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Abstimmeinrichtung für Hochfrequenzgeräte Bei manchen Empfängern wünscht
man nur eine kleinere Anzahl fest vorbestimmter Sender zu empfangen und die Einstellung
auf diese ohne langes Suchen vornehmen zu können.
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Es ist bekannt, zu .diesem Zweck die Abstimmung mit Hilfe eines Motors
vorzunehmen und jedem zu empfangenden Sender einen besonderen Schalter, z. B. einen
Druckknopf, zuzuordnen. Der eine Pol des Schalters schleift auf einer -zugehörigen
Kontaktbahn, welche von dem Motor zugleich mit demAbstimmittel (Drehkondensator)
so lange mitbewegt wird, bis der schleifende Pol auf eine Isolierstelle auf der
Kontaktbahn gelangt, so, daß der Motor ausgeschaltet wird. Es bereitet Schwierigkeiten,
die Isolierstelle so genau herzustellen, daß die Stillsetzung des Motors genau bei
der richtigen, Abstimmung erfolgt. Ferner ist eine derartige Einrichtung bei hohen
Anforderungen nicht frequenzkonstant genug.
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Es ist auch bekannt, bei einer Einrichtung zur Fernabstimmung mit
Motor die Bremsung des Motors durch die Zwischenfrequenz bewirken zu lassen, welche
über einen selektiven Resonanzkreis geführt ist und den Motor nach seiner Abschaltung
bremst. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um eineAbstimmeinrichtung auf vorbestimmte
Frequenzen, sondern der Motor wird nach der von Hand eingestellten Brückenschaltung
beim Erreichen des Brückengleichgewichts, die der gewünschten Frequenz entspricht,
abgeschaltet. Die Bremsung des Motors erfolgt dann über den selektiven Zwischenfrequenzkreis
bei der .genauen Abstimmung.
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Bei Empfängern ohne Motorabstimmung ist es ferner bekannt, mittels
eines Schalters wahlweise einen auf die gewünschte Emp: fangsfrequenz abgestimmten
Resonanzkreis (Quarz) in die Zuleitung zum Empfänger einzuschalten. Beim Durchdrehen
der Abstimmung des Empfängers ist dann nur die eine von dem Resonanzkreis durchgelassene
Frequenz zu hören.
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Die Erfindung befaßt sich dagegen mit einer Abstimmeinrichtung für
Hochfrequenzgeräte, bei der den einzelnen vorbestimmten Frequenzen Schalter (Druckknöpfe)
zugeordnet sind, welche einen dieAbstimmittel (Drehkondensatoren) antreibenden Motor
einschalten, bis der Motor an der betreffenden Abstimmstelle zwangsläufig stillgesetzt
wird.
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Nach der Erfindung sind bei einer derartigen Einrichtung auf die vorbestimmten
Frequenzen oder im Falle eines Superhetempfängers gegebenenfalls auf die Überlagererfrequenz
abgestimmte, durch die Schalter einschaltbare frequenzkonstante Resonanzkreise
vorgesehen,
über «-elche die empfangenen Schwingungen oder die Überiagererschwingungen geführt
sind. Diese Schwingungen bewirken bei Resonanz mit den Resonanzkreisen die Stillsetzung
des Motors.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Abbildung. Zugrunde
gelegt ist ein Kochempfindlicher Cberlagerungsempfänger, dessen Abstimmung durch
die Drehkondensatoren eines oder mehrerer Vorkreise und des Schwingungskreiskondensators
C des ersten Oszillators O verändert wird. Die Drehkondensatoren mögen auf einer
gemeinsamen Welle sitzen, die mit der Antriebswelle D verbunden ist. Zur Einstellung
ist die Welle D über die beiden Schneckengetriebe S1 und S.., niit dem llotor llI
gekuppelt. Zur Festlegung der Raststellen dienen die sechs Schwingungsquarze qa
bis qf. Die Eigenfrequenzen dieser sechs Quarze entsprechen den Trägerfrequenzen
sechs festgelegter Sender in dem Sinne, daß die Eigenfrequenz jedes Quarzes gleich
der Frequenz des örtlichen Oszillator s bei genauer Abstimmung des Empfängers auf
einen bestimmten, diesem Quarz zugehörigen Sender ist, also von dessen Trägerfrequenz.
einen Abstand hat, der gleich der Zwischenfrequenz ist.
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Die Wirkung dieser Quarze ist die, daß sie die von der Anode des örtlichen
Oszillators auf das Gitter der in Richtverstärkerschaltung geschalteten Gleichrichterröhre
G übertragenen Oszillatorschwingungen bei Resonanz kurzschließen, wodurch der Schaltkontakt
des Relais I aus der gezeichneten Stellung in die entgegengesetzte fällt. Infolgedessen
wird der Stromkreis für den Motor llI über den Widerstand R unterbrochen, und gleichzeitig
erhält die Relaisspule L der elektromagnetischen Bremse B Strom. Die Antriebswelle
D wird also augenblicklich stillgesetzt. Diese Wirkung tritt allerdings nur dann
ein, wenn der Schaltkontakt des Relais I und der mit diesem mechanisch gekuppelte
Schaltkontakt S sich in der unteren Stellung befinden. In der gezeichneten Stellung
ist der Stromkreis für die Relaisspule L durch den Schalter S unterbrochen, während
der Motor,iI unmittelbar an dem positiven Pol einer Spannungsquelle von beispielsweise
12 Volt liegt, deren negativer Pol geerdet ist.
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Das richtige Zusammenspiel der Relais wird durch den Umlaufschalter
U bewirkt, der mit Rücksicht auf ein--Verlangsamung der Motorgeschwindigkeit mit
Unterbrecherstellen in der Nähe der gewünschten Abstimmung versehen ist, zweimal
sechs Kontaktsegmente ä bis f' und ä' bis f", zwei halbringförmige Kontakte
r' und r" sowie den auf der Antriebswelle D sitzenden Doppelschleifkontakt
N enthält. Der Schleifkontakt k' schließt in jeder Schaltstellung
ein oberes Segment mit dem oberen halbringförmigen Kontakt kurz und legt damit einen
der Quarze zwischen die Übertragungsleitung vom Oszillator zur Gleichrichterröhre
G und Erde. Der Schleifkontakt k" verbindet in jeder Schaltstellung ein unteres
Segment mit dem unteren halbringförmigen Kontakt r" und schließt dadurch den Stromkreis
für das Relais I über einen bestimmten der sechs Wahlschalter a bis f. Diese Wahlschalter
mögen in an sich bekannter Weise so ausgebildet sein, daß beim Betätigen eines Schalters
der vorher betätigte zwangsläufig wieder auslöst.
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Die zweimal sechs Kontaktsegmente brauchen nicht von gleicher Größe
sein. Ein einzelnes Segment ist so anzuordnen, daß annähernd in der Mitte des dem
Segment zugeordneten Abstimmbereiches eine der einzustellenden Frequenzen liegt.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist leicht einzusehen. Durch das Einschalten
eines nicht gezeichneten Gesamtschalters möge der Empfänger eingeschaltet sein und
der Verstellinotor !1l zu laufen beginnen. Es kann angenommen werden, daß die Rotoren
der Drehkondensatoren eine fortlaufende Drehung in derselben Richtung gestatten;
im anderen Fall muß der Motör an den Enden des Bereiches jedesmal selbsttätig umgeschaltet
werden.
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Der Bedienende wünscht einen bestimmten Sender zu hören und drückt
etwa auf den Wählschalter f. Der Schleifkontakt N möge sich gerade, wie gezeichnet,
auf den Segmenten e' und e" befinden. Der Quarz q, ist also eingeschaltet, und in
einer bestimmten Stellung, die der genauen Abstimmung auf den zum Wahlschalter e
gehörigen Sender entspricht, löst das Relais II für einen Augenblick aus. Da aber
das Relais I stromlos. ist, läuft der Verstellmotor weiter. Erst in dem Augenblick,
in dem die Segmente f' und f" erreicht sind, spricht das Relais I an und schließt
einerseits den Kontakt S und löst andererseits in bei Fernabstimmungen mit Motor
bekannter Weise die unmittelbare Verbindung des positiven Pols der i2-Volt-Gleichstromquelle
von dem Motor 3I, der jetzt über den Schalter des Relais 1I und den Widerstand R
erregt wird und infolgedessen mit stark verminderter Geschwindigkeit weiter= läuft.
Sobald nun die Oszillatorfrequenz gleich der Eigenfrequenz des Quarzes qf ist, löst
sich das Relais II aus der gezeichneten Stellung, der Motor M wird aus- und die
elektromagnetische Bremse B über die Relaisspule L eingeschaltet. Gleichzeitig leuchtet
die Kennlampe K auf.
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Die Genauigkeit der Einstellung kann sehr hoch getrieben werden, da
die Eigenfrequenz
des Quarzes genau festlegbar, konstant und die
Resonanzkurve sehr spitz ist. Der Gefahr, daß dieAntriebswelleD nach dem Sperrmoment
der Gleichrichterröhre G noch ein wesentliches Stück weiterläuft, kann dadurch begegnet
werden, daß die Ansprechzeit des Relais II und der Relaisspule L der elektromagnetischen
Bremse B sehr kurz ist, während die durch den Widerstand R gegebene Endgeschwindigkeit
des Motors wie überhaupt die Schwungmassen .der gesamten Antriebsvorrichtung sehr
klein gehalten werden. Zweckmäßigeriveise setzt man weiterhin in den Kraftweg vom
Motoranker zur Kondensatorachse vor der Magnetbremse in an sich bekannter Weise
eine nachgiebige Kupplung, in der die Bewegungsenergie der schnellaufenden Antriebswelle
vernichtet wird. Gegebenenfalls kann man die Kupplung auch so ausbilden, daß sie
gleichzeitig mit dem Einsetzen der Bremsung selbsttätig auskuppelt.
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Sobald die Oszillatorfrequenz von der Eigenfrequenz des Quarzes qf
infolge einer irgendwie verursachten Frequenzänderung etwas abweicht, wird der Kontakt
des Relais II wieder geschlossen. Der Antrieb läuft selbsttätig wieder an. Will
man dies vermeiden, so kann beispielsweise auf dem Relais II noch eine zweite Wicklung
W (in der Abbildung punktiert gezeichnet) aufgebracht werden, die in Reihe mit der
Spule des Relais I geschaltet ist. Der Wicklungssinn muß aber so gewählt werden,
daß das Feld der Hilfswicklung das der Hauptwicklung des Relais II schwächt, und
zwar dermaßen, daß das Feld der Hauptwicklung, die vom Anodenstrom der Gleichrichterröhre
G durchflossen wird, nur noch stark genug ist, um .den Kontakt zu halten, aber nicht,
ihn wieder zu schließen, wenn er einmal gelöst ist. Ein selbsttätiges Wiederanlaufen
nach erfolgter Einstellung ist dadurch unmöglich gemacht.
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Erst wenn ein anderer Wählschalter, beispielsweise b, niedergedrückt
wird, löst der Wählschalter f aus. Die Spule des Relais I und die Hilfswicklung
W werden stromlos. Dadurch wird die Bremse B gelöst, der Motor läuft mit normaler
Geschwindigkeit an, däs Relais II wird wieder erregt und spricht an. Der Einstellvorgang
beginnt von neuem.
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Die Schaltung kann auch, gegebenenfalls unter Verwendungweiterer Relais,
so getroffen werden, daß nach erfolgter Einstellung der jeweils benutzte Quarz einen
frequ.enzbestimmenden Einfluß auf den Oszillator ausübt und die Oszillatorfrequenz
konstant hält.
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Die räumliche Anordnung der .im Schaltschema dargestellten Einzelteile
kann beispielsweise bei einem Flugzeugempfänger folgendermaßen gewählt werden. Die
am Armaturenbrett angebrachte Bedienungseinrichtung enthält nur die sechs Wählschalter
a bis f
sowie außerdem einen Hauptbetriebsschalter, den Telephonanschluß und
einen Bedienungsgriff für die Tonkorrektion bei Telegraphieempfang, .die in der
Abbildung nicht gezeichnet sind. Der Oszillator befindet sich natürlich im Empfangsgerät.
Die übrigen Teile können entweder auch in das Empfangsgerät eingebaut werden, oder
sie werden in einem besonderen Steuergerät zusammengefaßt, das unmittelbar neben
dem Empfänger steht und mit diesem mechanisch durch die Achsenkupplung der Antriebswelle
D mit der Drehkondensatoiwelle und elektrisch durch die Leitung, die die Oszillatorschwingung
führt, verbunden ist. Empfänger und Steuergerät können an einer beliebigen passenden
Stelle des Flugzeuges aufgestellt und auf die geschilderte Weise vom Armaturenbrett
aus ferngesteuert werden. Zur Verringerung der Einstelldauer können auch Schaltvorrichtungen
vorgesehen werden, durch die bei der Betätigung eines Wählschalters der Motor so
gesteuert wird, daß das zugeordnete Segment auf dem Umlaufschalter auf dem kürzesten
Wege erreicht wird.
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An Stelle der Quarze können natürlich auch möglichst verlustfreie
Schwingungskreise, bestehend aus festen Kapazitäten und Induktivitäten, Verwendung
finden. Diese Kreise lassen sich unter Verwendung entsprechender Bauteile ebenfalls
sehr konstant ausbilden und haben vor den Quarzkristallen .den Vorzug größerer Billiglcest.
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Bei der vorliegenden Ausführung wurde als Kriterium für die Abstimmung
auf die gewünschte Festfrequenz die Oszillatorfrequenz herangezogen. Selbstverständlich
kann auch in entsprechender Weise die Empfangsschwingung benutzt werden. Die Verwendung
der Oszillatorschwingung hat einmal,den Vorteil, daß die zur Verfügung stehende
Spannung stets von gleicher und an sich ziemlich großer Amplitude ist. Außerdem
ermöglicht sie eine Abstimmung auf einen bestimmten Sender auch dann, wenn dieser
nicht sendet. Diese Möglichkeit ist für viele Zwecke äußerst wichtig.
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Schließlich kann das Prinzip der Rasteinstellung in ähnlicher Weise
auch für die Fernbedienung von Sendern zur Anwendung kommen.