Способ радиоприема Советский патент 1938 года по МПК H04B1/10 

Изобретение касается приема на разнесенные антенны, применяемого в целях борьбы с замиранием сигналов на коротких волнах.

В настоящее время при этом способе приема применяется сложение сигналов, получаемых от отдельных приемников, которое производится на низкой частоте. Необходимость сложения сигналов на низкой частоте вызвана тем обстоятельством, что благодаря случайности фаз и амплитуд сигналов, принимаемых антеннами, простое сложение на высокой частоте не дает необходимых результатов. Совершенно понятна экономическая нецелесообразность применяемой системы, где обязательно наличие трех или, как минимум, двух отдельных высококачественных приемников.

Предлагаемое изобретение позволяет осуществить сложение сигналов от разнесенных антенн на высокой частоте, для чего принимаемые сигналы в месте приема подвергаются модуляции по одному из приводимых ниже способов.

На фиг. 1 показана схема для сложения сигналов при сдвоенном приеме ио первому способу модуляции; фиг. 2

---.- изображает получающийся при этом

спектр частот; фиг. 3 представляет вариант работы схемы фиг. 1, отличающийся иным соотношением фаз; фиг. 4 и 5 представляют прием с трех антенн по двум различным вариантам;, фиг. 6-сдвоенный прием при втором способе модуляции; фиг. 7-получающийся при этом спектр частот;, фиг. 8-сложение сигналов от трех различных антенн и фиг. 9-соответствующий спектр частот.

Нусть первая антенна (фиг. 1) принимает модулированное колебание 2Л(1-+-созО cos tot.

Вторая антенна -

2Б (1 + cos о t cos (сог + -s). Здесь ы - несущая частота, Q - частота основной модуляции сигнала,, 9 - случайный сдвиг фаз между напряжениями 2-й и 1-й антенн, 2А- амплитуда напряжения от 1-ой антенны, 2В-амплитуда напряжения от 2-ой антенны.

Принимаемые колебания от 1-ой антенны после предварительного усиления или без такового поступают на первую пару ламп, колебания второй антенны - на вторую пару ламп. Напряжение высокой частоты.

необходимо подать на лампы в след гющих фазах:

на 1-й лампе

от 1-ой антенны , 3-й „

о. + -Р. 3-й .

от 2-ой антенны

+ а + с. „ 4-й . /

где а - некоторый сдвиг по фазе, искусственно создаваемый помощью комбинации активных и реактивных сопротивлений. Но эти же лампы подают напряжения колебаний от местного источника со следующими фазами

На 1-й лампе;

2А (1 -|-cosO) cos cos cos (o -f-O)z cos (ы -Q)

Ha 2-й лампе:

lA 1-f cos ( jS) cos (CO 4-a) 21 cos ()-4-f Acos(co-f O)z + a-f,3 +A:cos(o. -O)f4-a-i:; . . .

Ha 3-й лампе:

25 1 + cos Qt cos (ш + cp) 2S cos (со г + cp) 4-{-Scos (o;-4-Q);+o -bScos (oJ -Q)f-fl- ....

Ha 4-Й лампе:

25 1 - cos (Q -f ,3) cos (ш t + a -f ci) 25 cos (ы г ex -f -i) - - + Q) + a + ,3 + ci -Scos (« -Q)+a . . .(4)

Развернутые выражения для коле- iчастотах складываются в общей цепи

баний показывают, что в анодных Iсложения.

цепях всех ламп будут иметь место Аналитические выраукения, полуколебания на частотах осповпой « и ;ценные в результате суммирования

боковых + Q. Боковые частоты основной модуляции расположены вокруг каждой из частот - и следуюп-ии вид: +су обычным образом (см. фиг. 2). уравнение полпой суммы колеблни;: Все колебания на соответствующих на частоте будет

4 cos I /л5 + 5--т-2Л5со8:р X cos L -f у + агс

Уравнение су.ммарных колебаний на частоте ,i:

2 I / Л cos ----- +5 (o.J-Q)fXcos

И t на 1-йлампе

. 2-й.

9.t , 3-й.

, 4-й„

где Q - частота местного источника, р -некоторый сдвиг фаз, искусственно создаваемый между 2-й и 1-й лампами на низкой частоте.

Напищем выражения для колебаний на сетках лами, которые получаются в результате местной модуляции (100-процентной) несущей частоты сигнала. Боковые частоты принятого сигнала будут подчиняться тем же законам, которым подчиняется несущая частота.

колебаний на соответствующих часто2A5cos- sin

-r- arc ,

+ -П - + i A ят-„-

Уравнение суммарных колебаний на частоте:

у:

Анализ амплитуд написанных выражений для колебаний на частотах о и ш -f- (. показывает, что при правильном выборе фаз аир они одновременно в нуль не обращаются для любого соотношения А, Вн f, т. е. при любом соотношении Л/5 и 9 (исключая, конечно, случай Л ), общая энергия колебаний на частотах ш и (О Q не будет уменьшаться до нуля и будет изменяться в небольших пределах. Это значит, что если пропустить спектр частот 2v2 + 2ЛScoscpX 2SCOS (ш + ) + r 2Лсоз ( - Q)t

Аналогичный результат может быть получен при соотношении фаз, указанных на схеме фиг. 3. Для а 90° 21/2 /Л- -4-ii- -2Л/ 5ШсрХсо5 2SCOS U + o)-|-, 2Л cos (о - о )

Для сложения сигналов от трех разнесенных антенн может быть применена одна из схем фиг. 4 и 5, составленных по тому же принципу, что

и предыдущая. Анализ, проделанЛо 2 С-+ 2 АВ cos срi + X

Xcos(l20- + 9 -arctg ||l y(11)

колебания на частоте « + с суммарной амплитудой:

А, /4 В--f (ср,-cfi) + А--)-4Л l/F-+C-+26Ccos(c52-fi X

(- tg|S S:-i20J(12)

и 90° получается выражение колебаний в виде

ный для схемы фиг. 5, показал, что в цепи сложения будут колебания на частоте ш, суммарная амплитуда которых (оз+о)() 2о цли ш + - 10 }, то энергия принятого сигнала, сохраняясь в несущей частоте ю или .. f значительно ослабевать, т. е. будет иметь место примерно тот же результат, что и при сложении сигналов на низкой частоте. В частном случае а 90, 3 90. Формулы (5), (6) и (7) примут вид: s(.z; + 45 -|-arctg- f « г;+45 +агс . . (8)

Лз + + С-2 -f 2АС cos (срз - f i - 60) + + 4А I/S -f 6 -1- 2BC cos (cpa - cp, - 60 X

.. Г , S sin (s, + 60°) + с sin о,

X COS arc tg .j.-7 ; t-no, I

L B,cos() +Ccosr-,J

.здесь 2Л, 25 и 2C-амплитуды напряжений, подводимых к сеткам ламп от 1-й, 2-й и 3-й антенн соответственно, 9i - фаза напряжения второй антенны относительно первой, фаза напряжения третьей антенны относительно первой.

Анализ показывает, что при любом соотношении амплитуд Л, 5 и G и фаз -j;j и 02 (исключая, конечно, случай Л 0) общая энергия колебаний на частотах ш и ш Ч; а не будет уменьшаться до нуля, т. е. что при пропускании спектра частот (о + 0 - (о - а ) 2 Q) результат будет примерно тот же, что и при сложении на низкой частоте.

Схема для сложения сигналов при сдвоенном приеме, но по другому способу местной модуляции принимае2Л со8(ш4-а1-)+2Л cos(a - cos (со + ,) + -f + +2Scos (ш -йзОг +

Спектр частот в этом случае показан на фиг. 7. Пунктиром показано место отсутствующих несущих частот в общем спектре. Вокруг боковых чаСтот ш + Q/ и ш + будут ПОЛОСЫ частот основной модуляции сигнала +Q. Рассмотрение выражения (14) показывает, что ослабление полос вокруг соседних частот ш и -f- -2 (обозначенных на фиг. цифрами 1 и 2), в зависимости от амплитуд Л и 5 цроисходит не одновременно. Это значит, что если пропустить спектр частот ( -f Q/X (- + 8/)- (Q/ - Qi) энергия принятого сигнала, сохраняясь либо в полосе 7, либо в полосе 2, не будет значительно ослабевать, т. е. будет иметь место, примерно, тот же результат, что и при сложении на низкой частоте.

Сложение сигналов от трех разнесен.ных антенн может быть выполнено

(13)

мого сигнала изображена на фиг. 6. Схема похожа на частный случай схемы фиг. I для одинаковых фаз высокой частоты на сетках каждой пары ламп () и противоположных фаз частоты местной модуляции (180). Отличием является лишь различная частота местной модуляции сигналов каждой антенны. По существу здесь для модзлядии каждого сигнала применяется схема так называемой балансной модуляции с местными частотами о/ и о,. Как известно, схема эта характеризуется уничтожением несущей частоты.

Анализ, аналогичный произведенному для первого способа модуляции, показывает, что в общей цепи сложения будут колебания на боковых частотах ш + l i -2 вида

(14)

по принципиальной схеме (фиг. 8). Принцип действия здесь такой же, как и описанный для сложения при сдвоенном.приеме (см. фиг. 6). Спектр частот в этом случае показан на фиг. 9. Здесь необходимо пропустить спектр частот

()-()

в заключение необходимо отметить возможные пределы применимости предлагаемого способа сложения сигналов. Пределы эти зависят от того, в каком соотнощении должны находиться частоты модуляции основная а и местного источника 9/, для того, чтобы передача при приеме искажалась в допустимых пределах. Частота местной модуляции определяет ширину полосы приемника и это может в известной мере ограничить область црименения предлагаемого способа.

Однако ответ на вопрос о необходимом соотношении частот и и Q для разного рода передач может дать лишь-экспериментальная работа, после чего и сможет быть уточнен вопрос о границах использования предлагаемого способа сложения сигналов. На одной из предложенных выше схем рассмотренного способа сложения сигналов может быть выполнена входная ступень профессионального приемника, что уничтожит необходимость 2-го и 3-го приемников при сдвоенном или строенном приеме. Кроме того предлагаемое устройство может быть выполнено в виде отйигЛ

Lui

ш-52

дельного блока и приложено к уже существуюш.им и находящимся в эксплоатации приемникам, заменив и освободив тем самым большое количество приемников.

Предмет изобретения.

Способ радиоприема, в котором сигналы, принятые на удаленные друг от друга антенны, складываются на высокой частоте, отличающийся тем, что принятые каждой антенной сигналы до их сложения подвергают модуляции при помош,и местного источника колебаний.

ftt;y3

I g| (

LUi- ift-d

i 5Htyi

фиг.2

atj7

Sit

з:

3

ol jjbno

I

flt .

-сз

gl ш1у,

СЧ| §

(S,

Q ait i/24u

21ajt(fy

gft.

фиг.5

I S ш1

l

I J2t/20.7re

5 Qt ,5 , I tt/20,

(jjl i/ M2l 6 ; l/;-И

о

фиг.Э

фиг.И

Я9

cutkcc от2°- йнт

фиг.7

fi,L

стд - снт.