Предлагаемое устройство имеет целью дать возможность одновременной передачи большого количества телеграмм при комбинации одновременных и последовательных посылок групп переменных токов различной частоты.
На фиг. 1 и 2 изображены схемы передатчика и приемного устройства; на фиг. 1′ изображена схема передатчика для работы одновременно, без взаимной помехи, всеми ключами; на фиг. 3 - схема радиотелефонного приемного устройства для приема модулированных волн; на фиг. 4 - схема для управления на расстоянии механизмами; на фиг. 5 - схема сложного радиопередатчика; на фиг. 6 - схема сложного радиоприемника в применении к сигнализации на расстояние; на фиг. 7 - другой пример схемы приемника; на фиг. 8 и 9 - схемы приемных устройств для приема комбинации электромагнитных волн двух различных частот, излучаемых одной или двумя антеннами передающей станции, и на фиг. 10 - схема устройства для приема электромагнитных колебаний передатчика какой-нибудь частоты, которые модулируются комбинацией электромагнитных колебаний двух различных частот более низких, чем частота основной волны.
Передатчик (фиг. 1) состоит из ряда 1, 2, 3 и 4 генераторов токов различной частоты, снабженных фильтрами 17 и группами ключей Морзе. Работать одновременно можно лишь ключами различных групп. Например, можно работать одновременно ключами 5, 8 и 10 или 5, 9, 10 или 6, 9, 10 и т.д Провода от всех ключей присоединены к дисковому переключателю 11, приводимому в быстрое вращение мотором, приключенным к осу 18. По периферии диска расположены металлические контакты 12, электрически приключенные к парным кольцам 14, 15, 16. К периферии диска прикасаются контактные щетки 13, приключенные к первичной обмотке трансформатора 20, вторичная обмотка 21 которого приключена к сетке 22 усилительной лампы КЛ. Анодный контур этой лампы включен в первичную обмотку трансформатора 25, вторичная обмотка 26 которого приключена к линии 55. Каждый ключ Морзе включает комбинации двух генераторов различных частот. Вращающийся переключатель при нажатых ключах посылает в усилительную лампу КЛ группы комбинаций частот, которые, будучи усилены лампой, через трансформатор 25-26 передаются в линию 55.
Передатчик согласно фиг. 1′ предназначается для работы одновременно, без взаимной помехи, всеми ключами, со следующими обозначениями: 1, 2, 3, 4 - порядковые номера генераторов различных, частот; 5, 6, и 5′, 6′ - ключи Морзе; 7 - дисковый переключатель из изолирующего материала, приводимый в быстрое вращение электромотором, не показанным на чертеже; 8 - ось диска; 9 - металлические контакты на периферии диска; 10 - контактные щетки; 11-11 и 12-12 - парные контактные кольца на оси диска, изолированные от оси и друг от друга (они соединены соответственно проводниками с диаметрально противоположными контактами 9); 13, 14, 15, 16 - фильтры в цепи генераторов, пропускающие только частоты соответствующего генератора; 17 - первичная обмотка трансформатора; 18 - вторичная обмотка трансформатора; 19 - усилительная лампа; 20 - сетка усилительной лампы; 21 - нить накала; 22 - анод; 23 - самоиндукция в цепи анода (первичная обмотка трансформатора); 24 - вторичная обмотка трансформатора; 25 - батарея; 26 - то же; 27 - проводники; 29 - линия (к приемному устройству).
Если имеется, примерно, шесть генераторов колебаний различных частот, которые обозначены порядковыми номерами 1, 2, 3, 4, 5, 6, то, комбинируя различные частоты по две, получают следующие три столбца из комбинаций частот:
Из них комбинации одного столбца можно посылать в линию или в пространство одновременно, без помехи друг для друга на приемной станции. Однако, группы различных столбцов не надо смешивать и их надо посылать периодически последовательно. Действие поясняется фиг. 1′ и 2 - на простейшем примере из комбинаций четырех различных частот по две.
Приемное устройство (фиг. 2) состоит из трансформатора 29, 30, первичная обмотка 29 которого приключена к линии 55, а вторичная 30 - к соответственно настроенным контурам 30-33-35, 30-32-36, 30-33-37, 30-34-38. Колебания контуров, пройдя через усилительные лампы, передаются через трансформаторы 47-51, 48-52, 49-53, 50-54 ламповым выпрямительным устройствам, в которых потенциометры 58 в цепи сеток так урегулированы, что при отсутствии колебаний, отсутствует и ток в анодных цепях ламп. В цепи анодов, в комбинации ламп по две, включены дифференциальные обмотки двойного реле 64-64′, так что по одной из двух обмоток каждого из электромагнитов 64-64′ включены в цепи анода лампы 71; по одной из двух обмоток каждого из электромагнитов 64-64′ включены в цепи анода лампы 71′. Два якоря 73 и 74 сидят на общем рычаге 75, оттянутом пружиной 67. Одна пара обмоток, соответствующих цепи анода первой лампы 71, намотана так, что полюса электромагнитов 64-64′, обращенные к якорям 73-74, одноименны, если проходит ток только по этой паре обмоток. Другая пара обмоток в цепи анода лампы 71′ намотана так, что полюса разноименны, если проходит ток только по этой паре обмоток. При прохождении тока каждого из анодов в отдельности через соответствующие обмотки электромагнитов 64 и 64′, якорь остается неподвижным. При одновременном прохождении тока через обе пары обмоток целей анодов обеих ламп, якорь притягивается электромагнитом 64. Рычаг 75 замыкает цепь тока, в которую входит батарея 68, телеграфный аппарат 56, контактный упор 76, якорный рычаг 75. Таким образом, телеграфный аппарат 56 работает лишь от комбинаций колебаний двух частот, посылаемых одним ключом Морзе, примерно, ключом 5. То же касается других аппаратов, работающих от комбинаций соответствующих частот.
На фиг. 3 изображено радиотелефонное приемное устройство с телефоном, построенным по принципу вышеописанного реле, снабженного у каждых двух дифференциальных реле, сдвоенным балансирующим якорем, при чем рычаг 75 якоря связан стерженьком 150 с мембраной 32 телефона.
На том же принципе основано устройство для приведения в движение и для управления механизмами. На фиг. 4 этот принцип применен к движению и управлению моторной лодкой. В схеме управления изображены приемники III′, III′′ и III′′′ с выпрямителями, настроенными на соответственные длины волн. Колебания в комбинациях по двум различным частотам воздействуют на соответственные приемники местных цепей МЦ, вследствие чего реле 106 приходит и действие, замыкая соответственные цепи с батареями 114. Двигатель 101 и динамо 103 сидят на одном валу; электромотор 102 приводит во вращение винт 101; каждый из электромагнитов 107 и 108 может притягивать якорь 106′, прикрепленный к рулю, вращаемому на оси 110. Соответственными колебаниями в различных комбинациях можно сообщать лодке поступательное движение и управлять ее рулем.
Устройство по фиг. 5 представляет сложный радиопередатчик комбинированных колебаний по две частоты, в котором 99 изображает ключи, замыкающие цепи передатчиков генераторов 97 различных частот в комбинациях по две частоты, связанных самоидукциями 100 и самоиндукциями 101 отдельных антенн 91.
В другом примере выполнения изобретения передатчик отличается от приведенного на фиг. 1 тем, что лампа, связанная с антенной, служит не в качестве усилителя, а в качестве генератора радиопередатчика, колебания которого модулируются колебаниями комбинированных частот. На фиг. 7 изображено устройство соответствующего приемника для случая приема электромагнитных волн, модулированных колебаниями шести различных частот в комбинации по две со следующими обозначениями: 27 - приемная антенна; 28 - самоиндукция антенны, 29 - конденсатор переменной емкости; 30 - самоиндукция лампового усилителя 31, индуктивно 31 - усилитель ламповый; 32 - детектор ламповый; 33 - фильтры; 34 - самоиндукция фильтра; 35 - самоиндукция цепи сетки; 36′-36′′ - лампы усилительные; 37 - сетка лампы; 38 - анод; 39 - нить; 40 - сдвоенное реле с балансирующим двойным якорем; 41 - рычаг якоря; 42 и 43 - железный якорь; 44 - опора якоря (ось); 45 - пружина спиральная; 46 - стойка для крепления пружины 45; 47 - стойка медная; 48 и 49 - сердечники электромагнитов; 50 и 52 - обмотки сердечника 49; 51 и 53 - обмотки сердечника 48; 54 - стойка; 55 - винт упорный; 56 - винт контактный; 57 - стойка; 58 - телеграфный аппарат; 59 - реле; 60-63 - обмотки сердечников; 64 - батарея анода; 65 - батарея нити; 66 - батарея сетки; 67 - батарея рабочего контура. Модулированные электромагнитные волны излучаются антенной передатчика и воспринимаются антенной 27 приемника (фиг. 7). Усилившись усилителем 31, пройдя через ламповый детектор 32 и фильтры 33, из которых каждый пропускает только модулирующие колебания одной какой либо частоты, таковые, будучи выпрямлены каждой из соответствующих ламп 36, действуют попарно (две частоты) на двойные реле 40, 59 и т.д. (на фиг. 7 показано всего два реле, в действительности таковых 9, соответственно 9 комбинациям частот). Каждое реле состоит из двух железных сердечников 48 и 49, имеющих каждый по две обмотки. Обмотки 50 и 51 соединены последовательно и включены в цепь цилиндра лампы 36′. Обмотки 52 и 53 также соединены последовательно и включены в цепь анода 364. Обмотки так намотаны, что при прохождении постоянного тока только по обмоткам 50-51 концы сердечников 48 и 49, обращенные к якорям 43 и 42, имеют одноименные полюса. При прохождении постоянного тока только по обмоткам 52-53 эти полюса разноименны. При прохождении тока по двум парам обмоток один сердечник намагничен, а другой размагничен. Вследствие этого, притягивается якорь 43 к сердечнику 48 (намагниченный сердечник), якорь же 42 не испытывает никакого притяжения сердечником 49 (размагниченный сердечник). Рычаг 41 соприкасается с контактом 56, замыкая рабочую цепь аппарата 58 - телеграфного либо сигнализационного, либо управляемого на расстоянии.
На фиг. 8 и 9 изображены схемы приемных устройств для приема комбинаций электромагнитных волн двух различных частот, излучаемых одной или двумя антеннами передающей станции, на фиг. 10 - схема устройства для приема электромагнитных колебаний передатчика какой-нибудь частоты, которые модулируются комбинацией электромагнитных колебаний двух различных частот более низких, чем частота основной волны, со следующими обозначениями: 1, 2, 3, 4 усилительные лампы; 5 - анод лампы; 6 - сетка; 7 - нить; 8 - батарея накала; 9 - общая батарея цепей анода; 10 - управляемый механизм или какой-нибудь сигнальный аппарат, например, телеграфный, телефонный и т.п.; 11, 11′ - антенны, 12, 12′ - самоиндукции антенны; 13, 13′ - конденсаторы переменной емкости для настройки антенны; 14 - земля; 15, 15′ - батареи потенциометров; 16, 16′ - потенциометры; 17, 17′ - самоиндукция колебательных контуров; 18 - конденсатор переменной емкости; 18′ - то же; 19, 19′ - кенденсатор гридлика; 20, 20′ - сопротивление гридлика; 21 - усилитель ламповый; 22 - детектор ламповый; 23, 23′ - фильтры; 24, 24′ - самоиндукции; 25 - провода; 26 и 26′ - нолевая точка; 27 - сопротивление; 28 - конденсатор.
Две приемные антенны 11 и 11′ (фиг. 8), настроенные каждая соответственно на одну из частот колебаний передатчика, передают колебания соответственно настроенным контурам 17-18 и 17′-18′, с которыми они индуктивно связаны. При надлежащей регулировке потенциометров 16 и 16′, при чем потенциометры дают отрицательное напряжение на сетку, колебания детектируются лампами 1 и 3, а также лампами 2-4; каждая пара ламп дедектирует колебания одной частоты, аноды четырех ламп питаются общей батареей 9, при чем лампы 1 и 3 совместно выпрямляют обе полуволны колебаний одной частоты; равным образом лампы 2 и 4 выпрямляют обе полуволны колебаний другой частоты. Благодаря этому, а также вследствие того, что пара ламп 1 и 3 соединена последовательно с парой ламп 2 и 4, радиотелеграфный прием имеет место лишь при наличии: электромагнитных волн обеих частот. При наличии волн лишь одной частоты - приема нет.
Фиг. 9 изображает то же устройство, что и фиг. 8, но потенциометры 16 и 16′ заменены гридликами 19-20 и 19′-20′.
Воспринимаемые антенной 11 (фиг. 10) колебания, благодаря индуктивной связи между самоиндукциями 12 и 17, передаются ламповому усилителю 21, детектируются ламповым детектором 22 и фильтруются фильтрами 23 и 23′, из которых каждый пропускает электромагнитные колебания лишь одной из модолирующих частот: фильтр 23 - колебания одной частоты, фильтр 23′ - колебания другой частоты. В остальной части фиг. 10 тождественна соответствующей части схемы фиг. 6. Вместо потенциометров 16 и 16′ в схеме фиг. 10 могут быть применены гридлики, подобно схеме фиг. 9. Во всех схемах фиг. 8, 9 и 10 вместо аппарата 10 может быть включено большое сопротивление 27, параллельно к которому присоединен конденсатор 28 (фиг. 9). Конденсатор своим электростатическим полем может управлять, примерно, катодным пучком лучей, которые будут отклоняться соответственно сигналам, даваемым передатчиком, что может быть применено для пишущего приема и для передачи изображений на расстоянии. Аналогично предыдущему могут быть принимаемы не только колебания двух различных частот, но также и трех и большего числа частот, при соответствующем числе пар ламп приемного устройства, соединенных последовательно, и при соответствующем числе приемных колебательных контуров. В схеме фиг. 10 должно быть при этом соответственно увеличено количество фильтров. Вместо двух или нескольких приемных антенн может быть применена одна сложная приемная антенна, настраивающаяся на прием волн нескольких различных частот. В случае низкой частоты модулирующих колебаний, трансформаторы 24-17 и 24′-17′ делаются с железными сердечниками. Между антеннами и прочей частью приемного устройства можно включить усилители высокой частоты. При передаче колебаний не через пространство, а по проводу, таковой, вместо антенны, связывается индуктивно с приемным устройством. Вместо усилительных ламп можно применить кристаллические детекторы, при чем гридлик выпадает из схемы.
1. Устройство для многократного телеграфирования токами высокой частоты по проводам и без проводов, характеризующееся примененением: а) на отправительной станции - ряда генераторов 1, 2, 3, 4… (фиг. 1), каждый из которых генерирует ток независимой от других частоты, ни одна из которых не модулирует другую, каковые генераторы при помощи ключей 5, 6, 7, 8, 9, 10 и вращающегося коммутатора К соединены через трансформатор 20, 21 с сеткой катодной лампы КЛ, анодный контур которой индуктивно связан с линией или радиосетью таким образом, чтобы, в зависимости от положения ключей, на сетку действовали одновременно два из генераторов 1, 2, 3, 4; б) на приемной станции (фиг. 2) - ряда катодных ламп 1, 2, 3, 4 …, анодные контуры которых соединены между собою попарно дифференциальными реле таким образом, чтобы лишь при приеме сигналов, передаваемых комбинациями двух частот от генераторов 1, 2, 3, 4, якорь одного из реле, приходил в действие, вследствие появления тока в обеих обмотках реле (фиг. 1, 2).
2. При охарактеризованном в п. 1 устройстве применение, с целью приема модулированных волн, у каждых двух дифференциальных реле якоря, связанного рычагом 150 с мембраной 132 телефона (фиг. 3).
3. Применение охарактеризованного в п. 1 устройства для управления на расстоянии механизмами, в каковом устройстве якоря реле предназначены для замыкания местных цепей МЦ МЦ …… управляющих движениями механизма (фиг. 4).
4. При охарактеризованном в п. 1 устройстве снабжение передатчика несколькими отдельными антеннами 91, 91, 91, каждая из которых связана с одним из генераторов 97, приводимых попарно в действие ключами 99 (фиг. 5).
5. При охарактеризованном в п. 1 устройстве применение, с целью приема комбинации из трех частот, вместо двух, трех реле 94 (фиг. 6) связанных между собой.
6. При охарактеризованном в п. 1-5 устройстве применение фильтров, включенных между контурами сеток усилительных ламп и сетью.
7. При охарактеризованном в п. 1-6 устройстве применение двух детекторных контуров для использования обеих полуволн принимаемого напряжения.
