Устройство для радиоприема

Устройство для радиоприема

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21 а, 54 № 3 3) 2 с

ПАТЕНТ HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ устРойства для радиоприема.

К патенту ян-ной фирмы „Радио-корпорация Америки" (Radio

Corporation of America), в г. Нью-Иорке, Соед. Штаты Америки, заявленному 13 февраля 1931 года (заяв. свид. № 83386).

Действительные изобретатели ин-цы Г. О. Петерсон (Н. О. Peterson) и Г. Г. Бевередж (Н. Н. Beverage).

О выдаче патента опубликовано 31 июля 1933 года. действие патента распространяется на 25 лет от 31 июля 1933 года.

Предлагаемое изобретение относится к устройству для устранения вредного действия замирания радиосигналов. Оно предназначается для использования при приеме коротких волн.

Имеется несколько теорий, объясняющих сущность замирания, но до настоящего времени ни одна из теорий не была основательно проверена. Однако, в результатп наблюдения некоторых явлений, в связи с замиранием, был установлен тот факт, что коротковолновые сигналы замирают различно в местах, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга, и что фазовые соотно. шения сигнальных напряжений в этих местах изменяются несколько раз в минуту. Согласно произведенным наблюдениям, оказалось, что для сигналов, принимаемых антеннами, расположенными в одном месте, и для сигналов, принимаемых антеннами, расположенными в различных местах, замирание различно, если антенны имеют различные характеристики направленного действия. Если две антенны расположены на расстоянии нескольких длин волй, то в изВестные периодй сигналы, принимаемые одной ан339 тенной, могут в какой. либо момент времени иметь максимальную силу, а интенсивность сигналов,- принимаемых другой антенной в тот же момент времени будет минимальной. Это имеет место и в случае применения большого числа антенн.

Вначале полагали, что энергию высокой частоты, принятую несколькими антеннами, можно передавать в общий приемник и там комбинировать эти энер- . гии непосредственно; однако, такой способ не может быть эффективным ввиду того, что соотношение фаз сигналов, принимаемых антеннами, расположенными, напр,, на расстоянии около 330 метров друг от друга, все время изменяется.

Поэтому, при попытках комбинировать напряжения высокой частоты двух или большего числа антенн окажется, что эти напряжения в некоторый момент времени будут складываться, а другой вычитаться. Однако, .в том случае, когда приемник быстро переключается с одной антенны на другую, получается удовлетворительный результат, но это уже не будет непосредственным комбинированием. Изобретение касается таких устройств для радиоприема, в которых применены две антенны, обладающие различными характеристиками приема и работающие на двухтактный выпрямитель, причем комбинирование сигначов происходит после выпрямления.

Главной задачей настоящего изобретения является такое комбинирование сигналов, принимаемых несколькими антеннами, при которрм энергии сигналов складывались бы не1афисимо от соотношения фаз различных антенн и комбинировались бы так, чтобы замирание не влияло на сигналы =.принимаемые на слух или записываемые соответствующим самопишущим прибором.

Сущность изобретения заключается в том, что регистрирующее или воспроизводящее устройство присоединено к средней точке трансформатора, служащего для передачи, двухтактному выпрямителю на диодах энергии от антенны. .t . На чертеже фиг. 1 изображает схематически предлагаемое устройство; фиг. 2— другую форму выполнения его; фиг. 3— кривые приема, получаемые в устройствах по фиг. 1, 2.

Отдаваемая приемниками мощность усиливается любым способом при помощй усилителей 5 и б; от этих усилителей энергия передается через первичные обмотки . и вторичные обмотки трансформатора 7, 8, выпрямителям 9, 10, аноды которых могут питаться из общего источника напряжения 77. Последовательно с ним включен самопишущий прибор 12, регистрирующий лишь импульсы выпрямленного тдка, и потому не различающий фазовых соотношений энергий, подводи мых приемниками 3 и 4. Отсюда видно, что самопишущий прибор 12 регистрирует лишь энергию, а соотношение фаз сигналов, достигающих антенн 7 и 2, несущественно и не влияет на запись.

Для работы прибора 12 необходимо чтобы выключатели 13 и 14 в анодных цепях ламп 9 и 70 были замкнуты. Од нако, для того, чтобы можно былоопределять отдельные энергии, достигающие каждой из ламп 9 и 10,,предусмотрено приспособление для записи сигналов отдельными самопишущими приборами 75 и 16. В этом случаевыключатели 13и14 должны быть разомкнуты, а выкМючатели 17, 18 замкнуты.

На фиг. 3 изображен результат приема сигналов каждой из антенн, - пред- ставляющий часть типового сигнала, получаемого при последовательном соеди-- .. нении самопишущих приборов 15 и lб с анодами ламп 9 и 10. Обратившись к кривой А фиг. 3, можно заметить, что . часть d указывает на полное замирание сигналов, подлежащих приему антенной

1, тогда как из кривой h видно, что в соответствующий промежуток времени, 1. сигналы записывались в приборе lб в -: - -:.: том случае, когда они замирали в прием-,. q нике 3, а незаписывались прибором 15.. Однако, в другой промежуток времени. имеет место, полное замираниесигналов,:.(, соответствующих части И, в приборе lб, через посредство приемника 4 соединенном с антенной 2. Кривая С фиг. 3 . изображает комбинированные сигналы, полученные в самопишущем приборе 12 от антенн 1 и 2; по этой кривой видно, что при комбинировании-импульсов энер-- : гии, совершенно не зависящих от фазы сигналов, достигающих антенн 1 и 2; получается точная и четкая запись сигна- . лов, а влияние замирания существеино .-. :. ! устраняется, Кривые, изображенные на фиг. 3, пред -,, ставляют записи, действительно получен-..-ные на практике при применении выше-. описанного устройства, Устройство, изображенное на фиг,:2, предназначается для применения с не-. сколькими антеннами, имеющими раз- . личные характеристики направленного действия и расположенными в одном .. пункте. Вертикальная антенна 1 и горизонтальная 2 расположены на одной, приемной с анций; От вертикальной антенны энергия передается усилителю . высокой частоты 3 (который не был по- ., казан на схеме фиг. 1, но при желании может быть применен в этой схеме), Из усилителя 3 энергия переходит.в прием/ ник 5, где приходящие сигналы детектируются, затем усиливаются усилителем звуковой частоты 7 и через первич.ную обмотку- трансформатора 9 пере-. даются во вторичную обмотку его,.пи- тающую выпрямитель ll. Точно так же энергия, принятая горизонтальной антен ной 2, передается усилителю высокой

-частоты 4, приемнику б и оттуда, через усилитель низкой "частоты 8, через первичную обмотку и вторичную обмотку

-трансформатора 10, выпрямителю 72.

Выпрямительные лампы 71 и 12 изображены с одной нйтью и двумя анодами, но те же результаты могут быть получены и с лампами, содержащими по одному аноду. Применение выпрямления обеих полуволн дает более однородные пульсации постояннбго тока, частота ко, TopbIx равна удвоенной звуковой частоте подводимой . энергии. Оба эти обстоя.тельства облегчают получейие сглаженного постоянного тока в выходном кон-туре выпрямителя. Устранение пульсаций выпрямленного тока весьма жела. тельно, так как сильные пульсации способствуют вибрированию пера самопи, шущего прибора и, кроме того, интерференция между пульсациями может ..вызвать нежелательные изменения, когда комбинируются мощности нескольких

Выпрямителей., Пульсации - можно устранить, применяя конденсаторы, подобные обычно приключаемым к катушкам самопйшу.щих приборов. Однако, при телеграфировании с большой скщ>остью, эти конденсаторы способствуйт уменьшению скорости сигнализации и потому предиочтительнее применение фильтров низ, кой частоты. Эти фильтры легко пропускают низкую частоту, соответствующую импульсам при замыкании ключа, но не .пропускают относительно высокую частоту пульсаций.

На фиг. 2 фильтры низкой частоты представлены условно в видесамоиндукции и емкостей. После прохождения выпрямленного тока через фильтр 13 получается существенно сглаженный ток, изменяющийся в соответствии с работой ключом в передатчике. При параллельном соединении выходных контуров усилителей каждый приемник дает свою часть принятой энергии, независимо от фазы токов высокой частоты. Та . часть изображенного на фиг. 2 устрой.ства, которая описана выше, тЬждест.венна с устройством, изображенным на фиг. 1, с тем исключением, что вместо

- расположенных на расстоянии друг от друга антенн здесь применены расположенные в одном месте антенны с различ- i ными характеристиками. Если бы в точках 13,и 14 фиг. 2 были включены последовательно самопишущие приборы, подобные 75 и 16 по фиг. 1, то получились бы записи, тождественные с кривыми А и В фиг. 3. Комбинированная запись С фиг. 3 получится, если заменить сопротивление 17 самопишущим прибором.

Описанное устройство может быть применено для получения звукового сигнала, после комбинировачия выпрямленных токов. Устройство обладает не которым ограничительным действием, что является желательным, так как влияния небольших изменений в комбинированных выпрямленных токах ослабляются. . Часть устройства, заключенная в пунктирном прямоугольнике, представляет ограничитель и модулятор, применяемый для получениязвукового сигнала в цепи 78, которая будет описана ниже. Незаземленный зажим сопротивления 7 соединен через батарею смещающего напря. жения 19 с сеткой триода 20, анод кокорого питается от батареи 27, последовательно соединенной с сопротивлением 22. Сетка лампы 20 нормально получает от батареи 19 такое смещающее напряжение, что анодный ток протекает по цепи, когда сигналы не принимаются.

В этом случае .анодный ток проходит через лампу, через батарею 21 и сопротивление 22. Однако, когда сигналы, принятые антеннами 7 и2, передаются из точек

l3 и 14 в точку 23, то, вследствие падения напряжения в сопротивлении 77, нормальное смещающее напряжение на сетке лампы 20 повышается.

Очевидно также, что, когда анодный ток лампы 20 проходит через точку соединения сопротивления 22 с анодом лампы 20 и с батареей смешающего напряжения 24 для сетки лампы 25, ее сетка становится отрицательной, вследствие падения напряжения в сопротивлении 22. В этом случае, при отсутствии сигнала в лампе 25 нет анодного тока. Однако, когда анодный ток лампы 20 прекращается, вследствие приема сигналов антеннами 1 и 2, и точка 23 сопротивления 17 становится отрицательной, батарея 24 дает на сетку лампы 25 меньшее отрицательное напряжение, и в лампе25 сразу начинает протекать анодный ток.

С анодной цепью лампы 25 связан через трансформатор 27 генератор звукокой частоты 28, питающий первичную обмотку упомянутого трансформатора; из первичной же обмотки энергия передается во вторичную обмотку его. В эту же анодную цепь включена также первичная обмотка трансформатора 29, из вторичной обмотки которого энергия передается в цепь звуковой частоты 18.

Таким образом видно, что частота тонального генератора 28 слышна в цепи

18 в те периоды, когда полампе 25праходит анодный ток, или другими словами, в те же периоды, когда сигналы принимаются антенной 1 или антенной 2.

Итак, можно заметить, что работа ограничительного модуляторного устройства определяется тем, насколько отрицательной делается.,точка 23 и как это влияет на сетку лампы 20, так как от этого фактора зависит, будет ли в лампе 20 анодный ток. Точно так же величиной сопротивления 22 и батареи 24, которая должна быть приблизительно такой же, как батарея 21, определяется будет лн проходить анодный ток по лампе 25.

Нужно также заметить,что, если ограничитель установлен таким образом, что при минимальном сигнале потенциал точки 23 будет достаточно отрицательным, чтобы уменьшить анодный ток лампы 20 до нуля, то дальнейшее усиление сигнала не окажет влияния на звуковую мощность, получаемую от трансформатора 29.

;Отсюда, если комбинированные выпрямленные токи изменяются . в умеренных границах, то при надлежащей установке эти изменения не передадутся лампе 25, управляющей отдаваемой мощностью звуковой частоты.

Далее, если усилители высокой частоты 3 и 4 могут давать значительное количество энергии, то .нет надобности понижать частоту сигнала, так как отдаваемая мощность усилителей радиочастоты мажет непосредственно выпрямляться лампами 11 и 12. Применяя несколько ступеней усиления высокой частоты с несколькими настроенными контурами, можно достигнуть высокой селективности. Такое устройство позволило бы легко фильтровать выпрямленные .токи, что было бы особенно желательно при телеграфировании с боль /: шой скоростью,где частота работы ключом может составлять несколько сотен периодов. В некоторых: случаях -может быть желательным трансформировать частоту сигнала не в звуковую частоту, а в промежуточную частоту. -Это можно осуществить путем замены усилителей звуковой частоты 7 и 8 усилителями промежуточной частоты. По существу работа устройства будет такой же, как это уже было описано.

На фиг. 1 и 2 показаны лишь два приемника, но на практике. можно применить любое число приемников или с антеннами любого типа, расположенными на некотором расстоянии, друг оТ друга, или с антеннами с различными характеристиками действия, или с комбинацией тех и других. При опытах оказалось, что для приема коротких волН, найример от 5 до 20 метров, антеннами расположенными на некотором расстоянии друг от друга, наиболее эффективной оказалась комбинация трех, антенн с одинаковыми характеристиками расположенных на расстоянии около 330 метров друг от друга.

Предмет патента.

1. Устройство для радиоприема с применением двух антенн, обладающих различными характеристиками приема:и работающих на двухтактный выпрями- тель, причем комбинирование, сигналов происходит после выпрямления, отличающсовоя тем, что регистрирующее или воспроизводящее устройство 12 присое- динено к средней точке трансформато- . ра 7, 8, служащего для передачи двух-. тактному выпрямителю на диодах 9, f9 .. антенной энергии из антенны (фиг. 1).

2. Форма выполнения устройства по и. 1, отличающаяся тем, что обе антенны работают на общий трансформатор.

3. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что для каждой антенны применен отдельный трансформатор и отдельный двухтактный выпрямйтель на диодах, а воспроизводящее или регистрирующее. устройство присоединяется к точке 23, получающейся от соединения средних точек об-; моток 9, 10 обоих трансформаторов . (фиг. 2).

4. При устройстве по п.п. 1 — 3 применение фильтров, включенных между выпрямителем и регистрирующим или воспроизводящим устройством.

5. При устройстве по п.п. 1 — 4 приме нение токоограничивающего и модулирующего устройства, включаемого между выпрямителем и регистрирующим или воспроизводящим устройством.

Р 8

Тин. сИскраэ.