Устройство для радиоприема Советский патент 1933 года по МПК H04B1/10 

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

Имеется несколько теорий, объясняющих су5цность замирания, но до настоящего времени ни одна из теорий не была основательно проверена. Однако, в результат наблюдения некоторых явлений, Б связи с замиранием, был установлен тот факт, что коротковолновые сигналы замирают различно в местах, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга, и что фазовые соотношения сигнальных нааряжений 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 а:нтенны расположены на расстоянии нескольких длин волн, то в известные периодй сигналы, принимаемые одной aiH339тенной, могут в какой-либо момент времени иметь максимальную силу, а интенсивность сигннлов,-принимаемых другой антенной в тот же момент времени будет минимальной. Э,то имеет место и в случае применения большого числа антенн.

Вначале полагали, что энергию высокой частоты, принятую несколькими ан теинами, можно передавать в общий приемник и там комбинировать эти энергии непосредственно; однако, тзкой способ не может быть эффективным ввиду того, что соотношение фаз сигналов, принимаемых адтеннами, расположенными, напр., на расстоянии около 330 метров друг от друга, все время изменяется. Поэтому, при попытках комбинировать напряжения вь1сокой 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, npii которрм энергии сигналов складывались бы (| исимо от соотношения фаз различных антенн и комбинировались бы так, чтобы замирание не влияло на сигналы -принимаемые на слух или записываемые соответствующим самопищущим 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.

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 помощи усилителей 5 и 6; от этих усилителей энергия передается через первичные обмотки и вторичные обмотки трансформатора 7, 5, выпрямителям 9, 10, которых могут питаться из общего источника напряжения 11, Последовательно с ним включен самопишущий прибор 72, регистрирующий лищь импульсы выпрямленного тика, и потому не различающий фазовых соотношений энергий, подводимых приемниками 3 тл. 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 72 необходимо. чтобы выключатели 75 и 14 ъ аноднь1х цепях ламп 9 и 10 были замкнуты. , для того, чтобы можно было определять отдельные энергии, достигающие каждой из ламп 9 и }0, ,предусмотрено приспособление для записи сигналовотдельными самопишущими приборами 15 и 16. В этом случае выключатели 13 к 14

должны быть разойкнуты, а выклю чатели 77, 7S замкнуты.

На фиг. 3 изображен результат приема сигналов каждой из антенн, предстрвляющий часть типового сигнала, получаемого при последовательном соединении самопишущих приборов 75 и 76 с анодами 9 и 10. Обративпаись 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 сигналы записывались в прибор1е J6 в том случае, когда они замирали в приемнике J, а не записывались прибором 75. Однако, в другой промежуток времени имеет место полное замирание сигналов, соответствующих части d, э приборе 76, через посредство приемника 4 соединенном с антенн рй 2 Кривая С фиг. 3 изображает комбинированные сигналы, полученные в самопищущем приборе 72 от антенн 7 и 2; по этой кривой видно, что при комбинировании импульсов энёр-. гии, совершенно не зависяших от фазы сигналов/ достигающих антенн 7 ц 2, получается точная и четкая запись сигналов, а влияние замирания существенно устраняется.

Кривые, изображенные на фиг. 3, представляют записи, действительно полученные на практике при применении вышеописанного устройства,

Устройство; изображенное на фиг. 2, предназначается для применения с н сколькими антеннами, имеющими различные характеристики направленного действия и расположенными в одном пункте. Вертикальная антенна 7 и горизонтальная 2 расположены на одной I приемной станций. От вертикальной антейны энергия передается усилителю высокой частоты 3 (который не был показан на схеме фиг. 1, но при желании может быть применен в этой схеме). Из усилителя 5 энергия переходит в приемник 5, где приходящие сигналы детектируются, затем усиливаются усилителем звуковой частоты 7 и через первичную обмотку трансформатора 9 передаются во вторичную обмотку его,-питающую выпрямитель 77. Точно так же энергия, принятая горизонтальной антенной 2, передается усилителю высокой-частоты 4, приемнику 6 и оттуда, через усилитель низкой частоты, через первичную обмотку и вторичную обмотку трансформатора /О, выпрямителю 12.

Выпрямительные лампы // и 12 изображены с одной нитью и двумя анодами, но те же результаты морут быть полученыи с лампами, содержащими по одному аноду. Применение выпрямления обеих полуволн дает более однородные пульсации постояннбго тока, частота ко. торых равна удвоенной звуковой частоте подводимой . Оба эти обстоятельства облегчают получение сглаженного постоянного TOKd в выходном контуре выпрямителя. Устранение пульса; «ий выпрямленного тока весьма желательно. Так как сильные цу ьсации способствуют вибрированию пера самопишущего прибора и, кроме того, интерференция между пульсациями мОжет вызвать нежелательные изменения, когда

: комбинируются мощности нескольких выпрямителей.

i Пульсации можно устранить, применяя конденсаторы, подобные обычно приключаемым к катушкам самопишущих приборов. Однако, при телеграфировании с большой Сгсоростью, эти конденсаторы способствуют уменьшению скорости сигнализации и потому пред)Ночтительнее применение фильтров низkoй частоты. Эти фильтры легко пропускают низкую частоту, соответствующую импульсам при замыкании ключа, но не ,пропускают относительно высокую частоту пульсаций.

На фиг. 2 фильтрь низкой частоты представлены условно в виде самоиндукции и емкостей. После прохождения

выпрямленного тока через фильтр 13 получается существенно сглаженный ток, изменяющийся в соответствии с работой ключам 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 устройства, которая описана выше, тЬждес.твенна 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 различными характеристиками. Есллбы в точках 75.И . 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 77 самопишущим прибором. Описанное устройство может быть применено -для получения звукового сигнала, после комбинирования выпрямленных токов. Устройство обладает некоторым 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 75, которая будет описана ниже. Незаземленный зажим сопротивления /7 соединен через батарею смещающего напряжения 19 с сеткой триода 20, анод кокорого питается от батареи 27, последовательно соединенной с сопротивлецием 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 27 и сопротивление 22. Однако, когда сигналы, принятые антеннами 7 и2, передаются из точек 13 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 2( 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 й-лампе 25 нет анодного тока. Однако, когда анодный ток лампы 20 прекращается, вследствие приема сигналов антеннами 7 и 2, и точка 23 сопротивления 17 становится отрицательной, батарея 24 дает на сетку лампы 25 меньшее отрицательное напряжение, и в лампе 25 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 эйергия 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 J8. Таким образом видно, что частота тонального генератора 28 слышна в цепи J8 в те периоды, когда по лампе 25 проходит анодный , или другими словами, в те же периоды, когда сигналы принимаются антенной 7 или антенной 2.

Итак, можно залаетить, что работа ограничительного модуляторного устройства определяется тем, насколько отрицательной делается чточка 23 и как это влияет на сетку лампы 2(), так как от этого фактора зависит, будет ли в лампе 2Р анодный ток. Точно так же величиной сопротивления 22 и батареи 2-, которая должна быть приблизительно такой же, как батарея 2/, определяется будет ли 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 мош,ность, 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 над,обности понижать частоту сигнала, так как отдаваемая мощность усилителей радиочастоты может непосредственно выпрямляться лампами 77 и 72. 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 желаTejjbHO при телеграфирова°нии с большой скоростью, где частота работы ключом может составлять несколько сотен периодов. В рекоторых случаях может быть желатегкьным трансфбрмироватьчастоту 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 било 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 or друга, или с антеннами с различными характеристиками действия, или с комбинацией тех и других. При опытах оказалось, что для приема коротких волн,, например от 15 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 выпрямитель, причем комбинированиеч сигналов происходит после выпрямления, отлйчающреся тем, что регистрирующее или воспроизводящее устройство 72 присоединено к средней точке трансформатора 7, 8, служащего для передачи двухтакт-ному выпрямителю на диодах 9, Jff антенной энергии из антенны (фиг. 1).2.Форма выполнения устройства по п. 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 обмоток 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.

CtJnr.S

fxf

.2

АJ

-ЖЛ1ХяГ)Л |ЛиЧА- л ЛЛ -ллчА«.-,tr:-....yiAJSVIA-S -

M njf jiLjat iJ uAf MJf NJ f

TWVUf JVL nJVUWVU aA