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Einrichtung zur Hochfrequenzübertragung für Gegenverkehr, insbesondere
längs Leitungen Die Erfindung bezieht sich. auf .eine Einrichtung zur Hochfrequenzübertragung
für Gegenverkehr, insbesondere längs Leitungen, bei der der eigene Sender und Empfänger
mit der gleichen oder mit benachbarten Wellen' auf demselben Ausgangskreis arheten.
Schaltungen dieser Art sind bereits bekanntgeworden, bei denen z. B. die Einschaltung
des Senders nur erfolgt, während gesprochen wird und gleichzeitig -während -der
Aussendung der Sendeströme der Empfänger gesperrt ist: In der übrigen Zeit, wenn
nicht gesprochen werden muß, ist dabei der Sender außer B;etrieb gesetzt. Sowohl
zur Einschaltung des Senders als auch zur Ausschaltung des Empfängers während des
Sendens werden bei diesen bekannten Anordnungen 'Elektronenröhren verwendet, die
durch Änderung ihrer Gitterspannung die Exitkopplung vorn Sender und Empfänger herbeiführen.
Die Elektronenröhren. haben für dieses Anweindungsgebiet den Nachteil, daß der Anodenstrom
der Gitterspannung folgt, so . daß also verhältnismäßig große Gitterspannungsänderun-;gen
ierforderlich sind, um genügende Änderungen des Anodenstromes zu erzielen. Andererseits
sind verhältnismäßig große An= odenströme zur sicheren Entkopplung von Sender und
Empfänger erforderlich, die nur mit verhältnismäßig großen und teueren Elektronenröhren
zu erhalten sind.
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Diese Nachteile der bekannten Anordnungen werden gemäß 'der Erfindung
dadurch vermieden, daß zur Entkopplung von Sender und Empfänger und zur wechselweisen
Anschaltung der niederfrequenten Sprechstelle an den Sender oder Empfänger gittergesteuerte
Dampfentladungsgefäße vorgesehen sind; die beim Eintreffen von Signalströmen ansprechen
und von weiteren Schaltmitteln durch Beeinflussung der Anodenspannung während des
Vorhandenseins der Signalströme periodisch undurchlässig gemacht wenden. Bei diesen
Gefäßen genügt eine verhältnismäßig kleine Gitterspannungsänderung, um den Anodenstrom
von,dem Wert Null auf einen sehr großen Wert zubringen, so daßeine schnelle und
sichere Entkopplung erzielt wird. Da jedoch bei diesen Dampfentladungsgefäßen der
Anodenstrom bei Rückgang -der Gitterspannung nicht ,auf den ursprünglichen Wert
Null zurückgeht, sondern seinen hohen. Wert
beibehält, sind .die
genannten Spaltmittel erforderlich. Hierdurch wird erreicht, daß die Gefäße, nachdem
sie undurchlässig gemacht sind, nur wieder durchlässig werden, wenn noch Signalströme
vorhanden sind.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
darge=. stellt. In der Abb. i ist ein DuplexträgerstromÜbertragungssystem dargestellt,
das einen Sender i und einen Empfänger z «enthält. Der Eingangskreis des Empfängers
und der Ausgangskreis des Senders sind miteinander über einen Transformator 4 an
den übertrag.ungskan.al 3 angekoppelt. Der übertragungskanal 3 kann beispielsweise
aus den Leitern einer Hochspannungskraftübertragungsleitung bestehen, mit welcher
der Transformator 4 über die -Kopplungskondensatoren 5 verbunden ist. Der niederfrequente
Ausgangskreis 6 des Empfängers und auch der Eingangskreis 7 des Senders sind so
angeordnet, daß sie wahlweise an die Signalg@ebervörrichtung 8, beispielsweise einen
Telephonappärat, vermittels der Kontakte eines Relais 9 angeschlossen werden können.
Die Gebervorrichtung 8 kann entweder in der Nähe des Senders und Empfängers oder
an einem entfernten Punkt angeordnet sein, . wobei die übertragung über irgendeine
geeignet erscheinende Leitung erfolgen: kann. Das Relais 9 ist normalerweise aberregt,
wodurch die Gebervorrichtung 8 normalerweise mit dem Eingangskreis des Senders i
verbunden ist, so daß also die gesamt-- Einrichtung im Ruhezustand bereit ist, bei
Betätigung Stromzeichen auszusenden.- Der Sender i ist in beliebiger Weise als modulationsfähiger
Sender .ausgebildet und enthält einen normalerweise im Ruhezustand befindlichen
Hochfrequenzgenerator, der dadurch in Betrieb genommen wird, daß die Gebervorrichtung
8 betätigt wird. Der Empfänger z kann ebenfalls nach irgendeiner bekannten Art ausgeführt
sein. Er soll aber darüber hinaus Mittel enthalten, durchwelche er bei Betätigung
es Senders i unwirksam gensacht wird. Dies wird beispielsweise -dadurch erreicht,
daß ein Entladungsgefäß vorgesehen ist; dessen Anode und Kathode parallel zu dem
Empfänger geschaltet und so angeordnet ist, daß die Gittervorspannung durch einen
Widerstand beeinflußt wird, der zwischen Gitter und Kathode angeordnet.ist: Dieser
Widerstand führt den Anodenstrom des Trägerwellengenerators des Senders. Der gleiche
Erfolg kann auch dadurch erzielt werden, daß gleichzeitig die Gitterspannung eines
oder mehrerer Gleichrichter eines Radioempfängers gesteuert werden. Die, Mittel,
um den Empfänger während der Betätigung, des Senders unwirksam zu machen, sind in
der Zeichnung durch das Entladungsgefäß i o in dem Viereck a mit dem Widerstand
i i dargestellt:. Der Widerstand i i ist zwischen Gitter und Kathode angeschlossen
und über die Leitungen i z mit dem Sender i verbun-
| Das Entladungsgefäß kann :natürlich |
| mpfangsstromkreis in irgendeiner ande- |
| rerF =Weise angeordnet sein:, um in Abhäingig- |
keit von der Spannung am Widerstand i i den Empfänger unwirksam zu machen.
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Der Ausgangskreis 6 des Empfängers und der Eingangskreis 7 des Senders
sind bei derartigen Einrichtungen gewöhnlich iri bezug auf die@ebervorrichtung miteinander
verkettet, und zwar mittels eines Differentialtransformators oder einer Spule, die,
wenn geeignet .abgestimmt, verhindert, daß Ströme vom Ausgangskreis (s zum Eingangskreis
gelangen. Es hat sich indessen gezeigt, -daß bei delrarti-_gen Anordnungen beträchtliche
Schwierigkeiten auftreten, und zwar insbesondere dann, wenn die Leitungen, die zur
Gebervorrichtung 8 verlaufen, verhältnismäßig lang und umständlich angeordnet sind.
Um derartige Einrichtungen überhaupt zu vermeiden, sind nun - Mittel vorgesehen,
und zwar insbesondere das Relais 9 in Verbindung mit den Entladungsgefäßen i g und
14, durch die in Abhängigkeit von Strömen, die im Empfänger aufgenommen werden,
der Sender von der Signalvorrichtung 8 abgetrennt wird und durch die während dieser
Zeit die Signal- oder Gebervorrichtung 8 mit dem Ausgangskreis des Empfängers verbunden
wird. Wenn die Anordnung so getroffen wird, besteht überhaupt keine Verbindung zwischen
den Kreisen 6 und 7, so daß die Möglichkeit,' daß irgendwelche Ströme des Empfangskreises
6 nach dem Sender i .gelangen, vermieden wird.
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Die Mittel, welche die Betätigung des Re- j lais 9 bewirken, müssen
hierbei so rasch wirken, däß das Relais sehr rasch betätigt wird, und zwar in Abhängigkeit
von den empfangenen Signalströmen, so daß irgendwelche nennenswerten Verluste der
empfangenen Stromzeichen, z. B. die Unterdrückung einer Silbe eines gesprochenen
Wortes; möglichst ausgeschaltet wird. Außerdem muß das Relais 9 von kräftiger Konstruktion
sein, so daß es eine Mehrzahl von beweglichen. Kontakten steuern kann., die wechselweise
mit festen Kontakten zusammenarbeiten. Unabhängig hiervon muß die Anordnung auf
verhältnismäßig schwache elektromotorische Kräfte, die vom Empfänger z aufgenommen
werden, ansprechen, um damit verhältnismäßig große Steuerströme in der Wicklung
des Relais 9 zu steuern, wobei diese Ströme augenblicklich in Abhängigkeit von den
esnpfangenden Übertragungsströmen erzeugt werden müssen. Zu diesem Zweck ist das
Relais 9 zusammen mit der Anoden-Kathoden-
Strecke des Dampfentladüngsgefäßes
13 in den Stromkreis der Gleichstromquelle i5 geschaltet. Die vom Empfänger 2 ankommenden
Übertragungsströme werden :dem Gitter und der Kathode des Entladungsgefäßes 13 über
einen Transformator 16 und einen Verstärker 17 zugeführt. Das Dampfentladungsgefäß
13 hat gewöhnlich eine negative Gittervorsp.annung, die durch die Hilfsstromq uelle
23 erzeugt wird, und ist normalerweise nichtleitend, so daß das Relais g im Ruhezustand
aberregt ist. Wenn Stromzeichen über den Verstärker 17 empfangen werden, wird das
Entladungsgefäß 13 gespeist, und das Relais g wird betätigt, um das Gerät 8 an die
Empfangsvorrichtung anzuschalten. Da die Anode des Entladungsgefäßes 13 ständig
an Spannung liegt, ist das Entladungsgefäß 13 jederzeit bereit, Strom durchzulassen.
Es spricht demzufolge auch unmittelbar auf die empfangene übertragungsspamung an
und verursacht die Erregung des Relais g.
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Nun haben Dampfentladungsgefäße, wenn sie durch eine an a@das Gitter
aufgebrachte elektromotorische `Kraft leibend gemacht worden sind, die Eigenschaft,
;auch nodh leibend zu bleiben, wenn die elektromotorische Kraft am Gitter unterbrochen
wird. Aus diesem Grunde müssen zusätzliche Mittel vorgesehen werden, um das Relais
q selbsttätig Wieder abzuerregen, wenn übertragungsströmie am Gitter des Dampfentladungsgefäßes
13 'nicht mehr empfangen werden. Diese Mittel bestehen in einem zweiten Dampfentladwngsgefäß
14, welches parallel zum Entladungsgefäß 13 geschaltet ist. Die Anode des Gefäßes
14 wird mit Wechselspannung gespeist, und zwar aus einer Stromquelle 18 über einen
Transformator i g, dessen eines Elnde mit dem negativen Pol der Stromquelle 15 verbunden
ist. Die Kathode dieses Gefäßes ist über einen Widerstand 20 zu einem Punkt im Anodenstromkreis
.des Entladungsgefäßes 13 geführt. Zwischen das Gitter und- die Kathode des Entladungsgefäßes
14 ist ein Widerstand 21eingeschaltet, der gleichzeitig im Anodenkreis des Entladungsgefäßes
1,3 liegt. Ein weiterer Widerstand 22 ist in Reihe mit dem Relais g geschaltet und
liegt infolgedessen in den Anodenkreisen beider Röhren 13 und 14.
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Die Wirkungsweise der vorbeschrlebenen Einrichtung ist folgende: Das
Entladungsgefäß 13 ist normalerweise nichtleibend. Das Entladungsgefäß 14- ist ebenfalls
normalerweise nichtleitend, da es durch die Stromquelle 23' eine negative Gitterspannung
verhält. Wenn Übertragungsströme vom Gitter des Entladungsgefäßes 13 aufgenommen
werden, dann wl°i'd dieses Entladungsgefäß leitend und bewirkt - die Erregung des
Relais g. Der Strom, der das Entladungsgefäß 13 durchfließt, verursacht einen Spannungsabfall
,an. dem Widerstand 2 i, welcher die negative Vorspannung am Gitter des Entladungsgefäßes
i q."die durch die Stromquelle 23' :erzeugt wird, überwiegt und bewirkt, daß die
Spannung am Gitter dieses Entladungsgefäßes so weit in positiver Richtung verschoben
wird, daß .auch dieses Entladungsgefäß leitend wird, wenn dessen Anode eine im Hinblick
auf die Kathode positive Spannung erhält. Das ti#itt während eines Teiles der. Halbperiode
der Wechselstromwelle, die durch die Stromquelle 18 er-. zeugt wird, ein, und zwar
wenn die Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators i g ,genügend über
die Spannung am Relais 9 und ,am Widerstand 22 hinausgeht. Während - dieser Zeit
fließt Strom durch die Vorrichtung 14 und die Widerstände 2o bis 22 und hält die
Erregung des Relais g aufrecht. Die Spannung, die ,am Widerstand 22 und Relais g
durch den Strom, der durch das Entladungsgefäß 14 fließt, erzeugt wird, vermindert
die Spannung zwischen Anode und Kathode des Entladungsgefäßes 13 so, daß diese Vorrichtung
,augenblicklich nichtleitend wird und der Stromfluß in dem Widerstand 21 aufhört.
Während der nächsten. Halbperiode der, Stromwelle 18 wird auch ,das Dampfentladungsgefäß
1 ¢ nichtleitend, wenn seine Anode negative Spannung im Hinblick auf die Kathode
erhält. Wenn noch übertr4gungsströme dem Gitter des Entladungsgefäßes 13 ,aufgedrückt
werden, wird dieses augenblicklich wieder leitend und bewirkt, daß die Vorrichtung
1 ¢ ebenso wieder leitend wird; wodurch* das Entladungsgefäß 13 wieder nichtleitend
gemacht wird. Dieser Vorgang wiederholt sich. so lange, als übertragungsströme dein
Gitter des Entladungsgefäßes 13 aufgedrückt werden. Wenn diese Übertragungsströme
indessen aufhören und das Entladungsgefäß .i 3 durch das Entladungsgefäß 14 nichtleitend
gemacht wird, bleibt dieses nichtleitend und bewirkt seinerseits, daß auch das Entladungsgefäß.1
q. nichtleitend wird, sobald dessen Anode gegenüher der Kathode negativ wird. Die
negative Vorspannung des Gitters des Entladungsgefäßes 14 bewirkt dann, daß dieses
nichtleitend bleibt, so daß das Relais g zum Abfallen kommt. Da das Dampfentladungsgefäß413
sehr hohe Ströme zu führen vermag, wird dem Relais g ein genügend großer Strom zugeführt,
so d,aß dieses rasch auf die empfangenen Übertragungsströme anspricht, so' däß das
Relais selbst von einfacher und kräftiger Konstruktion sein kann und ebenso viele
Kontakte zu tragen vermag, als zur Betätigung der gewünschten Steuervorgänge notwendig
werden. _t
Das Entladungsgefäß 13 hat die Eigenschaft, daß,
wenn seine Anodenspannung.vermindert wird, eine größere Gitterspannung notwendig
wird, um das Entladungsgefäß leitend zu machen. Aus diesem Grunde ist es wünschenswert,
nachdem das Entladungsgefäß 14 leitend geworden ist, .die Gitterspannung am Entladungsgefäß
13 zu verm41dern, damit die Signalströme, die dem Gitter des Entladungsgefäßes 13
zugeführt werden, bevor der Stromkreis, der durch das Entladungsgefäß 14 unterbrochen
wird, -das Entladungsgefäß weiterhin leitend erhalten. Dies wind durch den Widerstand
2o bewirkt, welcher an einem Teil des Parallelstromkreises des Entladungsgefäßes
14 .eingeschaltet ist, und .durch den Widerstand 24, der in den Gitterstromkreis
.des Entladungsgefäßes 13 eingeschaltet ist, wobei das an die Kathode angeschlossene
Ende des Widerstandes 2o mit dem an das Gitter angeschlossenen Ende des Widerstandes
24 durch den Leiter 25 verbunden ist. Auf .diese Weise wird idem Gitter 13, wenn
in dem Entladungsgefäß 14 Strom fließt, eine positive EMK in Reihe mit der EMK der
Stromquelle 23 aufgedrückt, so daß das Gitter des Entladungsgefäßes Beine geringere
negative Vorspannung gegenüber der Kathode erhält. Auf diese Weise wird bewirkt,
daß das Entladungsgefäß 13 durch die empfangenen Übertragungsströme wieder leitend
gemacht wird, nachdem seine Anoden-und Kathodenspannung durch die Betätigung des
Entladungsgefäßes 14 vermindert worden war. Ein Kondensator 26 ist parallel zu dem
Widerstand 24 geschaltet, um die Spannung, die dem Gitter des Entladungsgefäßes
vom Widerstand 2o zugeführt wird, zu beruhigen. Die Benutzung der Widerstände 20,
24 und des Kondensators 26 ist deshalb vorteilhaft, weil nach dem Ansprechen des
Entla,dupngsgefäßes 13 sichergestellt ist, daß die weitere Betätigung der Entladungsgefäße
13 und 14 unabhängig davon bewirkt wird, ob die Spannung der empfangenen Signale
nachgelassen hat. Auf diese Weise werden Störungen, die sonst bei leichten. Schwankungen
in der Spannung der empfangenen Signalströme auftreten könnten, vermieden. .
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Dem Relais 9 ist nach der Abb. i ein Gleichrichter 27 parallel geschaltet.
Dieser Glteichrichter ist zweckmäßig ein Trockengleichrichter mit Kupferoxydplatten.
Dieser Gleichrichter wird zweckmäßig vorgesehen, damit das Relais 9 nicht auf kurzzeitige
Unterbrechungen .ansprechen kann, die in der Relaiswicklung zwischen Silben der
Sprache oder zwischen rasch gesprochenen Worten auftreten. Eine Stromverminderung
in der Wicklung des Relais 9 verursacht einen Strom durch den Gleichrichter 27 'in
der Richtung, daß das Relais 9 im angezogenen Zustand erhalten bleibt. Dieser Gleichrichter
hat außerdem die Wirkung, daß er die Spannung über der Wicklung des Relais 9 herabsetzt,
wodurch außerdem vermieden wird, daß das Entladungsgefäß 13 zum Ansprechen
kommt, wenn. keine Signale empfangen worden sind.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 ist an Stelle des Relais 9
eine Elektron enröhre oder sonst :ein Entladungsgefäß vorgesehen. Dieses Elektronenrelais
besteht beispielsweise aus den Verstärkerröhren 28, die im Gegentakt geschaltet
sind und :deren Eingangsstromkreis mit der Gebervorrichtung B und deren Ausgangsstromkreis
mit dem Eingangsstromkreis 7 des Senders verbunden ist Der Ausgangsstromkreis des
Empfängers 2 istüber ,einen Transformator 3o, einen Verstärker 31
und den
Transformator 32 mit :der Gebervorrichtung B und dem Eingangsstromkreis 29 der Verstärkeranordnung
28 verbunden. Der Gegentaktverstärker 28 enthält ein paar Elektronenentladungsgefäße
mit Gittern, welche mit der Kathode über Widerstände 33, 34, Leiter 35, Widerstand
36 und Leiter 37 verbunden sind. Der Widerstand 36 ist Anoden-und Gitterstromkreis
der Entladungsgefäße gemeinsam; und der Anodenstrom, der normalerweise in diesem
Widerstand fließt, ist genügend hoch, um die Gitterspannung in betriebsmäßigem Zustand
zu halten. Die Entladungsgefäße sind desgleichen normalerweise in, dem Zustand,
däß die Stromzeichen von der Geber- und Empfangsvorrichtung 8 nach dem Eingangsstromkreis
des Senders i übertragen können. Sie verhindern indessen, Stromzeichen von dem Ausgangsstromkreis
des Empfängers 2 nach dem Eingangsstromkreis 7 des Senders i zu senden, und zwar
durch die Anordnung :der Dampfentladungsgefäße i 3. und 14. Die Wirkungsweise der
vorbeschriebenen Anordnung ist folgende' Wenn Übertragungsströme vom Empfänger aufgenommen
werden, dann werden diese über den Transformator 16; den Verstärker 17 nach dem
Gitter des Entladungsgefäßes 13 geführt, wodurch dieses leitend gemacht wird. Der
Widerstand 36 ist in den Anodenkreis des Entladungsgefäßes eingeschaltet
und ebenso in den Gitterstromkreis des Exitladungsgefäßes der Gegenkontaktverstärker
28, in der Weise, daß, wenn das Entladungsgefäß 13 leitend wird, ein hohes negatives
Potential an die Gitter der Gegenkontaktverstärker gelegt wird, wodurch .diese unfähig
werden, die Spannungen, die sie von dem Stromkreis 29 empfangen, zu verstärken.
Mit anderen Worten, die Dampfentladumgsgefäße 13 und 14 arbeiten auch hier in der
gleichen Weise, wie i für die Einrichtung nach Abb. i beschrieben ist.