УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТПРАВЛЕНИЯ И ПРИЕМА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН Советский патент 1927 года по МПК G08C17/00 

Предлагаемое устройство для отправления и приема электромагнитных волн переменной длины предназначается для передачи на расстояние серии сигналов, служащих для приведения в действие как контрольных приборов, среди которых частным случаем является фото-компас, так и других приборов, служащих для управления движением сложных механизмов, автоматизированных мин, судов, аэропланов; кроме того, устройство может быть использовано, в связи с пишущей машиной, или телеграфным аппаратом, для печатающих передачи и приема.

На фиг. 1-12 схематического чертежа поясняется предлагамое устройство.

Для наиболее точного регулирования изменений частоты и, следовательно, излучаемых волн различной длины, а также с целью получить возможность расширять диапозон волн, предлагаются следующие схемы.

Отравительная радиосеть (фиг. 1) представляет собой открытую цепь, состоящую: из заземления, антенного амперметра, переменных самоиндукций (которых на чертеже показано две, но может быть и больше) для изменения длины волн и связи с цепями цилиндров второго усиления основных генераторных схем I и II и из воздушной сета.

Для получения основных незатухающих колебаний, передаваемых в радио-сеть, применяются генераторные схемы; например, согласно фиг. 1 (под литерами I и II) с двойным усилением, состоящие каждая из генераторной и модуляторной ламп. Каждая схема состоит из следующих цепей: 1) цепь низкого напряжения накала нитей генераторной и модуляторной ламп, лампы первого усиления и трех параллельно включенных ламп второго усиления; 2) цепь сетки модуляторной лампы - вторичная обмотка индукционной катушки-батарея, дающая первоначальный отрицательный потенциал на сетки и потом выключаемая - сетка-нить-катушка связи с той же цепью второго генератора; 3) цепь сетки генераторной лампы - сетка-нить-катушка связи с цепью цилиндра; 4) цепь цилиндров и генераторной лампы - плюс высокого напряжения - реактивная катушка-минус высокого напряжения; 5) цепь замкнутого колебательного контура - первичная обмотка трансформатора - конденсаторы переменной емкости; 6) цепь сетки лампы первого усиления - вторичная обмотка трансформатора - батарея с блокировочным (параллельно) конденсатором - сетка-нить; 7) цепь цилиндра: первого усиления - плюс высокого напряжения - реактивная катушка - добавочное сопротивление - цилиндр-нить-реактивная катушка-минус высокого напряжения; 8) цепь автотрансформаторной связи первого и второго усиления - плюс высокого напряжения - реактивная катушка-добавочное сопротивление - конденсатор - параллельно включенные емкость и самоиндукция-конденсатор шунтированный сопротивлением - нить лампы первого усиления - реактивная катушка - минус высокого напряжения; 9) цепь сеток ламп второго усиления - автотрансформаторная связь - сетки-нити трех ламп; 10) цепь цилиндров второго усиления - плюс высокого напряжения - реактивная катушка-рама сердечника магнитного усилителя - первичная обмотка катушки связи с открытой цепью радиосети - рама сердечника магнитного усилителя - цилиндры-нити-реактивная катушка-минус высокого напряжения.

В последней цепи, в первичную обмотку катушек связи с радиосетью введен замкнутый составной железный сердечник, магнитная индукция которого изменяется при изменении насыщения, при чем витки цепи токов высокой частоты обвивают две наружные стороны рамы сердечника, средний же его стержень имеет витки другой цепи, образуя в совокупности, так называемый, магнитный усилитель. Указанная цепь магнитного усилителя, обслуживаемая постоянным током, является средством для изменения самоиндукции катушек связи с радиосетью при изменении насыщения в сердечнике. Она включается в цепь цилиндров усилителей токов низкой частоты (представленных на фиг. 1), составленных из трех ламп, при чем в эти цепи введены первичные обмотки катушек связи, индуктивно действующих на вторичные обмотки в цепях модулирующих ламп генераторов I и II.

В эти цепи введены пустотные или иные выпрямители переменного тока D, усиленного до необходимой величины; между с и d включаются, в случае необходимости, контуры для выравнивания выпрямленного напряжения, а также источник постоянного тока, в случае, если в цепях сеток усилителей токов низкой частоты введены последовательно добавочные постоянные отрицательные электродвижущие силы для получения постоянного тока в цепи анода. Параллельно цепи, близ сердечника, в нее вводится батарея для подмагничивания сердечника от нуля до необходимого предела, после которого на нее начинает действовать изменяющийся, увеличивающийся или; уменьшающийся ток цепи магнитного усилителя.

Далее идет схема усилителей токов низкой частоты, например, такая, как изображено на фиг. 1, цепи сеток которых индуктивно связаны с цепями фотоэлементов или селеновых витков, изображенных на фиг. 2 и состоящих из: одного полюса фотоэлемента, прерывателя типа тиккера или струнного прерывателя Сименса, одного полюса источника электрической энергии, другого полюса его, первичной обмотки катушки трансформатора (изобр. на фиг. 1) - разных сопротивлений и другого полюса фотоэлемента.

Основная цель предлагаемого устройства состоит в получении с далекой, в частном случае, движущейся отправительной станции, расположенной, например, на корабле, сигналов, производимых на ней автоматически, или отправке сигналов со станции наблюдения механически, например, нажатием клавиатуры, соответствующей передаваемым буквам. Устройство может также применяться для получения определенных движений органов управления движущегося на расстоянии прибора; при нажатии клавиши, в первоначальной цепи вследствие замыкания контактов, появляется ток различной величины, проявляющий свое действие на дальнейшие части системы. При необходимости замыкания этой цепи автоматически, например, для передачи показаний изменения румбов компасом, когда необходимо устранить всякие материальные контакты (при применении жирокомпаса Сперри применяется контактная передача согласно схемы фиг. 3), был принят световой луч, освещающий с изменяющейся яркостью расположенный на коробке компаса, например, против N фотоэлемент, т.-е. освещавший большую или меньшую площадь его отрицательного электрода, в зависимости от прохождения между лучем и фотоэлементом картушки компаса с большими или меньшими отверстиями на ней, соответствующими различным румбам. Следствием этого должно было быть усиление, или ослабление тока фотоэлемента и дальнейшее соответственное воздействие его через генераторную и усилительную схемы на изменение величины амплитуд колебаний.

В виду того, что возбуждаемый фотоэлементами ток весьма незначителен и непосредственные изменения его весьма слабо отразятся на, далнейшем действии системы, а метод непосредственного приложения его к генераторной схеме для управления вырабатываемым ею током, усиливаемым затем усилителем и действующим, дальше, как это было бы необходимо в настоящей системе, неудобен, из-за трудности сохранения настройки колебательных контуров при переводе влияния амплитуд на частоту и малой подвижности изменяющихся градаций тока, необходимо принять следующие меры: установить различную определенную силу тока в каждом данном случае, на основаниях изменения мощности, в зависимости от числа перерывов и сопротивления, превратив его в прерывистый (или переменный, вставив обозначенный пунктиром конденсатор), действуя на изменения электродвижущей силы самоиндукции, усилить его, воспользовавшись катодным усилителем, трансформировать его, выпрямить и получить токи, необходимые для дальнейших процессов.

Для этого, в изображенном на фиг. 2 и 8-10 схематически фотокомпасе, вместо одного фотоэлемента, установлена по- окружности коробки серия таковых, соответственно румбам, или вместо фотоэлементов установлены на их место витки селеновой проволоки (фиг. 8-10), против которых в коробке компаса имеются отверстия в виде щелей, а в картушке компаса имеется одно отверстие с оптическим прибором, через которое проходит световой луч, освещая последовательно, в зависимости от поворотов картушки, то одно, то другое отверстие в коробке компаса. Фотоэлементы, или селеновые витки соединены, как показано на фиг. 2.

Для получения прерывистого тока, действующего на усилительную схему, применяется прерыватель Р, (фиг. 2), подобный тиккеру Аустина А, состоящий из серии колесиков соединенных на общей оси, вращающихся вместе с ней посредством электро-моторика М с постоянной скоростью, но изолированных как от нее, так и друг от друга. Каждое колесико состоит из двух частей, одной - большего диаметра с соответствующим числом мелких зубчиков, другой - меньшего диаметра - гладкой. К гладкой часта прилегают щетки b, соединенные с упомянутым одним электродом фотоэлементов Ф, или одним концом селенового витка, а по поверхности зубчатых колесиков скользят с малым нажатием упругие пластинки различной длины и массы С, вставленные в соответствующие держатели D и соединенные с одним полюсом источника электрической энергии. Другой полюс соединен через штепсельное гнездо X с первичной обмоткой катушки L (фиг. 1) и далее через нее и штепсель X′, через различные сопротивления r₁, r₂, r_3… с другими электродами фотоэлементов, или витков селена. Вторичная обмотка катушки L₁ (фиг. 1) включена в цепь упомянутых выше усилителей токов низкой частоты У и У₁. Получаемые таким образом цепи: фотоэлемент, или селен-прерыватель-катушка - сопротивления -фотоэлемент, -незамкнуты, ток в цепи отсутствует. Каждая упругая пластинка соответствует определенному тону; соответствующее ей зубчатое колесико - (в отличие от тиккера Аустина) для более легкой настройки имеет столько зубцов, чтобы при определенном количестве оборотов всей системы колес в секунду, в каждой пластинке возбуждалось соответствующее ее тону число колебаний; сопротивление каждой цепи рассчитываются так, чтобы совместно с числом перерывов возбуждать в катушке LL₁ соответственную переменную электродвижущую силу самоиндукции разной величины, в строгой последовательной градации для каждой цепи фотоэлемента. Вместо вращающегося прерывателя-распределителя (в особенности, при ненадежном постоянном равномерном ходе моторчика) устанавливается струнный прерыватель Сименса (включенный, как ваше описано), у которого струны, поддерживающие якорек, настраиваются на вибрирующих пластинках.

Первичные цепи фотоэлементов располагаются сериями (которых на фиг. 2 изображено две), количество которых зависит от гаммы колебаний, которой можно управлять посредством данного магнитного усилителя, при чем каждая серия соответствует цепям: I генератора или II, или как указано в механической передаче сигналов 3 и 4. Принцип действия светового луча в данной системе состоит в последовательном замыкании тока, в порядке освещения им фотоэлементов, или селеновых витков, и размыкании его при прекращении - освещения. Сила тока соединенного с ними источника электрической энергии постоянная. Генераторы незатухающих колебаний I и II, при самостоятельном действии, без влияния цепей фотоэлементов, настроены в резонанс между собой и с радиосетью на одну общую, определенную длину волны; при этом принято во внимание первоначальное постоянное подмагничивание сердечников магнитных усилителей батареями ба₁ и ба₂ (фиг. 1), а число ампер-витков, соответствующих колену насыщения, число витков обмотки и также подмагничивание ба₂ рассчитаны на изменения насыщения при большей величине тока управления в цепях II генераторной схемы, чем в I, а в цепях III больше, чем в II, и в IV больше, чем в III.

Пусть, например, картушка показывает N, против которого на коробке компаса нет отверстия и нет фотоэлемента. Лампы зажжены, генераторы излучают определенной длины волну х, с частотой n и амплитудой а. Устройство усилителей токов низкой частоты принято в расчет при настройке так, чтобы обратное действие генераторов не вызывало их вредного влияния на цепи магнитного усилителя и предыдущие. Ток в первичных цепях отсутствует, распределитель вращается в холостую, приводя в колебание все пластинки с свойственной для каждой из них частотой, а струнный прерыватель, если введен таковой, бездействует. Радиосеть излучает принятую волну, воспринимаемую на приемной станции.

Если теперь картушка компаса повернется, например, на один румб, став нордом, у которого на ней имеется отверстие с оптическим прибором, против отверстия в коробке компаса соответствующего первому румбу и соответствующего элементу 1, или селеновому витку, то световой луч воздействует на электроды ф или возбудит проводимость селена и замкнет первую цепь. Вследствие настройки вибрирующей пластинки с, например, на первый тон и сообщения ей соответствующего числа колебаний в секунду зубчиками первого колесика, а также введения в цепь соответствующего сопротивления r, в первичной обмотке катушки L появится определенная, зависящая от предыдущих факторов, электродвижущая сила самоиндукции, а во вторичной L₁ электродвижущая сила индукции, которая, будучи приложена к секте усилительной схемы, даст в цепи его анода усиленный переменный ток, строго соответствующий по своей форме приложенной к сетке переменной электродвижущей силе. Этот переменный ток, проходя по цепи первого магнитного усилителя Мг₁, будучи выпрямлен пустотным или другим каким-либо катодным выпрямителем Д, изменит в определенном размере насыщение железного сердечника магнитного усилителя, изменив соответственно первичную самоиндукцию катушки L₃, изменив период колебаний и тем самым изменив их частоту, которая, например, будет n′. Так как генераторная схема II будет продолжать в это время излучать колебания частоты n и, будучи связана с радиосетью, передавать ей таковые, то в результате получатся биения, число которых υ будет зависеть от разности частот обоих колебаний υ=n′-n, при чем получится определенный, например, первый чистый тон, который должен быть рассчитан так, чтобы соответствовать тону первой пластинки цепи фотоэлемента на прерывателе. Этот тон, излучаясь в пространство, воспринимается на приемной станции. Одновременно, так как цепь анод-магнитный усилитель связана индуктивно с цепью модуляторной лампы I генератора, соответственно проходящему по цепи пульсирующему току, в зависимости от его величины, потенциал на сетке модуляторной лампы получит другое значение, благодаря чему произойдет изменение тока цилиндров модуляторной и генераторной ламп, изменив и амплитуду незатухающего колебания замкнутого контура генератора I, каковое изменение в усиленном виде передастся на радиосеть, в виде, например, амплитуды величины b. Таким образом, амплитуды возникающих биений будут равны разности между наибольшим и наименьшим значением, т.-е. удвоенной меньшей амплитуде (b+а) - (b-а)=2а.

Так как глубина биений будет наибольшей при равенстве амплитуд составляющих колебаний (b=а=А), то вызвать это явление желательно, соединяя индуктивно цепь сетки модуляторной лампы I генератора с цепью сетки модуляторной лампы II генератора, в котором благодаря этому возникнут одинаковые амплитуды, при чем (А+А) - (А-А)=24. Мгновенное число ампервитков ni на катушке магнитного усилителя, складываясь из ампервитков переменного тока высокой частоты NI и ампервитков постоянного тока n₀ i₀ по отношению к ампервиткам насыщения S, взаимодействуя, будут определять изменение самоиндукции, в зависимости от изменения амплитуд переменного тока и постоянного тока намагничивания.

Если картушка компаса повернется дальше, осветив, например, второе отверстие в коробке компаса, то замкнется вторая первичная цепь второго фото- или селено-контакта. Ток пройдет через второе колесико и пластинку, или вторую проволочку прерывателя Сименса, настроенные на другой тон, с другой частотой перерывов, причем вследствие взаимодействия с величиной второго сопротивления, они изменят электродвижущую силу самоиндукции в L, которая через усилитель вызовет другую величину I_an в цепи магнитного усилителя и другой потенциал на сетке модуляторной лампы I генератора и, взаимодействуя по предыдущему, дадут новую величину самоиндукции катушки L₃, вызвав новую частоту колебаний, например, n′′ и новое число биений υ=n′′-n, соответствуя следующему тону. То же произойдет и со взаимодействием новой с и первой а амплитуд нового числа υ′ биений составного колебания. То же произойдет при замыкании 3, 4… n цепей первой серии контактов до предела, когда самоиндукция L₃ перестанет зависеть от тока i₀ в цепи I_an.

Тогда начинает работать вторая серия первичных цепей контактов, связанная аналогично первой с усилителем У₂ тока низкой частоты и генератором II. Но в этом случае, как видно на фиг. 2, при замыкании контакта 1′ второй серии, кроме соответствующей цепи, связанной с самоиндукцией L′₁, усилителем У₂ генераторной схемы II и магнитным усилителем Мг₂, замыкается также последняя n-ая цепь первой серии, соответствующая полному насыщению сердечника Мг₁, дальше которого самоиндукция L₃ перестает изменяться. Замыкание этой цепи i′ происходит через новое добавочное сопротивление r₁, компенсирующее изменение числа перерывов на колесике (соответствующее 1′), чтобы поддерживать электро-движущую силу в L прежней и не изменять последней величины самоиндукции на L₃. Теперь генераторная схема с цепями I действует так, как действовала раньше схема II, а схема II, рассчитанная на большие величины взаимоотношения намагничивания и амплитуд переменного тока высокой частоты, действует как первая, вызывая биения нового порядка, с новыми составными амплитудами, давая тона, например, октавой выше предыдущих. Замыкание последующих цепей контактов второй серии 2′, 3′… n′ сопровождается замыканием последней цепи n, каждый раз через увеличивающееся добавочное сопротивлние на изложенных основаниях, до полного предела возможности управлять изменением самоиндукции II генераторной схемы L′₃. В случае применения механической передачи сигналов, как показано на фиг. 3, или, вообще, возможности расширить диапозон системы, открытая цепь связывается с III и IV генераторными схемами, при чем (фиг. 4, 5, 6, 7), каждая последующая октава замыкает последний контакт всех предыдущих (предыдущие работают при полном насыщении, а последующие являются вызывающими сложные колебания). В этом случае применения механической передачи нет надобности вводить добавочное сопротивление при переключении последующих октав, так как замыкание каждой последней цепи предыдущей октавы происходит непосредственно, и частота перерывов последующих цепей на них не передается.

Схема механического замыкания контактов, изображенная на фиг. 3, состоит в следующем. Кружки Е представляют собою клавиатуру, состоящую из ключей подобных, например, у пишущей машины; каждый ключ соответствует букве или сигналу, составляя цепь, такую же, как описано выше при фиг. 3, а именно: штепсель b - контакт b¹ (см. фиг. 3) - зажим а - сопротивление r - щетка-вибрирующая пластинка прерывателя через его колесико, или зажимы струнного прерывателя - источник электрической энергии - штепсель а. Цепи настроены и действуют так, как было описано раньше, но так как в данном случае имеется возможность непосредственно использовать источники электрической энергии достаточной мощности, то штепселя цепей приключаются не к цепи катушки самоиндукции L в штепселях х и х′, а непосредственно в цепях магнитных усилителей, в штепселях а и b (фиг. 2), из которых исключены выпрямители переменного тока; воздействие цепей на катушки цепи сетки генераторов I, II и т.д., равно как изменяющееся намагничивание сердечников Мг происходит от пульсирующего постоянного тока.

Другим вариантом (при желании пользоваться изменяющимися колебаниями, обладающими каждое одним периодом, без образования биений) является следующее построение описанной системы.

Открытая цепь радиосети устраивается с большим затуханием собственных колебаний; в ней возбуждаются незатухающие колебания слабо связанной с ней только одной первичной генераторной цепи, представляемой, например, схемой генератора II (фиг. 1); при этом во вторичной цепи, т.-е. радиосети, собственные колебания будут быстро затухать и останутся только одни - навязанные. В эту цепь вводятся: одна (вместо генераторной схемы I), две, или ряд трансформаторных катушек, вместе с которыми и производится расчет настройки колебаний открытой цепи с генератором II на определенную основную длину волны. Каждая такая катушка соответствует серии цепей фотоэлементов или контактов, заменяя указанные в предыдущем описании схемы генераторов. Вторичные обмотки катушек включены в цепь радиосети, а первичные, обвивая боковые стороны рамы сердечников у Е-F (фиг. 1), замыкаются на себя через амперметр и соответствующее сопротивление.

При прохождении через вторичную обмотку возбужденной в сети генератором переменной электродвижущей силы, в первичной обмотке появляется переменный ток такой же частоты; одновременно в ней индуктируется электродвижущая сила самоиндукции, совпадающая по фазе с вторичной электродвижущей силой. Среднее колено рамы сердечника, согласно вышеприведенного, охватывается витками цепи анода усилителя низкой частоты, соединенного с цепями фотоэлементов или непосредственно цепями механических контактов, образуя магнитный усилитель, как было описано ранее. Если теперь действовать на сердечник, изменяя его насыщение непосредственно изменяющимся постоянным током через упомянутые цепи, то будет изменяться самоиндукция катушек и меняться, таким образом, длина излучаемой волны, а также будет меняться сила тока сети. Включая таким образом, как было описано выше, цепи серий, сначала на первую трансформаторную катушку, затем на 2, 3 и 4, оставляя каждый раз предыдущие в полном действии, получится изменение длины одной волны, излучаемой радиосетью от одного генератора, при чем в каждом данном случае эта длина волны будет соответствовать данной цепи фотоэлемента, или соответствующему сигналу от контакта.

Тот же эффект изменения частоты колебаний, в соответствии с автоматически передаваемыми сигналами, можно было бы получить непосредственно от фотоэлементов или селеновых витков, минуя описанные системы прерывателей. Такая схема изображена на фиг. 11, где изображена та же схема компаса К, как и на фиг. 2 и 8, 9 и 10. Источником светового луча, поочередно освещающего контакты, является электрическая лампочка, питаемая от батареи через прерыватель или питаемая переменным током низкой частоты. Контактами на окружности коробки компаса являются селеновые элементы, обладающие большой чувствительностью к изменению освещения, устройство которых изображено на фиг. 10. Весь комплект состоит из стеклянного пустотного кольца Р, вставленного в коробку, окружающую коробку компаса, со щелями против каждого селенового элемента. В это пустотное кольцо впаяны по два электрода (плюс и минус), поддерживающих селеновую нить, обращенную к центру кольца, освещаемую через щель лучом; пары отделены друг от друга вставленным в кольцо экранчиком э. Концы электродов соединяются с соответствующими цепями: один полюс батареи - минус селеноэлемента - плюс селеноэлемента - соответствующее сопротивление - первичная обмотка катушки - другой полюс батареи. Катушка L вторичной обмоткой входит в цепь сетки какого-либо лампового генератора, настроенного на низкую частоту, цепь анода которого индуктивно связана с цепью сетки усилителя У и далее с остальными цепями аналогично схемам на фиг. 1, 2. Цепи селеноэлементов идут сериями, как описано раньше.

Действие схемы следующее. Благодаря прерывистому освещению каждого данного элемента, в его цепи получается прерывистый ток, сила которого соответствует каждому данному случаю (производится основной расчет на определенное количество люксов данного селенового витка или расчет та разное сопротивление каждой данной цепи). Благодаря изменению, в связи с этим, электродвижущей силы в цепи сетки генератора, будет изменяться величина силы тока в цепи его анода, и сообразно с этим изменится усиленный ток I_an цепи анода усилителя, в которую включена цепь магнитного усилителя с выпрямительными схемами. Далее явления происходят согласно изложенному раньше, при чем изменение длины излучаемых волн, равно как и их мощности, соответствует каждый раз автоматическому сигналу, подаваемому действием светового луча на фотоэлемент.

В дальнейшем рассматривается система приема, описанная в первой части, посылаемых со станции отправления, сигналов и их дальнейшее приложение к механизмам и контрольным приборам, подлежащим приведению в действие. Их, конечно, может быть несколько, в зависимости от современных успехов радиотехники и комбинаций элементов, из которых составляются приемные схемы. Для примера, в связи с двумя вариантами отправительных схем, предстоит использовать и два типа приемных: на случай приема одновременно двух волн, образующих соответственно каждому сигналу, биения определенной частоты, и на случай приема одной волны, изменяющей свою длину соответственно каждому посылаемому сигналу. Дальнейшее же приложение получаемого постоянного тока в цепи анода усилителей будет в обоих случаях одинаково.

В первом случае, в каждой гамме, соответствующей серии сигналов, получается одна волна постоянной длины и другая, меняющая свою длину под влиянием изменения самоиндукции катушек L₃. Так как прием изменяющихся волн необходимо осуществить на одну радиосеть и каждую группу на один приемник с усилительной схемой, то основной задачей является выделение в каждый данный момент сигнала, подлежащего приему, и устранение вредного действия остальных получаемых колебаний, соблюдая на сколько возможно больше остроту настройки. Для этого - можно воспользоваться приемом по сложным схемам и внести компенсационные приемные контуры с резонирующими цепями, как показано, примерно, на фиг. 12. На примерной сети образуют несколько узлов напряжения, вводя соответствующие катушки и конденсаторы, настраивающие каждую часть сети на среднюю приемную волну, отвечающую данной гамме принимаемых колебаний, заземляя эти сочетания каждое отдельно, исходя от точек раздела частей сети, соответствующих каждая току указанной средней частоты, в каковых точках потенциал должен быть равным нулю. Если с каждой такой частью сети связан отдельный потребитель, соответствующий данной группе или гамме колебаний, то каждый будет отзываться только на свою группу волн и отводы-заземления, соответствующие другим приемникам, будут глушить всякие другие колебания, не имеющие узла, в данной точке. Рассчитывая получающиеся основные волны, соответствующие средней волне таких сочетаний, достаточно далекими одна от другой, можно избежать образования, заметных биений, происходящих от волны радиосети, и сохранить чистоту биений, получаемых от приходящих волн в цепи детектора. Кроме того, можно вместо приема на радиосеть воспользоваться приемом на рамки, каждая из которых рассчитана на определенную среднюю длину волны каждой серии, и, применяя мощные усилители, установить прием каждой серии без особых помех в конечном результате их воздействия на акустический резонанс. Рассчитывая сеть, во всей совокупности с возможно большим затуханием, для извлечения необходимых колебаний, соответствующих излучаемым со станции отправления, и при применении регенеративного приема, делая ее почти апериодической, можно воспользоваться явлением резонанса, настраивая на них слабо затухающие вторичные (промежуточные) контуры, выделяя эти колебания таким образом в особые цепи и достигая остроты настройки на них.

Если почти апериодическую радиосеть связать в определенном процентном отношении К с парой параллельно действующих на детекторную цепь колебательных контуров, настроенных на несколько разную (или почти одинаковую) частоту и связанных с детекторной цепью в одинаковом направлении, обладающих неравным затуханием из-за включенного, например, в один из них добавочного сопротивления, то при частоте внешней электродвижущей силы большей или меньшей, чем частота данной пары параллельно действующих на детекторную цепь контура, получится полная компенсация в детекторной цепи и устранение нежелательных сигналов, при условии, что фазы электродвижущих сил в детекторной цепи противоположны и амплитуды их равны. Резонирующие же контуры повышают силу тока, получающуюся от электродвижущей силы, соответствующей по своей частоте настройке контуров. Если в каждой паре компенсационных контуров настроить один на определенную частоту, соответствующую принимаемой изменяющейся волне, а другой за счет упомянутой некоторой расстройке между контурами, в резонанс с несколько отличающимся колебанием от колебания внешней электродвижущей силы, то наибольший эффект приема получится в той цепи, где имеется резонанс воспринимаемой волны, а остальные мешающие колебания будут полностью компенсироваться в детекторной цепи. Теперь, если, например, основной резонирующий контур 1 настроить на частоту основной волны первой гаммы, излучаемой отправительной цепью, например, n, а первую пару компенсационных А так, чтобы наибольший эффект получался при частоте соответствующей первой изменяющейся волне первой гаммы n′, а ближайшие к ней компенсировались в детекторной цепи, то в последней получится взаимодействие этих воспринимающихся колебаний в виде соответствующего числа биений υ, равного разности частот составляющих колебаний. Другие же пары контуров, настроенные на другие частота, получающиеся под влиянием изменения самоиндукции в отправительной схеме волн, благодаря разным диссонирующим частотам проходящей внешней электродвижущей силы, реагировать на цепь детектора не будут. Если одновременно с основной волной первой гаммы частоты n будет излучаться волна второго порядка ее n′′, она будет выделяться в комбинации со второй схемой компенсационных приемников и резонаторных цепей; при сложении с основной, в цепи; детектора получится новое число биений υ′ (соответственно таковому на отправительной станции); волна третьего порядка будет составлять колебания основной волны с колебанием третьей пары цепей С и т.д. до конца первой гаммы. В виду того, что, при таком сложном приеме, произойдут большие поглощения энергии, является необходимость применения регенеративного приема, кратко схематически изображенного на фиг. 11, путем применения усилительной лампочки. В этом случае конденсатор основного вторичного колебательного контура 1 присоединен к катоду и секте лампочки, при чем колебания силы тока в анодной цепи синхронны с колебаниями потенциала на конденсаторе. При разнице фазе между током в контуре и напряжением на конденсаторе около 90° и с элекродвижущей силой, индуктируемой переменным током в цепи анода в лампочке, также на 90°, можно получить, благодаря колебаниям анодного тока, вызываемым переменным потенциалом на конденсаторе контура, электродвижущую силу, совпадающую по фазе с переменным током в контуре. Эта электродвижущая сила, будучи приложена к контуру, совершает в нем работу за счет источника постоянного тока в цепи анода. Этот основной контур настраивается, как было указано выше, на основную волну первой гаммы, и к нему параллельно присоединяется, непосредственно или индуктивно, апериодическая, по существу, цепь axyz катушек связи с резонирующими парами контуров, которая индуктивно также связана с регенерирующей катушкой в аноедной цепи усилительной лампочки. Так как в пределах расстройки регенератор будет продолжать подачу энергии в приемный контур (а значит, и в цепь axABCDyz, как бы уменьшая затухание последнего и тем усиливая сигнал, воспринимаемый данной резонирующей цепью, соответствующий частоте, резонирующей с нею волны), то получается возможность повысить остроту настройки и ослабить до минимума связь. При малой расстройке, близкой к частоте волны гаммы, на которую настроен контур и приемная радиосеть, он будет совершать колебания, навязываемые ему этой волной, каждая же из одновременно приходящих изменяющихся волн, воспринимаемая каким-либо из резонирующих с ней контуров, будет накладываться на его колебания и давать в детекторной цепи биения определенного порядка. При расстройке же его вне установленных пределов, к концу гаммы он начнет совершать колебания собственной частоты, заранее рассчитанные, которые, в свою очередь, будут накладываться на происходящее в данный момент колебание от данной приходящей волны, давая опять биения нужного порядка, при чем будет выполнена соответствующая гамма. На чертеже представлена усилительная лампочка, действующая как детектор на основах искривления характеристики у ее концов; вместо этого можно применить ее как детектор на основах обычного свойства изменять проходящий по ней ток в зависимости от потенциала сетки, установив в цепи сетки конденсатор, шунтированный сопротивлением. Затем выпрямленный ток идет в усилитель низкой частоты.

В дальнейшем радиосеть, настроенная, согласно вышеизложенному, ниже первого узла на другую частоту, соответствующую средней волне второй гаммы , или другая рамка, связывается со второй группой компенсационных пар вторым основным резонирующим и регенеративным контуром и второй схемой с усилителем, соответствующим в совокупности: второй основной волне (согласно описанию первого варианта отправительной системы) и изменяющимся волнам второй гаммы отправительной станции, при чем действие будет происходить согласно описанному выше. Таким образом будет извлекаться в каждом данном случае та пара волн, которая соответствует данному моменту и устраняться действие остальных, несоответствующих моменту условий резонанса. То же произойдет с третьей и четвертой группами.

При приеме колебаний, получающихся по второму варианту отправительной системы, т.-е. одной волны, меняющей длину от изменения самоиндукции отправительной радиосети, прием производится на радиосеть, каждая часть которой по предыдущему настраивается с приемником на некоторый соответствующий каждой гамме диапазон волн (фиг. 2) или на отдельные рамки, а связанный с каждой приемной схемой гетеродин настраивается на заранее установленную частоту основной волны каждой гаммы. Таким образом биения будут получаться непосредственно в детекторной цепи и, по выпрямлении, усиливаясь в усилительных схемах низкой частоты, в виде известного числа импульсов постоянного тока в секунду, соответствуя каждый раз определенному тону, как в первом варианте, так и во втором, будут реагировать на параллельно включенную в цепь серию электро-магнитов и включенные в цепь приемные приборы. В обоих случаях для простоты чертежа изображен прием на детектор, но он может быть произведен с предварительным усилением токов высокой частоты.

Дальнейшее использование получаемых импульсов различной частоты, соответствующих каждому сигналу, производится следующим образом. Против каждого электромагнита Э (фиг. 12) расположена стальная пластинка Р определенной длины и массы, настроенная при соответствующем числе колебаний в секунду на определенный тон, соответствующий определенному числу импульсов тока в цепи анода усилителя. Так как электромагниты и пластинки включены в цепь последовательно через контакт-винт вв′, то при прохождении тока все пластинки будут слегка вибрировать. Если же винтом в′ регулировать число колебаний каждой пластинки так, чтобы они соответствовали числу пульсаций тока, соответствующих колебаниям присущего данной пластинке тона, то в той системе электромагнит-пластинка, которая соответствует в данный момент резонансу (частота пульсаций тока цепи анода равна частоте колебаний пластинки, определяющих ее тон), получится наибольший эффект и амплитуды ее колебаний увеличатся. В других же система электромагнитов и пластинок, где в этот момент совокупность частоты пульсаций, числа перерывов и тона пластинки не будет соответствовать условиям резонанса, будет происходить лишь легкое дрожание.

Против нижнего конца пластинок, как видно на фиг. 12, расположен контакт D в виде пружинки, регулируемой винтом. Если при описанном случае резонанса данной пластинки, увеличится размах ее колебаний, то она коснется пружины контакта D и замкнет цепь: первая добавочная батарея ба₁ - контакт А - пластинка Р - обмотка электромагнита Э - пластинка Е и контакт E′, на включенном в цепь механизме, подлежащем приведению в движение (в изображенном на чертеже случае пишущая машина)-обмотка электромагнита реле Э_R-другой полюс батареи ба₁. Вследствие замыкания цепи, электромагнит Э притянет пластинку на более продолжительное время (чем периода ее колебания), удерживая ее в притянутом состоянии даже в случае, если в цепи анода будет уже другая частота импульсов под влиянием другого сигнала, приводящего в движение другую систему, аналогичную указанной цепи. Продолжительность этого времени будет зависеть от того задания, которое дано данному механизму, в приведенном случае, например, удар рычага и поворот клавиши пишущей машины для оттиска соответствующей буквы. Далее, действие в указанной цепи будет следующее. Так как в нее введен электромагнит-реле Э, то последний при замыкании цепи притянет свой якорь на коромысле F и замкнет контакт G рабочей цепи от батареи ба₂. Эта цепь предназначена уже для непосредственного приведения в действие данного механизма или контрольного прибора и состоит из: одного полюса батареи ба₂ - контакта G - коромысла F - пластинки на механизме H, соединяющейся перед действием с контактом I и размыкающейся с ним по выполнении его - обмотки электромагнита, приводящего в движение механизм Эм - второго полюса батареи ба₂.

Как только реле замкнет эту цепь, происходит движение механизма; в данном случае электромагнит Эм притянет рычаг пишущей машины, соответствующий данной букве, а рычаг К ударит по ленте L под влиянием пружины и отпечатает букву. Проходя по скользящим контактам, пластинкам ЕЕ и НИ, рычаг К в нужный момент размыкает как рабочую, цепь ба₂, так одновременно и основную цепь (электромагнит, пластинка Э-Р) и цепь реле (ба₁-Э_R)-Пластинка отходит от электромагнита и, если в этот момент не действует соответствующий ее тону сигнал, колеблется на общих основаниях, а описанное действие происходит с цепями какой-либо другой пластинки. Рычаг К, совершив удар под влиянием обратной пружины, возвращается в исходное положение и, возобновляя контакт с пластинками ЕЕ′ и HI, держит цепь готовою к новому действию. К контактам ЕЕ′, конечно, присоединены провода всех цепей, соответствующих всем вибрирующим пластинкам, а к контактам HI присоединены цепи каждой системы реле + рабочая цепь, соответствующая данному сигналу или, согласно фиг. 12, каждой данной букве. Все описанное действие происходит в очень малый промежуток времени, при чем продолжительность его зависит от того, какой эффект желательно получить на рабочем механизме.

Если система рассчитана на приведение в действие, например, автоматического стабилизатора и сервомотора для управления на расстоянии движением сложных механизмов-аэроплана, мины, рулевого прибора и двигателя судов, то основная цепь размыкается при выполнении положенного размера действия для каждого данного сигнала, после чего управляющий механизм возвращается в нулевое положение, а если действие необходимо продлить, то данный сигнал повторяется; для увеличения же размера действия даются следующие сигналы.

При передаче автоматических сигналов, например, при изменении румбов электро-теле-фото-компаса, цепи на приемной станции соединяются с известным прибором, например, так называемым «электрическим указательным телеграфом», на цыферблат которого нанесены деления, соответствующие румбам компаса, при чем стрелка указывает поочередно деления соответственно тому, какой будет подан сигнал и какая цепь в действии. Таким же показателем может служить включаемый в цепь описанной системы электрический указатель курса. Определение изменения длины волны, следовательно, и соответствующих им сигналов, может быть также достигнуто включением непосредственно в цепь приемников волномера, у которого можно проградуировать шкалу с непосредственным обозначением, вместо длины волн, значения получаемых сигналов, например, румбов компаса или показаний других контрольных приборов, посылающих автоматические сигналы. Для одновременного же выявления изменения амплитуд колебаний, соответствующих каждой данной волне и сигналу, можно включить последовательно в цепь соответствующий прибор, осциллограф, основанный на изменении положения катодного пучка под влиянием изменяющегося электромагнитного поля.

1. Устройство для отправления и приема электромагнитных волн переменной длины, характеризующееся применением: а) отправительной станции с двумя катодными генераторами I и II (фиг. 1), работающими на одну радиосеть, в анодные контуры которых включено по одному магнитному усилителю Мг₁, Мг₂, цепь возбуждения каждого из коих питается через катодный выпрямитель Д и катодный усилитель низкой частоты Y (соответственно Y₁) обмоткой 2-2 трансформатора Тр (соответственно Tp₁), к началу х обмотки 1-1 которого присоединен через батарею В (фиг. 2), вращающийся прерыватель типа Тиккера или струнный прерыватель Сименса Р, каждый из контактов которого соединен с одним из полюсов одного из светочувствительных элементов (фотоэлементов или селеновых витков), второй полюс каждого из каковых светочувствительных элементов через одну из частей сопротивления r присоединен к концу х′ обмотки 1, 1 с той целью, чтобы при изменении сопротивления селеновых витков или генерировании фотоэлементами разности напряжений при освещении их световыми сигналами, полученный в цепи прерывателя Р прерывистый или переменный ток после усиления и выпрямления изменил коэффициент самоиндукции магнитных усилителей и длину волны, создаваемой генераторами I и II, с целью вызвать излучение радиосетью двух волн разной длины, при чем тон получаемых биений должен быть различен для каждого из передаваемых сигналов; б) приемной станции (фиг. 12), снабженной радиосетью, отдельные части которой настроены на особую частоту и заземлены каждая отдельно, с каждой частью каковой радиосети связан магнитным потоком один из приемников, предназначенных каждый для приема определенной группы волн с той целью, чтобы в детекторной цепи каждого из этих приемников получались биения, имеющие частоту, соответствующую частоте биений передаваемых отправительной станцией волн, вследствие интерференции колебаний, переданных в эту цепь основным настроенным контуром, напр., 1 и одной из пар компенсационных контуров, напр., А (фиг. 1, 2, 12, 13).

2. При охарактеризованном в п. 1 устройстве применение системы механически замыкаемых и размыкаемых соответственно передаваемым сигналам контактов для введения разных сопротивлений в цепь прерывателя Р (фиг. 3, 4, 5, 6, 7).

3. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 устройства, отличающееся применением вместо прерывателя Р приспособления для прерывистого освещения светочувствительных элементов (фиг. 11, 8, 9, 10).