DE634205C

DE634205C - Telegraphierverfahren, bei dem mehrere Nachrichten gleichzeitig, die Zeichenelemente er verschiedenen Nachrichten jedoch abwechslungsweise nacheinander uebertragen werden

Info

Publication number: DE634205C
Application number: DER90225D
Authority: DE
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1933-03-21
Filing date: 1934-03-22
Publication date: 1936-08-24
Also published as: US2025190A

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrfach-Tele-

graphie-System, das unter Verwendung von

mehreren Übertragungskanälen arbeitet. Die Kanäle sind dabei sowohl zeitlich als auch in ihrer Frequenz gegeneinander verschoben.

Es ist bekannt, das Zeitmultiplexverfahren, bei dem am Sender und Empfänger je ein synchronlaufender Verteiler in zeitlicher Folge die verschiedenen Kanäle derselben Frequenz einschaltet, mit dem Frequenzmultiplexverfahren zu verbinden, das für jeden Kanal eine besondere Frequenz vorsieht.

Die bekannten Anordnungen arbeiten aber mit mehreren Generatoren, die, jeder eine bestimmte Frequenz erzeugend, mittels Relais in festgelegter Reihenfolge eingeschaltet werden. Die Mehrzahl von Relais und von Generatoren macht die Anlage aber kostspielig und stellt die Betriebssicherheit in Frage.

Erfindungsgernäß wird in einem Telegraphicverfahren, bei dem mehrere Nachrichten gleichzeitig, die Zeichenelemente der verschiedenen Nachrichten jedoch abwechselungsweise nacheinander übertragen werden und die einzelnen Nachrichten durch verschiedene Frequenz der Zeichenströme unterschieden sind, die Abstimmung eines Schwingungskreises des Senders in Abhängigkeit von der jeweils übertragenen Nachricht geändert.

In Ausführung des Erfindungsgedankens wird die zeitliche Trennung der verschiedenen Kanäle an der Sendestelle durch einen Kommutator ausgeführt. Die Frequenzänderungen der Trägerwelle, die die zeitliche Trennung begleiten, können auf verschiedene Weise erreicht werden, zweckmäßig, durch einen Steuerstrom, dessen Stärke sich entsprechend dem zu übertragenden Signalelement ändert. Diese Änderungen steuern die Sättigung einer magnetischen Modulationsvorrichtung, die die Frequenzverschiebung der Schwingungen bewirkt.

Man kann jeden beliebigen Code benutzen. Zweckmäßig wird ein Morsecode benutzt, bei dem die Punkte und Striche von gleicher Länge, aber verschiedener Frequenz sind. Beispielsweise kann der Buchstabe A wiedergegeben werden durch ein Zeichen von 1500 Hz (entspricht dem Punkt) und ein darauf folgendes Zeichen von 1000 Hz (entspricht dem Strich). Dem Zwischenraum zwischen Elementen und Worten entspricht kein Signal. Es werden also für jeden Kanal drei Frequenzen verwendet,

eine entsprechend einem Punkt, die zweite entsprechend 'einem" 'Strich ~ünd die dritte entsprechend einer Pause, Bei Verwendung von drei Kanaletf sind "dementsprechend sechs bzw sieben Frequenzen vorzusehen, da ja die Pausend frequenz auf allen Kanälen dieselbe sein kanäp; Durch Zusammenwirken des ZeitrennungsH kommutators mit. den automatischen Tasten kann man in bekannter Weise die Tastgeschwindigkeit vergrößern.

Der magnetische Modulator, dessen Sättigung durch Ströme verschiedener Stärke verändert wird, wird so gewählt, daß er eine lineare Frequenzverschiebung def kontinuierlichen WeI-len ergibt. Die zeitlich getrennten frequenzverschobenen Signale können auf einem kristallgesteuerten Hochfrequenzempfänger empfangen werden, dessen Kristall so eingestellt werden kann, daß er die Frequenz des Senders so abgleicht, daß bei Verwendung von Überlagerungsempfang der örtliche Oszillator mit dem empfangenen Signal einen Schwebungston erzeugt, der während der Pausen, wo auf beiden Kanälen keine Signale gesendet werden, Null ist. Der Überlagerungsempfänger speist einen Hochpaßfilterkreis, der die jeweilige Frequenz einer Mehrzahl von Filterkreisen zuführt, von denen jede zu einer bestimmten gesendeten Frequenz gehört. Die Filterkreise trennen und isolieren vollständig die Schwebungstöne und sind mit Gleichrichtern und den Registriervorrichtungen verbunden.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung in sechs Abbildungen dargestellt.

Abb. ι zeigt schematisch die Art, in der die zeitliche Trennung der Schwingungen vorgenommen wird und Ströme von verschiedener Stärke dem magnetischen Modulator zugeführt werden, und zeigt ferner das Verhältnis der Zeichenimpulse der einzelnen Kanäle und die Umhüllende der Frequenzverschiebung, die sich aus der Koordinierung zweier Kanäle ergibt. Abb. 2 zeigt die wesentlichen Elemente des vorliegenden Systems an der Sendestelle. Abb. 3 zeigt einen Überlagerungsempfänger, der die Schwebungstöne über ein Hochpaßfilter dem Frequenztrennungskreis und von. dort den Schreibapparaten zufuhrt,

Abb. 4 zeigt Kennlinien der Bandfilter gemaß Abb. 3.",

Abb. 5 ist dieselbe Schaltung wie Abb. 1, aber mit drei Kanälen und sechs Frequenzen.

Abb. 6 ist dieselbe Schaltung wie Abb. 2, aber mit drei Kanälen.

In Abb. ι bedeuten die Quadrate 1 und 2 Kommutatorsegmente, und zwar sind die schraffierten Quadrate 1 alle miteinander und mit einem Schleifring SR₁ und die anderen Quadrate 2 mit einem zweiten Schleifring SR_Z verbunden. 7 ist die Schleifbürste, MM ein magnetischer Modulator, dessen Wicklung 6 mit der Bürste 7, mit einer Spannungsquelle 9 und über Widerstände R₁ bis i?₄ mit Kontakten K₁ bis K₁ verbunden ist. Durch das Schließen : dieser Kontakte wird der Kreis der Modulator-■ wicklung 6 durch die Batterie über eines der ^"Sögjnente 1 oder 2 und die Schleifringe SR₁ oder .λΪ>;'2?2 geschlossen. Der Kommutator verbindet bei seiner Drehung den Sender abwechselnd über die Kontakte K₁ bis K₁ mit den beiden Kanälen. Die Frequenz des Senders T, der durch die Wicklung 10 mit dem magnetischen Modulator verbunden ist, wird durch den Strom gesteuert, der durch die Kommutatorsegmente unter der Bürste 7 in diesem besonderen Augenblick, das heißt, wenn der betreffende Kontakt geschlossen ist, fließt. Die Widerstände R₁ bis i?4 sind alle von verschiedenem Wert, so daß Ströme von verschiedener Stärke durch die Wicklung 6 des, Modulators fließen. Zu jedem Schleifring gehört ein Kanal, und es ist der Strom auf vier verschiedene Werte für zwei Kanäle eingestellt, und zwar erfolgt dieses durch entsprechende Bemessung der Widerstände R₁ bis .R₄, die mit den Tasten K₁ bis K₁ verbunden sind. Es werde z. B. angenommen, daß, wenn UT₁ geschlossen ist, ein StTOmJ₁ im Kanal 2 fließe, der einen 'Strich darstelle; ein Strom I₄ im Kanal 2 fließe, wenn K_i geschlossen ist, der einen Punkt darstelle; ein Strom J₃ im Kanal 1 fließe, wenn .K₃ geschlossen ist, der einen Punkt darstelle; ein Strom J₂ im Kanal 1 fließe, wenn K₂ geschlossen ist, der einen Strich darstelle; ein Strom Null fließe, wenn im Signal Pausen erscheinen. Die^! Tastrelais sind getrennte, vorgespannte polarisierte Relais, derart, daß ein positiver Leitungsstrom das eine Relais und ein negativer Leitungsstrom das andere Relais betätigt. Wenn kein Leitungsstrom vorhanden ist, wird die Vorspannung beide Relais in die )>Aus«-SteUung ziehen, so daß während der Leerlaufzeit in diesem Kanal kein Strom zum Kommutator fließt. Diese Relais können auf verschiedene Weise ausgeführt werden; eine besonders zweckmäßige Form wird später an Hand von Abb. 2 beschrieben werden.

Ein positiver Impuls entspricht einem Punkt und ein negativer einem Strich im Morsecode. Die Ströme J₁ bis J₄ stellen die Ströme dar, die, wenn die Kontakte K₁ bis K₁ geschlossen sind, no in dem Kommutatorsegment fließen, das den dargestellten Zeichen entspricht. Die kleine Skizze am unteren Ende von Abb. 1 zeigt das Verhältnis zwischen diesen Steuerströmen und der Senderfrequenz. Die Frequenzumhüllende der kombinierten Kanäle, d. h. der Kanäle 1 und 2, ist durch die Linie 1 wiedergegeben. Die Umhüllende des über den Kanal 1 gesendeten Steuerstromes ist getrennt in der Linie 2 und die des über den Kanal 2 gesendeten Steuerstromes in der Linie 3 wiedergegeben. Der in 4er Abb. 2 dargestellte Kommutator

erreicht, ändert sich der Schwebungston in F₁ bis F₀ oder 500 Hz, was ein Anziehen der Schreibfeder 88 am Schreiber 2 zur Folge hat. Gleichzeitig ist die Schreibfeder vom Schreiber 1 auf Null zurückgefallen, da die Frequenz F₃ verschwunden ist. Wenn das dritte Segment, nämlich das zweite Segment 1, Bürste 7 erreicht, erscheint die Frequenz F₂, da der Kontakt K₂ durch den automatischen 'Sender AT₁ geschlossen ist. Der Schwebungston F₂ bis F₀ gleich 1000 Hz geht durch das Filter 54 von Kanal 1 und zieht den Schreibstift des Schreibers 1 nach unten, so daß der Buchstabe A in Kanal 1 in seiner ursprünglichen Form wiederhergestellt wird, wie in den Linien 1 und 2 von Abb. 1 dargestellt. Auf dieselbe Weise wird der Buchstabe B durch den Sender AT₁ auf Kanal ι getastet, während der Sender A T₂ den Buchstaben X vervollständigt und den Buchstaben Y über den

so Kanal 2 zu senden beginnt (s. Abb. 1). Der Empfänger hat vier Bandfilter, entsprechend den vier Frequenzen, die für zwei Kanäle notwendig sind, wenn keine Signale oder der Schwebungston Null für die Pausen verwendet wird.

Abb. 4 dient zur Erläuterung der Bandfilter. Das Hochpaßfilter eliminiert alle Schwebungstöne unter 200 Hz und beseitigt dadurch alle Schwierigkeiten, die von Harmonischen von Pausenfrequenz entstehen könnten. Wenn z. B. die Pausenfrequenz den Niederfrequenzverstärker überlasten würde, würden Harmonische erzeugt werden, die durch die Bandfilter hindurchgehen und falsche Aufzeichnungen ver-Ursachen wurden.

Diese Schwierigkeit wird durch Anordnung des Hochpaßfilters 50 vor dem Niederfrequenzverstärker beseitigt.
Die vier Filter sind auf 500, 1000, 1500 und

4.0 2000 Hz zentriert und so breit als möglich gemacht.

Abb. 5 zeigt einen Kommutator für drei Tastkanäle mit abwechselnd aufeinanderfolgenden Segmenten 1 bis 3. Hier werden drei Schleifringe und drei Sender benötigt.

Abb. 6 zeigt die dazugehörige Sendeanordnung, die der Abb. 2 entspricht. In Abb. 2 kann man die automatischen Sender als mit einem Abstand von 180 ° angeordnet betrachten, so daß, wenn der eine ein Zeichen gibt, der andere pausiert, und umgekehrt; bei dem Dreikanalsystem von Abb. 6 sind die Sender durch die Getriebe 14', 14" und 14'" um 120 ° gegeneinander versetzt, so daß, wenn der eine ein Zeichen gibt, die anderen pausieren.

In manchen Fällen ist es zweckmäßig, die Trägerschwingungen zu unterbrechen, wenn auf allen Kanälen eine Pause auftritt. Dieses kann man, wie in Abb. 2 und 3 angegeben, ausführen.

Wenn alle Kanäle gerade pausieren, fällt der Steuerstrom in der Wicklung 6 des Modulators MM auf Null, da alle mit dem Modulator in Reihe liegenden Kreise unterbrochen sind. Das Relais 41 ist so eingestellt, daß der Minimalstrom I₁, d. h. der Minimalstrom, der eine Signalfrequenz erzeugt, das Relais geschlossen hält, wodurch an das Oszillatorgitter 51 über den Relaiskontakt 47 von der Batterie 45 eine Normalvorspannung angelegt wird. Sobald der Steuerstrom auf Null abfällt (wenn alle Kanäle pausieren), wird der Relaiskontakt 47 durch eine Feder S herübergezogen und legt eine hohe negative Vorspannung von Batterie 45 und 43 in Reihe an das Oszillatorgitter 51, die die durch diese Röhre erzeugten Schwingungen unterbricht, so daß während der Zwischenräume in allen Kanälen keine Strahlung stattfindet. Die Einrichtung zur Schwingungsunterbrechung, die bei dem Ausführungsbeispiel an dem Schwingungsgenerator angenommen wurde, kann naturgemäß auch an irgendeiner anderen Stufe hinter diesem Generator angeordnet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Telegraphierverfahren, bei dem mehrere Nachrichten gleichzeitig, die Zeichenelemente der verschiedenen Nachrichten jedoch abwechselungsweise nacheinander übertragen werden und die einzelnen Nachrichten durch verschiedene Frequenz der Zeichenströme unterschieden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmung eines Schwingungskreises des Senders in Abhängigkeit von der jeweils übertragenen Nachricht geändert wird.

2. Telegraphierverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmungsänderung durch einen Stromkreis bewirkt wird, der einen Kommutator enthält, welcher die den verschiedenen Nachrichten zugeordneten Tasteinrieb tungen (AT₁ bis AT^) in cyclischer Reihenfolge einschaltet.

3. Telegraphierverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutator'mit den Tasteinrichtungen (AT₁ bis ,4T₃) gekuppelt ist.

4. Telegraphierverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstimmungsänderung durch eine dem Schwingungskreise angehörende Eisendrossel (MM) erfolgt, deren Kern durch eine Gleichstromwicklung (6) entsprechend der gerade übertragenen Nachricht mehr oder weniger gesättigt wird.

5. Telegraphierverfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Gleichstromwicklung (6) enthaltende Kreis" gegen Hochfrequenz durch Drosselspulen (37< 39) gesperrt ist.

6. Telegraphierverfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des die Gleichstromwicklung durchfließenden

sitzt auf der Welle S, die in einem Lager 12 gelagert ist und durch einen Motor 14 angetrieben wird.' SR₁ und SR₂ sind die Schleifringe, B₁, B die Bürsten, MR₁, MR₂ die magnetischen Relais, AT₁ und AT₂ die automatischen Tastvorrichtungen, die durch die Kegelräder 14' und 14' synchron mit dem Kommutator angetrieben werden. Die Verbindung zwischen den Wheatstone-Sendern A T₁ und AT₂ und den Kegelrädern 14 und 14' ist so, daß die Pausenintervalle des einen Senders mit den Zeichenintervallen des anderen Senders zusammenfallen, und umgekehrt. Die Sender sind durch Leitungen 16, 18 und 20, 22 mit Relaiswicklungen 17, 19 und 21, 23 der Relais MR₁ und MR_Z verbunden; die Kontakte K₃ und K₂ bzw. K_A und K₁ sind unter gewissen Bedingungen durch die zu den entsprechenden Relaiswicklungen gehörenden Anker geschlossen. Diese Anker sind durch Widerstände R₁ bis i?₄ mit der Spannungs- _ quelle 9 verbunden, die ihrerseits mit der Wicklung 6 des magnetischen Relais MM verbunden ist. Die Wicklung 6 ist mit der Bürste verbunden. Die automatischen Sender sind so einander zugeordnet, daß der eine ein Zeichen gibt, wenn der andere ausgeschaltet ist, und umgekehrt. Die Betriebszeit ist gleichmäßig zwischen jedem Sender aufgeteilt, was die Verwendung von Signalelementen von gleicher Zeitdauer verlangt. Beide Sender sind dem Kommutator zugeteilt, so daß ein Segment 1 unter der Bürste 7 liegt, wenn der Sender AT₁ ein Zeichen gibt; daß ein Segment 2 unter der Bürste 7 liegt, wenn ■äer Sender A T₂ ein Zeichen gibt. So ist die Betriebszeit in gleicher Weise zwischen den beiden Kanälen aufgeteilt. Der in der Wicklung 6 fließende Strom ändert die Stärke des Kraftflusses in dem Kern des magnetischen Modulators. Hierdurch wird die Permeabilität des Eisenkerns geändert, was eine Änderung der Induktanz der Wicklung 10 entsprechend den Stromänderungen zur Folge hat. Die Wicklung 10" ist an einem Teil der Induktanz 27 nebengeschlossen, die zusammen mit dem Kondensator29 die Schwingungsfrequenz der Röhre 31 bestimmt. Wenn in der Wicklung 6 Strom fließt, nimmt die Induktanz von Wicklung 10 ab. Hierdurch nimmt die gesamte Induktanz in dem Schwingungskreis ab, so daß die Röhre 31 mit einer höheren Frequenz schwingt. Das Maß der Frequenzänderung wird durch den Wert des Steuerstromes in der Wicklung 6 gesteuert. In Reihe mit der Wicklung 6 liegen Drosselspulen 37 und 39, die die Hochfrequenz vom Steuerkreis fernhalten.

' Zur weiteren Erläuterung der Arbeitsweise dieser Schaltung soll angenommen werden, daß, wenn in der Wicklung 6 von MM kein Steuerstrom fließt, der Sender eine Frequenz von 10 000 000 Hz aussende und daß der am Sender befindliche Oszillator auch auf 10 000 000 Hz eingestellt sei, so daß der .Schw.ebungston Null ist. Jetzt werde angenommen, daß die Stromstärke im Widerstand i?₄.so ist, daß die Induktanz von MM so verringert werde, daß die Senderfrequenz auf 10 002 000 Hz vergrößert werde. Diese Senderfrequenz kommt mit den örtlichen Schwingungen zur Interferenz, was einen Schwebungston von 2000 Hz zur Folge hat; der Widerstand R₃ läßt einen Strom durch die Wicklung 6 fließen, der die Frequenz der ausgesendeten Schwingungen so weit verringert, daß sich ein Schwebungston von 1500 Hz ergibt, ebenso für-den Widerstand R₂ ein Schwebungston von 1000 Hz und für den Widerstand R₁ ein Schwebungston von 500 Hz. Es wird also der Buchstabe A in Kanal 1 durch einen Punkt bei 1500 Hz (Morsepunkt) mit einem darauffolgenden Punkt bei 1000 Hz (Morsestrich) wiedergegeben, ebenso der Buchstabe B durch einen Punkt bei 1000 Hz und drei darauffolgende Punkte bei 1500 Hz. Wenn zwei Kanäle verwendet werden, müssen naturgemäß die Elemente des einen Buchstabens in einem Kanal mit den Elementen eines anderen Buchstabens abwechseln, wie in Linie 1 von Abb. 1 dargestellt. Die frequenzmodulierten Schwingungen werden in 25 verstärkt und dann ausgestrahlt. An der Empfangsstelle (s. Abb. 3) werden die Signale von der Antenne 40 über den Verstärker 42 dem mit dem. Oszillator 46 verbundenen Detektor 44 zugeführt und im Niederfrequenzverstärker 48 verstärkt. Der Oszillator 46 Üefert eine Frequenz gleich der Frequenz des ankommenden Signales und ist zweckmäßig kristallgesteuert, so daß sich ein Schwebungston Null ergibt, wenn keiner der Kanäle ein Zeichen gibt. Der etwa auftretende Schwebungston geht über einen Hochpaßfilter 50 zu einem Verstärker 48. Dieses Hochpaßfilter sperrt Schwebungstöne unter einer gewissen Frequenz ab und läßt Schwebungstöne zwischen dieser Frequenz und einer oberen Grenzfrequenz durch; es hat den Zweck, Harmonische zu eliminieren, die von einer solchen Frequenz sind, daß sie durch die Bandfilter hindurchgehen könnten. Die Schwebungstöne werden dann den Siebkreisen 52 bis 58 und von dort über die Gleichrichter 60 bis 66 den Spulen 68 und 82 der Schreibapparate zugeführt. ti ο

Wenn beide Kanäle unwirksam sind, ergibt sich am Sender ein Schwebungston in der Nähe von Null, der durch das Hochpaßfilter 50 abgesperrt wird, so daß nichts gehört wird. Sobald die Bürste 7 die Kommutatorsegmente berührt, wird der Sender auf eine Frequenz F_s getastet (s. Linie 1 von Abb. 1); es erscheint ein Schwebungston F₃ bis F₀ von 1500 Hz, der gehört werden kann, der durch das Filter 52 und über den Gleichrichter 60 zur Spule 68 des Schreibapparates 1 geht und die Schreibfeder 74 anzieht. Wenn das Segment 2 die Bürste 7

Stromes durch Widerstände (R₁ bis i?₄) bestimmt wird, welche durch den Kommutator und die Tasteinrichtungen (AT₁ bis AT₃) eingeschaltet werden.
7. Telegraphierverfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die derselben Nachricht zugeordneten verschiedenartigen Zeichenelemente untereinander gleich lang sind und sich durch die Frequenz voneinander unterscheiden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen