehen, und einem Steuerkreis, um die Empfangsschwingungen direkt dem Ausgangskreis des piezoelektrischen Kristalls zuzuführen, wodurch die Wirkungen jeder durch den Piezokristall hindurchgehenden Störung auf ein Mindestmaß herabgedrückt werden.

Bei einer Ausführungsform des Empfängers gemäß der Erfindung sind die Klemmen des Ausgangskreises des Piezokristall und der Steuerkreis unmittelbar an eine Ventilröhre für die Empfangssignale angeschlossen. Der Steuerkreis enthält vorzugsweise eine veränderliche Kapazität, um die_ Wirkungen jeder durch den Piezokristall hindurchgehenden Störung auszugleichen.

Ein besonderer Empfänger gemäß der Erfindung ist schematisch, in der Zeichnung 'dargestellt. Die ankommenden modulierten Schwingungen, wie drahtlose Telephonie-, TeIegraphie- oder Fernsehzeichen, werden den Klemmen ι ο zugeführt, um eine Spule 11 zu erregen, die mit einer anderen Spule 12 elektromagnetisch gekoppelt ist; es kann auch eine elektrostatische Kopplung angewendet werden. Diese Spule 12 wird mittels zweier Kondensatoren 13 abgestimmt, die in Reihe parallel zur Spule geschaltet sind, und die Verbindungsleitung zwischen den Kondensatoren ist an die Kathode eines Elektronenventüs 14 angeschlossen.

Das eine Ende der Spule 12 ist auch an eine Elektrode eines piezoelektrischen Kristalls 15 angeschlossen (z. B. eines Quarz-

kristalls); die andere Elektrode ist unmittelbar an eine Steuerelektrode des Ventils 14 angeschlossen; das andere Ende der Spule 12 ist durch einen Steuerkondensator 16 an dieselbe 5 oder eine zweite (nicht gezeichnete) Steuerelektrode des Ventils 14 gelegt. Die Anordnung der Kondensatoren 13 und 16 und des Piezokristalls 15 bildet so eine Brückenschaltung, die durch Einstellung des Kondensators to 16 hinsichtlich der Kapazität ausgeglichen werden kann. Der Anodenstromkreis des Ventils enthält Anschlußklemmen 17 und eine Batterie 18, und das Ventil wirkt durch Anbringung eines Gitterableitwiderstandes 19 und einer Vorspannbatterie 20 als Detektor.

Der Piezokristall ι S und der Schwingungskreis 12, 13, 13 sind beide auf die Frequenz der Empfangsschwingungen abgestimmt, und bei der einen Betriebsweise wird zuerst der 20. Kondensator 16 eingestellt, um 'einen Ausgleich für die Eigenkapazität des Piezokristalls zu schaffen, worauf der Kondensator 16 wieder eingestellt wird, um jede andere Störung herabzudrücken wie diejenige, welche eine unerwünschte Heterodynwirkung erzeugt.

Die theoretischen Überlegungen, welche zur Erfindung geführt haben, sollen an Hand der Fig. 2 erläutert werden. In dieser Figur bezeichnet die ausgezogene Kurve« die normale Resonanzkurve des piezoelektrischen Kristalls, während die strichpunktierten Horizontalen b und c die vom Kondensator durchgelassene Schwingungsenergie veranschaulichen. Es ist zu beachten, daß die Phase der durch den Piezokristall hindurchtretenden Schwingungen im Resonanzfall umgekehrt wird, während die Phase der durch den Steuerkreis hindurchtretenden Schwingungen innerhalb des in Frage stehenden geringen Frequenzbereiches unverändert bleibt. Es kann nämlich gezeigt werden, daß in einem Resonator, beispielsweise einem piezoelektrischen KristaE, die in diesem durch eine äußere elektromotorische Kraft erzwungenen Schwingungen im Resonanzpunkt ihre Phase um i8o° ändern. Ist die Frequenz der Erregerschwingung niedriger als die Eigenfrequenz, dann eilen die erzwungenen Schwingungen der Erregerfrequenz voraus, während die erzwungenen Schwingungen hinter der Erregerfrequenzzurückbleiben,wennletzterehöher ist als die Eigenfrequenz des Kristalls. Im Diagramm wurde nun lediglich aus Gründen der Einfachheit die Phasenumkehr für die Steuerkreisschwingungen und nicht für die Resonanzkurve dargestellt, was aber im Endeffekt auf das gleiche hinauskommt. Kombiniert man nämlich die beiden Effekte, dann ergibt sich die resultierende gestrichelte Kurvet, welche bei einer Frequenz den Empfang Null zeigt, die einer Störfrequenz entspricht. Dieses Er- Go gebnis wird durch Einstellung des Kondensators auf der einen Seite seiner Einstellage für die wahre Kapazitätsabgleichung erzielt. Bringt man den Kondensator in eine Stellung auf der anderen Seite jener Einstellage, dann wird dort, d. h. auf der entgegengesetzten Seite der Resonanzfrequenz, der Nulleffekt erzielt.

Die dargestellte Anordnung kann mit Verstärkern verbunden werden, die vor oder hinter ihr eingeschaltet sind; die Anordnung kann z. B. in einer Zwischenfrequenzstufe eines Superheterodynempfängers verwendet werden. Das Ventil 14 kann auch als Verstärker mit einem besonderen Detektor wirken, der nötigenfalls hinter ihm liegt.

Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten des dargestellten Beispiels beschränkt; z. B. können zwei Ventile mit ihren miteinander verbundenen Kathoden verwendet werden, mit einer Steuerelektrode des einen Ventils, die an den Piezokristall angeschlossen ist, einer Steuerelektrode des anderen Ventils, die an den Kondensator 16 angeschlossen ist, und mit einem Anodenkreis, der beiden Ventilen gemeinsam ist. Außerdem kann ein Quarzkristall ohne piezoelektrische Wirkung als Dielektrikum für den Kondensator 16 verwendet werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Empfänger für modulierte Schwingungen, gekennzeichnet durch einen piezoelektrischen Kristall, durch den die Empfangsschwingungen hindurchgehen, und einen Steuerkreis mit veränderlichem Kondensator, durch den die Schwingungen direkt dem Ausgangskreis des Kristalls, jedoch in im wesentlichen entgegengesetzter Phase, zugeführt werden, unter Benutzung einer an sich bekannten Brückenschaltung, wobei die Einstellung des Kondensators oberhalb oder unterhalb jener, die vollständige Kompensierung der Eigenkapazität des Kristalls bewirkenden liegt, so daß Störschwingungen oberhalb oder unterhalb der Resonanzfrequenz unterdrückt werden.
2. 2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskreis des Piezokristalls und der Steuerstromkreis unmittelbar an eine Ventilröhre für die Empfangssignale angeschlossen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen