Способ радиопередачи

Совершенно очевидно, что для отсутствия наложения телеграфной манипуляции на телефонную работу приемник должен обеспечить равномерное пропускание всего спектра частот при обоих положениях ключа.Рассмотрим, какие пределы манипуляции частоты несущей -можно допустить. Полоса пропускания современного коммерческого телефонного приемника по промежуточной частоте - порядка б килоциклов, Спектр частот телефонного передатчика (при коммерческой телефонии) 5 килоциклов. Один килоцикл остается таким образом в запасе с расчетом на небольшие самопроизвольные изменения частоты приходящих сигналов и первого гетеродина приемника. Перемещение спектра частот при манипуляции уменьшает этот запас и поэтому желательно степень манипуляции частоты по возможности уменьшить,Другим обстоятельством, требующим уменьшения степени манипуляции ча стоты, является необходимость сохранить свободный участок в части излучаемого спектра, непосредственно примыкающей к несущей частоте. Разделение в приемном устройстве частоты отжатия от частоты нажатия возможно только при том условии, что ни одна из боковых частот при нажатии не совпадает с несущей частотой отжатия и наоборот. Из фиг, 1 ясно, что для выполнения этого условия изменение частоты при манипуляции должно быть меньше, чем интервал между несущей и ближайшей боковой частотой. Другими словами, степень изменения частоты при манипуляции должна быть меньше наинизшей из передаваемых звуковых частот, При коммерческой телефонии обычно отфильтровываются все частоты ниже 400 пер/сек. Отсюда следует, что манипуляция частоты не должна превышать 250-300 пер/сек.Если телефонный канал используется для тональной телеграфии, то нет нужды ограничивать манипуляцию частоты такими узкими пределами. Необходимо лишь соблюсти приведенные выше условия: равномерное пропускание прием. ником всего спектра частот и сохранениеб б От разрешения этой задачи разделения высоких частот, разнящихся на величину тогоже порядка, чтб и неизбежные колебания промежуточной ча- стоты приемника, и зависит возможность практического осуществления предлагаемого способа при коротковолновых,: связях.При разности между частотами в несколько сотпериодов их разделениевозможно только в низкочастотной части приемника прй помощи низкочастотных фильтров. Отсюдаследует необходимость вторичного гетеродинировайия промежуточной частоты, Устранить колебания промежуточной частоты ниже известных пределов невозможно. Поэтому, естественно, напрашивается мысль заставить второй гетеродин следовать за изменениями промежуточной частоты, поддерживая тем самым частоту биений неизменной. Другими словами, разделение частот в данных условиях окажется вполне возможным, если применить автоматическую регулировку частоты второго гетеродина приемника, что вполне осуществимо.С вопросом о степени манипуляции частоты связан также вопрос о предельной скорости манипуляции. В самом деле, при разделении частот ширина полосы пропускания низкочастотных фильтров связана вполне определенным образом с разностью разделяемых частот. Если задаваться предельной скорО- стью манипуляции - 200 слов в минуту, то фильтр должен обладать полосой в 80 пер(сек, Для полного разделенЬя частот двумя фильтрами с полосой 80 периодов йх -ЯГзбнансйые частотьгТИ основании опытных данных должны от- стоять друг от друга на расстоянии не менее 200 периодов (здесь учитывается также возможность отклонения частот от исходных значений в пределах 20 периодов).Эта величина и должна рассматриваться, как нижний предел для степени 4 йнипуляцйхГчжтбтьПрежде чем переити к разбору "Ч%Р дополнений в схемах передающейй йфВ емной части; которые должны бытьсделаны прй прйменении предпагаещй способа -смой остТйЗиться вкратце фдадСовершенно очевидно, что мощностьтелефонного канала телеграфным каналом никак не ограничивабтся и предельная глубина телефонной модуляции определяется исключительно качеством модуляционного устройства передатчика.Мощность телеграфного канала соотВетствует мощности " несущей и равна при симметричной 100%.й модуляции = Одной четверти от телеграфной" мощйбстй передатчика." Другими словами, йри анодной модуляции в мощном каскаде моцность телеграфного канала соответствует номинальной мощности генераторных ламп, При сеточной модуляции ана падает в четыре раза.Тут уместно отметить следующее.При сравнении различных многократных систем одно только сопоставление мощностей, приходящихся на отдельные каналы, не отражает действительных соотношений качества связи. Дело в сущности не в мощностях, а в том,насколько в той или иной системе передачи и приема конечный эффект от приходящих сигналов превышает действие помех, С этой точки зрения, помимо мощности, должен быть учтен целый ряд других факторов.В описываемом способе можно отм 6 тить следующие моменты, улучшающие условия приема:1. Отсутствие манипуляции мощностинесущей частоты позволяет применить в приемнике авторегулировку силы приема (с достаточно малой, к тому же, постоянной времени).2. Наличие двух частот манипуляцииприводит после разделения их и выпрямления в диференциальной схеме включения реле, Поскольку обе частоты телеграфного канала разнятся друг от друга очень незначительно, можно предположить, что процент помех со спектром, захватывающим одновременно области, примыкающие к обеим несущим частотам, будет велик, При этом дифе -ренциальное включение реле должноЙйт 1 ГЙВчиТелйые" эффект в отношенииь ферных раз.3. Само по себе наличие частоты .:=отйатия должйо умЖЯШЪтьй рязйеййезаписи во время пауз между телеграф. ными знаками посторонними помехами благодаря явлению самоограничения" или вернее саморегулирования" приемников.4. Сущность способа приводит к применению в телеграфном канале фильтров с весьма узкой полосой частот. Использование минимальной полосы частот также должно привести к ослаблению действия посторонних помех.5. Нетрудно собрать схему приемной части так, что для срабатывания реле достаточно будет хотя бы одной из частот манипуляции.Все эти соображения, вытекающие из применения для телеграфного канала двух весьма близко расположенных частот, приводят к выводу, что при применении в передатчике, используемом по описываемой системе, анодной модуляции качество приема телеграфного канала будет выше качества приема этого же передатчика, используемого для обычной телеграфии незатухающими колебаниями.Эти же соображения позволяют предполагать, что устойчивость приема телеграфного канала при применении в передатчике сеточной модуляции будет ближе к устойчивости приема обычного телеграфного передатчика с той же номинальной мощностью генераторных ламп чем это следует из простого сопоставления мощностей.При коротких волнах прием телефонного канала может сопровождаться телеграфными помехами в тех случаях, когда одна из несущих частот выпадает при селективных фади игах, Установлением надлежащей величины постоянной времени авторегулиров ки силы приема телефонного канала эти помехи могут быть уменьшены. Насколько существенно они будут отражаться на качестве телефонного приема можно установить лишь опытным путем.Для работы по предлагаемому способу радиопередачи может быть использован любой хорошо стабилизированный телефонный передатчик.Телефонный канал никаких изменений в схеме передающего устройства не требует. Необходимо только ввести по изложенным выше соображениям фильтр, защищающий модуляционное,.".;Яг;д;.ф устройство от звуковых частот ниже400 пер/сек.Для телеграфной работы схема передатчика должна быть дополнена устройством манипуляции частоты.В тех случаях, когда передатчикимеет задающий генератор с параметрической стабилизацией, манипуляциячастоты может производиться в самомзадающем генераторе, подключениемпри помощи телеграфного реле параллельно колебательному контуру соответствующей величины безваттного сопротивления.Степень манипуляции частоты приширине используемого для телеграфного канала спектра в 400 пер. должнабыть - 200 пер. (при этом получаютсянаиболее благоприятные условия дляразделения частот манипуляции в приемном устройстве),В передатчиках, стабилизированныхкварцем, манипуляция частоты можетбыть осуществлена методом, примененным Щукиным в его системе двукратного телеграфирования.После буферного каскада в передатчик вводится манипулятор частоты",одна из возможных схем которого изображена на прилагаемом чертеже(фиг. 2).Здесь имеются переходной высокочастотный каскад А, собранный побалансной схеме Карсона, и манипу - лируемый по частоте вспомогательныйгенератор В, К сеткам ламп Л, и Лподводится в одинаковой фазе напряжение генерируемой кварцем частоты ,и в противоположных фазах напряжениечастоты ,от генератора В, При этом,в анодном контуре ЕС текут токичастоты Укв+Уген и Укв УгенЕсли частота достаточно велика, то соответуа ствующей настройкой контура ЕС можновыделить одну из этих частот,Манипуляция частоты генератора П,подключением к его контуру при помощителеграфного реле небольшой емкости С, приводит к соответствующей манипуляции рабочей частоты передатОтсюда определяется необходимая степень манипуляции частоты генератора200 В - Ь,= - , где А - величина при- мененного в пере,датчике общего умно- жения частоты.:.Выбор частоты вспомогательного гете- родина зависит от рабочей частоты передатчика. Она должна быть доста- точно велика, чтобы не было затруднений в выделении анодными контурами манипулятора частоты" и ближайщих к нему каскадов нужной нам разностной или суммарной частоты. Чрезмерное увеличение частоты 1,понижает общую стабильность передатчика, так как генератор В может быть стабилизирован только параметрически. Оптимальная величина для корот-.коволновых передатчиков лежит в пределах 1+210 пер,сек, для длинно- волновых - 1+5 10 пер/сек,Само собой очевидно, что амплитуд= ная модуляция должна произвбдиться в одном из каскадов передатчика, где модулированная частота полностью выделена,В разобранных выше способах мани:- пуляции частоты передатчика телеграфное реле воздействует непосредственно на колебательный контур генератора, При этом переход от частоты отжатия к частоте нажатия и обратно происходит практически мгновенно, что приводит к возникновению широкого спектра бо;. ковых частот, могущего создать в неко- торых случаях помехи телефонной работе.-Ограничение этого спектра может быть достигнуто некоторым замедлением времени перехода от одной частоты к другой, Простейшим путем подобная :, манипуляция может быть осуществлена изменением потенциала сетки вспомога-+ - ;:, тельной лампы, приключенйой своейанодной цепью параллельно колебатель-"," ", ному контуру генератора. Включением в цепь сетки этой лампы телеграфного фильтра время перехода от одной ча-. стоты к другой может бытьувелйчееГ дф в необходимой стейе 1 Ги", ":"-", -Прием телефойногокайала мможет"на него сильного постороннего импульсапонижать до нуля свбю чувствительность-."к полезному сигналу, Если диференциальная схема дает эффект в отношенииборьбы с атмосферными помехами, то: устранение из схемы элемента, выводимого этими помехами из строя, преДставляется весьма желательным.Слуховой контроль телеграфной1:-"юфаботы может вестись после фильтра 111,У",Для обеспечения постоянства частот,4 а,"подводимых к фильтрам 1 И, 111, при ко:,"- "тором только и возможна устойчивая-:,.-работа схемы, применена автоматическаярегулировка частоты гетеродина..С колебательным гетеродина АС ин:": дуктивно связана самоиндукция 1, Генерируемая гетероДином частота зависитот величины приключенной параллельной этой самоиндукции сопротивленияанодной цепи лампы Л, Это сопротивление можно в широких пределахменять измененйем напряжения на сеткелампы. Таким образом генерируемаягетеродином частота зависит в конечномсчете от потенциала сетки лампы ЛОбведенная пунктиром часть схемыи служит для того, чтобы, воздействуяна потенциал сетки лампы Л приводить к изменению частоты гетербдина,возвращающему частоту биений к исходйому (вернее почти исходному) значению.Это управление сопротивлениемлампы,У осуществляется следующимобразом.Усиленные токи низкой частоты;-к сеткам ламп Л Л Фильтр К про" йускает"-равнбмерйо"обе частоты манипуляции. фильтры И, П представляютсобою резонансные контуры с малым".,: декрементом, Один из них настроен начастоту, несколько большую (примернона 50 пер.) частоты отжатия; настройка второго настолько же и в ту же сторону сдвинута относительно частоты нажатия,Подбором смещений на сетках ламп Л 4 и Л 5 схема регулируется так, чтобы токи этих ламп были равны, При этом, очевидно, разность потенциалов между точками а, б равна нулю. Если теперь почему либо частоты манипуляции сдвинутся относительно исходных значений, то напряжение на сетке лампы Л изменится и баланс схемы нарушится. Возникающая при этом разность потенциалов между точками а, б подается на сетку лампы Л управляя ее внутренним сопротивлением.Удовлетворительная работа регулятора частоты возможна только при условии сохранения постоянства подводимых к нему напряжений. С целью обеспечить это постоянство в схему введена автоматическая регулировка усиления усилителя низкой частоты, использующая анодный ток лампы Л 4.Существенным является вопрос о постоянной времени регулятора частоты. Необходимо, чтобы при кратковременных фадингах, ведущих к вып ада нию одной или обеих частот манипуляции, регулятор не успевал изменять частоты гетеродина. На регулировке частоты большая величина постоянной времени отрицательно не скажется, так как колебания частоты происходят достаточно плавно. Подбором сопротивления Я и емкости С величина постоянной времени должна быть установлена в пределах 10 - 15 секунд.П редмет изобретения.Способ радиопередачи, отличающийся тем, что для телеграфного сообщения меняют несущую частоту передатчика, модулированную по амплитуде для телефонного или ряда других телеграфных сообщений, спектра частот,который он долженравномерно пропускать, остаются темиже, что и при обычной телефонии, таккак при полосе в б килоциклов происходящее в нашем случае расширениеспектра на несколько сот периодов существенной роли не играет.Прием телеграфного канала требуетдополнения схемы приемника устройством для разделения частот.При коротковолновом приеме этоустройство должно включать в себя приспособление для автоматической регулировки частоты местного гетеродинаприходящими сигналами. При длинныхволнах надобность в подобном приспособлении отпадает, так как возможныеколебания частоты передатчика и приемных гетеродинов не велики, происходяточень плавно и могут быть поэтомукомпенсированы ручной регулировкойприемника,Во всем остальном схемы дополнительных устройств в обоих случаях совпадают, поэтому можно ограничитьсярассмотрением более сложного случаяприема коротких волн,Для приема телеграфного каналаможет быть использован либо приемниктелефонного канала, либо если в данномпункте прием телефонного канала непроизводится, обычный телеграфныйприемник с преобразованием частоты.Схема дополнительного устройствадля случая коротковолнового приемаприведена на прилагаемом чертеже(фиг, 3),Работа схемы протекает следующимобразом, Усиленные приемником токипромежуточной частоты через полосовойфильтр 1, рассчитанный на пропусканиеспектра в 1/ - 2 килоцикла, подводятсяк детекторной лампе Л С этой желампой связывается второй гетеродин,ф Частота биений настройкой гетеродинатустанавливается примерно в 2500 пер/секдля частоты нажатия и 2700 пер)сек,- для частоты отжатия (относительно вы - , - .: сокие частоты взяты здесь с тем, чтобы- устранить возможность появления биенийЮфф между частотой гетеродина и боковымид частотами телефонной модуляции, могу.щих сделать невозможным дальнейшееразделене частот). Далее, зти две частоты, пройд 1 Г ,афильтр О с полосой 2300 - 2900 Ффффф". -,;:усиливаются усилителем низкой частотйи через полосовые фйльтры П(, Х йод,":."водятся к сеткам выпрямительньФ"ламп Л Л Фильтр 1 П пропускаеттолько частоту нажатия, фильтр ГК-:-.только частоту отжатия. Изменения анодных токов ламп Л, и Л, при манипуляции передатчика создают импульсы токачерез обмотки реле Р, приводящйе -:-:.".к заряду-разряду конденсаторов С С ;: в ":,Когда передатчик излучает несущуюф:Э=,э"частоту нажатия на сопротивлении Рпадает часть напряжения анодной ба-:.тареи, что приводит к заряду конденсатора С,. Импульс зарядного тока, про- : - .;.-.3 Рходя через обмотку реле, перекидываетего якорь. Отжатие ключа на передатчике приводит к появлению тока в анод-ной цепи лампы Л, и заряду конден-,э., - ,сатора С, Якорь реле при этом перекидывается в обратную сторону. Есличастота отжатия почему-либо (напримерблагодаря селективному фадингу) прием:-ником не уловлена, то якорь реле все жебудет переброшен обратно разряднымтоком конденсатора С Таким образомдля срабатывания реле достаточнохотя бы одной из частот манипуляции.В тех случаях, когда на сетки ламп Ми Лодновременно попадают имйульсяатмосферных помех с равными амплитудами, реле, благодаря диференциаль-ной схеме включения его, переброшейоне будет,Требует пояснений отсутствие в схеметелеграфного выхода ограничителя .:В данном случае он не нужен, так какв приведенной схеме всякому прямому,4,импульсу через реле соответствует той же,ы бр,щцн. згттЯ"перегрузки; то реле защйщейо от не - насыщением ламп, иторами, истранение огра ичителя дает известное преимущество. Всякийтель обладает свойством при воздеис