Способ модуляции Советский патент 1928 года по МПК H03C1/22 

Для радлотелефонии применяются разпообра.зные способы юдуляцпк амплитуд1л высокочастотного тока лампового передатчика. Среди этих способов для .модулирозапия более .шачнтельны.х по своей . лощпости радиотелефонных передатчиков особенно разработаны и упогрвбительны, так называемые, способы модуляцпп и;) анодную и сеточную цепь, к чнслу которых относятся, например, «Спосюб анодной модуляции Хиссипга н способ сеточной модуляции Шефера. Оба эти способа дают возможность нри соответственном тщательном нодборе параметров цепей получить модуляцию достаточно чистую и глубокую не только для отчетливой передачи речи, по и для хорошей передачи нения и музыки. В практическом отпошеиии, одна.ко, способы модуляции на цепь сетки обладают целым рядом преимуществ но сравиеиию со способом аподпой модуляции: при одной и той же модулпроваппой энергии пеобходимо меньшее число мощных геператорпых ламп, а следовательно, и меньшая первичная мощность, необходимо меньшее число стзпеией усилительного модуляционного устройства и т. д. Предлагаемый снособ модуляции амплитуды высокочастотного тока лампового генератора нредназпачается для радиотелеграфии и радиотшефонии, как но нровода г, так и без нроводов.

Однако, в отличие от упомянутого выше способа Шефера, в котором модуляция достигается низкочастотным изменением среднего напряжепия на сет1;у, путем изменения с помощью трехэлектродпой лампы сопротивления утечки, предлагаемый способ модуляцин основывается на воздействии па такие параметры цели сетки, которые обусловливают величину высокочастотного сеточпого напряжения.

На фиг. 1-4 схематического чертежа нояспяется предлагаемый способ модуляции.

Сущпость предлагаемого способа заключается в следующем. Как известпо, условия возникновения незатухающих колебаний и величина «стационарной амплитуды тога колебателыюго контура лампового геператора существенным образом зависят от велич шы обратного воздействия колебательиого контура, па цепь сетки. Например, в известной индуктивной схеме (фиг. 1) это воздействие достигается электромагнитной взаимоиндукцией между катуи1кой контура 1 и так называемой катунгкой связи 2, включенной соответственным образом в день сетки. Неремеиная составляющая напряжепия .мез;ду сеткой и нитью, главпьп образом, регулирующая нрохожденве тока через лампу, нри этом существешго определяется Э. Д. С., }1аведенной пз колебательиого коптура в катуп1ке 2. Если

же в цепь сотки виючеиа некоторая добавочная катушка самоиндукции 3 с коэффициентом самоиндукции L,. то к наведенной Э. Д. С. присоединяется еще

Э.Д.С. самоиндукции L,,- высокочастотного тока ig, ироходящего через эту катушку но цепи «сетка-анод от точки 4 колебательного кошура через вн треппюю емкость ламны, образованную сеткой 6 и анодом 7 к анодной точке 5 контура и вызванного высокочастотным изменением нанряжения между точками 4 и 5 колебата ьного контура. Часть цени, заключаюш;ую в себе внутреннюю с я;ость лампы между сеткой 6 и анодом 7, будет в дальнейшем условно обозначена через цепь «сетка-анод. Так как эта Э. Д. С.

самоиндукции находжся Б фазе

с Э. Д. С. взаимоиндукции, то включение такой катушки или узелячение ее самоиндукции эквивалентно увеличению взаимной связи между контуром и цепью сетки. Тш;им образом всшдае изменение величины этой Э. Д. С. самоиндукции вызывает соответственное изменение величины обратного воздействия колебательного контура, а следовательно, при. соответственной установке генератора и изменение амнлитур тока колебательного контура. Этот результат можно сообщить на случай вмючепия в цепь ;сетка;-анод комплексного или полного сопротивления, т.-е. такого, которое состоит из комбинации самоиндукций емкостей и сопротивлений. Принцип изменения амплитуды высокочастотного тока лампового генератора посредством изменения амплитуды высокочастотной компоненты сеточного напряжения, обусловливается прохождением высокочастотного тока, величина которого существенно определяется сопротивлением промежутка «сетка-анод через снециальпо включенное в цепь сетки соответственно подобранное высокочастотное полное сопротивление нутем воздействия па определяющие величину этой компоненты высокочастотные параметры и составляет основу предлагаемого способа радиотелефонной и радиотелеграфной модуляции. В вышеразобранном нринципиальном примере- таким высокочастотным полным сопротивлением служит индуктивное сонротивление катушки 3. Здесь и в да,1ьнейшем нод термином «высокочастотное полное сопротивление нодразумеваеася такое, которое состоит либо из катушек самоиндукций, либо из конденсаторов, либо из сопротивлений, либо из комбинации таковых такого норядка величины, что иолучающееся нолное (кажущее-ся) сопротивление имеет нужную ва1ичину только для высокочастотиого тока, являясь для токов низкой частоты или для постоянного тока практически либо нулем (коротким замыканием), либо бесконечно большим. Соответственно с тем обстоятельством, что величина этой высокочастотной компоненты сеточного нанряжения зависит от двух факторов: величины специального высокочастотного полного сопротивления (катушка 3) и величины амплитуды иротекающего через это сопротивление высокочастотного тока, можно осуществить предлагаемую модуляцию либо изменяя величину снециального полного высокочастотного соиротивлепия, включенного в цепь сетки, либо изменяя амплитуду высокочастотного ток;, иротекающего через такое специальное высокочастотное соиротивленяе. В дальнейшем 1 ассматриваются различные варианты осущеса вления предлагаемого способа модуляции. На фиг. 2 и 3 изображены схематически два способа, позволяющие осуществить модуляцию согласно первой В03510ЖНОСТИ, а именно поcpejicTBOM воздействия на величину специального высокочастотного полного сопротивления, включенного в цепь сетки. В изображенном на фиг. 2 варианте в день лампового передатчика, работающего по трехточечной схеме, включена последовательно с грид-ликом в качестве специального высокочастотного полного сопрот-ивлення комбинация, состоящая из сошветствеино подобранной катушки самоиндукции с параллельно присоедипенной в ней трехэлектродной модуляторной ламиой. Действуя на сетку этой ламны обычным образом иосредством микрофона (на фиг. 2 микрофошгое устройство в случае надобности с одним или несколькими ступенями усиления схематически представлеио в виде прялоугольпика), можно изменить с звуковой частотой эквивалентное высокочастотное сопротивление включенной в цепь сетки системы катушка-модуляторная лалпа и, таким образом, как выше изложено, модулировать амплитуду тока колебательного контура. Вместо того, чтобы включать модуляторную лампу параллельно катушке, ее можно связать с ней и индуктивно.

Другой способ осуществления предлагаемого способа модуляции заключается в применении в качестве специального высокочастотного полного сопротивления специального трансформатора с намагничивающимися сердечником и вспомогательным намагничиванием но типу магнитного дросселя применяемого Александерсоном, Пупгсом и Оспосом. Иа фиг. 3 изображен вариант этого способа, в котором в качестве такого спепиааьного трансформатора употребляются два одинаковых кольцеообразпых высокочастотных трансформатора с магнитным сердечнйком, каждый из которых снабжен двумя обмотками. Высокочастаг-ные обмотки 3i и 3., включаются последовательно в цепь сетки, тогда как пизкочастотные 14i и 142 включаются в цепь, состоящую из вторичпой обмотки микрофонного трансформатора 16 источника постоянного тока 17 и переменного реостата 18 так, чтобы в этой ценн не было бы высокочастотного напряж.ения (дифференциальное включение). Необхормое для модуляц.ии изменение ве,:1ичины высокочастотного полного соиротивлешш высокочастотных обмоток Sj и 3, нроизводится изменением всиомогательного намагничивания, вызываемым индуктируемыми в микрофонном трансформаторе токами. Вместо двух трансформаторов оннсанного типа можно употреблять один, устроенный по типу магнитного дросселя - Alexandersen-Pimgs-OsHos.

Для осуществления предлагаемого способа модуляции другим указанным выше образом, а тюиио, изменением амнлитуды высокочастотной компоненты тока г,,, протекающего через сиециально включенное в цепь сетки высокочастотное нолное сопротивление 3, можно применить следующую схему (фиг. 4). По этой схеме необходимое изменение амнлитуды высокочастотного тока г, протекающего через специально включенную в цень сеткя катушку самоиндукции 3, с соответственно подобранным коэффициентом самоиндукции, достигается воздействием на величину полного сопротивления высокочастотной обмотки специального трансформатора с вспомогательным памагиичиванием. описанного выше (|{)иг. 3) типа, приключенного носдедовательно с емиост1,ю 10 определенной величины параллельно к иро межутку «анод-сетка ; генераторных ламп. Изменение полного сопротивления высокочастотной обмотки достигается здесь, как и в случае схемы (фиг, 3), изменением вспомогательного намагничипания индуктируемыми, микрофонным устройством, токами.

Вместо магнитного дросселя с вспомогательным намагничиванием можно применить здесь также и описанную вьпие (фиг. 2) комбинацию из соответственно подобранной катушки самоиндукции со связанной с ней автотрансформаторной или трансформаторно - трехэлектродной модуляторной лампой, нри чем воздействие нроизводится на сетку этой лампы.

В рассмотренных случаях для простоты подразумевалось, что применяется генератор с самовозбуждением. В случае генератора с независимым возбуждением модуляция но нредлагаемому способу может осуществляться либо на цепь «сетка-анод ламп задающего контура, либо иа цень «сетка-анод мощных, усилительных ламн.

Авторы указывают на следующие нреимущества нредлагаемого снособа модуляции. Как метод модуляции на цепь сетки, нредлагаемый сиособ нредставляет, но сравнению с методом анодной модуляции, все указанные выше нреимущества: нео|5ходимо меньшее число как мощных генераторных ламн. так и ламн для усилительного устройства, что влече т за собой экономию в нотребпой для нитания нередатчика первичной энергии; уси.гательное устройство мене сложно, а следовательно, более надежно и нросто в обращении. По сравнению с известными методами модуляции на цень сетки, которые для нрактнчески построенных радионередатчиков более значительной мощности сводится, главным образом, к упомянутому выше способу Шефера, предлагаемый спос.об модуляции, 1;ак показали опыты, согласно данных авторов, не уступает им ни в качестве модуляции.

потребной для возможно более совершенной нередачи нения н музыки, ни в надежности работы и нростоты в обращении. В случае же модулянни нри ноыощи железного дросселя с донолнита;1ьным на шгничиваю1е51, нредлагаемый метод нредставляет нреимущеотва вследствие того, что, как ноказалн оныты, согласно данных авторов, над моделью с мощностью свыше 500 ватт, для модулирования нередатчиков довольно значительной лющности достаточно мощности токов, даваемых одним микрофоном без всякого усилительного устройства. Таким образом в этих случаях не требуется для модулирования ни одной модуляторной или усилительной ламиы, что нредставляет нреимущества в практическом отнонгении, увеличивая надежность работы и нростоту в обращении.

Авторы указывают еще на следующие преимущества нредлагаемого снособа модуляции. Большим нринциииальным и практически важным преимуществом нредлагаемого метода воздействия на высокочастотные нараметры сеточного тока иеред методами, иснользующими ностоянную составляющую этого тока, как например, метод Шефера, является его независимость от так называемого «динатротшго эффекта в генераторных лампах, резко влияющего на постоянную составляющую сеточного тока, затрудняющего регулировку радиотелефонного нередатчика н иногда губитетьным образом отражающегося на качестве модуляции. Телеграфирование как обыкновенными, так н модулированными незатухающими волнами легко осуществить нри предлагасмом способе модуляции. Для этой цели дос-таточно в любом из вышеописанных вариантов этого снособа вместо микрофона (или микрофона вместе с усилительным устройством) включить иocлeдQвaтeлыro с прерывателем звуко вой частоты (нан1)имер. зуммером или то}1альным колесом), в случае тональной передачи или без такового в случае нередачи нри номои(1г обыкновенных незатухающих колебаний, ключ Морзе или соответствующее телеграфное paie, нри чем в случае применения магнитного дросселя с , нодмагничивающим током иногда целесообразно помещать их в цель намагничивания.

Предмет патента.

1.Сиособ модуляцни амплитуды высокочастотного тока лампового генератора для целей радиотелеграфии и радиотелефонии как. но проводам, так и без нроводов, характеризующийся тем, что необходимое для модуляции изменение амплитуды высокочастотной слагающей сеточного напряжения, обусловливаемой прохождением высокочастотного тока через сиецнально вмюченное в цепь сетки высокочастотное нолное сопротивление- т.-е. такое, которое состоит либо из катун еЕ самоиндукции, либо из конденсаторов,, либо из сопротивлеш1Й, либо из комбинации таковых такого порядка величины, что нолучающееся полное (кажущее -я) сопротивлепие имеет нужную величину только для высокочастотного тока, являясь для токов низкой частоты или для постоянного тока практически либо нулем (коротким замыканием), либо бесконечно большим,-производится воздействием на величину снециальных высокочастотных нолных сонротивлений включенных либо в цепь сетки, либо параллельно сетке и аноду генераторных или мощных усилительных ламн.

2.Прием осуществления способа но п. 1, характеризующийся тем, что необходимое для модуляции измеиение амплитуды высокочастотного сеточного наиряжения производится воздействием на величину специального высокочастотного полного сонротивлеиия, включенного в цеиь сетки.

3.Прием осуществления способа по п. 1, характеризующийся тем, что необходтюе для модуляции изменение амплитуды высокочастотного сеточного напряжения производится воздействием на величину специального высокочастотного нолного сопротивления, включенного параллельно промежутку «сетка-анодг генераторных, либо мощных усилительных ламп.

4.Прием осущеспздения сиособа по и.п. 1 н 2, характеризующийся тем, что в качестве специального высокочастотного полного соп{)отивлеш1я применяется катушка самоиндукции с неносредственно или иидуктнвно связанной с ней трехэлектродной лампой, при чем необходимое для модуляции изменение осуществляется воздействием на сетку этой лампы.

5.Прием осуществления способа по п.п. 1 л 2, характеризующийся тем, что в качестве спецпального высокочастотного полного сопротивления применяется высокочастотна я обмотка реактнвной катушкл с железным сердечником н вспомогательным налагнпчивашгем (по типу дросселя Alexandersen-Pungs-OsDos), при чем измепение величины этого сонротивлення нроизводится изменением вспомогательного намагничивания реактивной катушки.

6.Прнем осуществления способа но н.п. 1 и 3, характеризующийся тем, что в качестве специального высокочастотного полного оонротивлешга применяется катушка самоиндукции с непосредственно или индуктивно связанной с ней трехэлектродной ламной, включаемой последовательно с конденсатором параллельно н)омежутку сетка-анод, нри чем необходимое для модуляции изменение осуществляется воздействием на сетку этой лампы.

7. Прием осуществления способа по н.н. 1 и 3, характеризующийся тем, что в качестве специального высокочастотного полпого сопротивлепия, В1;лючаемого параллельно промежутку сетка-анод, применяется высокочастотная обмотка реактивной катушки с железным сердечником и всномогательньш иа:чагничнватгем (но типу дросселя AlexandersenР1тг5-08ио) иоследовательио с конденсатором, нри че51 изменение величины этого сопротивления ироизводится изменением всиомогательпого намагничивания реактивной катушки.

фиг. I