I; a > r
1 è
EENZIJBANDTELEFONIE OP DE RADIOVERBINDING NEDERLAND —NEDERLANDSCH OOST-INDIË
door
Prof. D r Ir N. K O O M A N S
zHededeeling uit het Radio Laboratorium van het Staatsbedrijf der P. T. T. te ’s Gravenhage
luleidinq en historisch overzicht.
W a a r in de radiotelefoonverbinding tusschen N ederland en N ederlandsch O ost-Indië op de korte golven nu reeds geruimen tijd van het éénzijbandsysteem w ordt gebruik gem aakt, en deze inrichting gelegenheid heeft gehad mede te groeien en te ver
anderen overeenkomstig de ervaringen, welke in den loop van den tijd zijn opgedaan, is de mogelijkheid voorhanden, den uit- eindelijken vorm van de zenders en de ontvangers te beschrijven en historisch d. w. z. proefondervindelijk te motiveeren.
D e radiotelefoonverbinding N ederland—N ederlandsch O ost- Indië op de korte golven m aakt deel uit van het totale radio- zend- en ontvangcomplex, dat door den N ederlandschen P. T. T.- dienst w ordt geëxploiteerd. H et bedrijfs-centrum is te Am sterdam, het ontvangcomplex te N oordw ijk-Radio en het zendcomplex te Radio-Kootwijk gevestigd.
V an de radioverbindingen met de verschillende Kuropeesche landen, N oord- en Zuid-Am erika, Japan, de Koloniën in W e st
en O ost-Indië, is naast het verkeer met de Vereenigde Staten het verkeer met N ederlandsch O ost-Indië het belangrijkst, be
halve door zijn omvang ook door de gewichtige banden tusschen de bevolkingsgroepen in het moederland en aldaar, die d aar
door w orden gediend.
H et O ost-Indië verkeer is dan ook altijd het groote object geweest, w aaraan de meest mogelijke zorg is besteed.
232
Aangevangen met de langegolf-verbinding, die in 1923 w erd geopend, w erd al heel vroeg de korte golf te baat genomen om het verkeer te kunnen uitbreiden door goedkoopere exploitatie.
W as de langegolf-machinezender en bijbehoorende ontvanger, waarm ede w erd aangevangen, door Telefunken gebouwd, nadien w erden de verdere uitbreidingen in hoofdzaak door den N eder- landschen P. T. T.-dienst in eigen beheer ontw orpen en uit
gevoerd.
De eerste kortegolf-telegraafverbinding met een ééntraps- zender van klein vermogen w erd in Juli 1925 in commercieel gebruik gesteld. H et kortegolf-telegraafverkeer heeft zich nadien naar omvang en perfectie van de gebruikte zend- en ontvang- middelen sterk ontwikkeld, terw ijl in 1927 de eerste kruis
gesprekken met N ederlandsch O ost-Indië tusschen de betrokken P. T. T.-diensten w erden gevoerd met behulp van de radio
telefonie op korte golven.
De eerste zender w aarm ede dit van N ederlandsche zijde plaats vond w as een drietraps, nog niet kristalgestuurde, zender van ca 15 k W draaggolfvermogen.
V anaf 28 Februari 1928 dateert de openstelling van de radio- telefoonverbinding met Indië, toen het publiek tot de verbinding w erd toegelaten. Deze verbinding w erd gedurende vele jaren onderhouden met behulp van vijftraps kristalgestuurde zenders op verschillende golflengten tusschen 16 en 40 m, w aarbij in den eindtrap 4 w atergekoelde 20 kW -lam pen w aren opgesteld.
D e modulatie vond plaats volgens het anodem odulatiesysteem in den eindtrap, w aarvoor 6 w atergekoelde io kW -m odulator- lampen w erden gebruikt. M et behulp van deze zenders heeft het verkeer, dank zij de lage tarieven, f 33.— per 3 minuten '), zich sterk ontw ikkeld en is ten dienste van handels- en f amilie- gesprekken onm isbaar geworden.
V an den aanvang af zijn voor de telefonie beam -antennes toegepast, ter verhooging van uitstraling in de gewenschte richting.
D eze zenders hebben groote diensten bewezen, niet alleen aan het verkeer, doch ook aan de ervaring en de inzichten daarop gebouwd. D oor hun goede eigenschappen is de groote beteekenis van een radiotelefonisch verkeer gedem onstreerd, door hun slechte eigenschappen is het verlangen naar een ideale oplossing levendig geworden.
l) Sinds 1 O ctober 1936 zijn de tarieven opnieuw verlaagd tot 1 15.—
per 3 minuten.
233
Ter kenschetsing van dezen historischen achtergrond, die de merites van de latere éénzijbandzenders beter doet verstaan, zij vermeld, dat deze zenders geheel op wisselstroom w erkten.
V oor den gloeistroom der lampen w erd zonder meer 50 Hz wisselstroom gebruikt, terw ijl de anodespanning verkregen w erd door gelijkrichting van meerfasen-wisselstroom , met gebruik van afvlakfilters.
D oor deze practische en eenvoudige inrichting, w aarbij be
wegende deelen ontbraken, konden vier van deze toch be
trekkelijk zw are zenders, benevens hun geheele stroomvoorziening, in een vertrek van 8 bij 3d m w orden opgesteld.
Deze algeheele wisselstroom voeding w as daarom mogelijk, om dat de anodemodulatie op den laatsten trap in staat stelt, dezen laatsten trap vanuit de voortrappen hoogfrequent te over
sturen. H ierdoor w erd een wisselstroom rim pel vanzelf door be
grenzing afgevlakt, terw ijl daardoor tevens de zuiverheid van de anodem odulatie w as gebaat, om dat bij anodespannings- verhooging de hoogfrequent amplitude behoorlijk lineair kan toenemen.
W a a r deze zenders met de daarbij behoorende ontvangers vele jaren hebben dienst gedaan en wel in het bijzonder in de ontwikkelingsperiode van het kortegolfverkeer, zijn alle schaduw zijden van het op die wijze onderhouden kortegolfverkeer aan den dag getreden. Hierbij is te noem en:
1) het fadingverschijnsel, dat uiteraard verschillende oorzaken kan hebben, zooals polarisatie-wijziging van de aankomende golf of wijziging van den hoek w aaronder deze aankom t, doch dat practisch gebleken is, verrew eg overwegend het gevolg te zijn van de meerwegigheid van de betrokken electrische golven.
U iteraard w as bij de ontvangst de autom atische sterkte- regeling toegepast, welke zich richtte op de sterkte van de aankomende draaggolf. H et resultaat hiervan was tw eeërlei:
ei) V oorzoover behoorlijk resultaat w erd bereikt, w erd dit ontsierd door afwisselende sterkte van het stoor- geruisch, hetw elk met de afwisselende verhouding van storing tot signaal samenhing. De fadingcorrectie ten
gevolge van de autom atische sterkteregeling, vermocht slechts de laagfrequente signaalsterkte constant te houden, doch bracht als het w are de fading op het stoorgeruisch over. Tengevolge hiervan is het radio-
234
gesprek op de korte golven altijd gekenm erkt geweest door een onrustig achtergrondeffect, w aardoor een dergelijk gesprek zich altijd typisch heeft onderscheiden van een lijngesprek.
b) V oorzoover de autom atische sterkteregeling onbevredi
gende resultaten gaf, w as dit het gevolg van de om
standigheid, dat de fading door meerwegigheid uiteraard frequentie-afhankelijk is. Deze selectiviteit, welke prac- tisch uiterst scherp is, heeft mede gebracht dat diepe fading op de draaggolf, meer dan 100 °/o modulatie veroorzaakte met als gevolg, vervorming, zooals die met het overm odulatie-elfect samenhangt. Deze ver
vorming welke tot slechte verstaanbaarheid of onver
staanbaarheid leidt, was uiteraard door autom atische sterkte-regeling niet te genezen. Deze omstandigheid heeft altijd de telefonische gemeenschap voor korte mo
menten of zelfs voor langere tijden ontsierd.
D e ervaring heeft geleerd, dat deze slechte perioden, voor zoover zij periodiek w aren, dus afgezien van toe
valligheden (freaks), naar hun hevigheid en naar hun tijds
duur te ernstiger w aren op bepaalde tijden van het jaar en op bepaalde uren van den dag. Ze hielden dus verband met de jaarlijksche en dagelijksche periode van de zonnestraling, dus met den toestand van de ionosfeer. D e betrokken m eer
wegigheid speelt zich geheel in de ionosfeer af, daar bij de afstanden, welke in het spel zijn, de oppervlaktegolf langs de aarde reeds lang is weggedem pt en van geen be
lang meer is.
2) Een tw eede schaduwzijde die zich voordeed, w as de ge
voeligheid van de verbinding voor frequentie- en fase- modulatie, welke in de hand w erd gew erkt door de algeheele wisselstroom voeding van de zenders. D it euvel uitte zich in ratelstoringen van een frequentie, overeenkomende met de gelijkgerichte frequentie van de 50 perioden voedings- stroom der lampen. D e rest-rim pel, voorkomende in de hoogspanning, w as tengevolge van de m eerfasen gelijk- richting en de toegepaste afvlakking zonder invloed.
W a a r de vorming van een draaggolffrequentie in den kristaltrap blijkens onderzoek, niet door de w isselstroom voeding van de indirect verhitte generatorlam p w erd be- invloed, ontstond de frequentiem odulatie in de verdere trappen, waarschijnlijk door het m agnetroneffect tengevolge
235
van de groote voedingsstroomen in de eindtrappen. W a a r de onderlinge koppeling van deze trappen door middel van afgestemde ketens plaats vond en bij het resonantie- punt groote gevoeligheid voor faseverschuiving aanwezig is, is onder invloed van het magnetroneffect, gevaar voor fasem odulatie voorhanden, welke fasem odulatie door de mathematische betrekking tusschen faseverandering en hoek- frequentie uiteraard aan frequentiem odulatie inhaerent is.
D e ervaring heeft geleerd:
a) dat deze fasem odulatie bij flinke oversturing van alle trappen op de roosters, binnen de perken bleef,
b) dat de omzetting van de fasem odulatie in een amplitude- modulatie, tengevolge van faseverschuiving of fading- dooving van de betrokken modulatiecomponenten, slechts zelden plaats vindt; zulks tengevolge van de gesteldheid van de ionosfeer. Slechts in bepaalde tijden van het jaar is dit gevaar ernstig voorhanden, doch de d aar
mede samenhangende ratelstoring, hoewel weinig voor
komend, is hinderlijk voor het verkeer,
c) dat bedienend, niet ter zake kundig, personeel in voor
komende gevallen door niet behoorlijke zenderinstelling onnoodig gevaar voor fasem odulatie kon veroorzaken.
O p te merken valt, dat de hierboven geconstateerde faseverschuiving van de modulatiecomponenten ook bij de amplitude-gemoduleerde gesprekken kan optreden, w aarbij am plitudem odulatie in fasem odulatie overgaat, w elke in den ontvanger onhoorbaar is. W a a r deze ver
schuiving uiteraard frequentie-afhankelijk is, zal dus de amplitude-gemoduleerde tweezijbandtelefonie door deze omstandigheid vervorming kunnen ondergaan. Zoo be
schouwd zijn tw ee zijbanden geen overbodige weelde m aar een schadelijk teveel.
3) Een derde schaduwzijde is gelegen in de moeilijkheden om multipelverbindingen tot stand te brengen.
H et is een feit, dat omvangrijke beams de betrouw baarheid en de kw aliteit van de telefoonverbinding in de hand werken. D eze nemen echter veel ruimte in beslag.
H et maken van een economisch te beheeren geconcentreerd bedrijf met vele radioverbindingen, met weinig toezicht- personeel, w ordt moeilijk te verwezenlijken door de ruimte, welke de beams vorderen, terw ijl ook het kostenprobleem een rol speelt.
236
Een en ander drijft in de richting van multipelverbin- dingen op één golflengte, zoodat met één gerichte antenne kan w orden volstaan voor alle multipelverbindingen. H et aantal benoodigde beams w ordt daardoor verm inderd en de mogelijkheid geschapen deze beams groot en daardoor effectief te maken.
De ervaring heeft geleerd, dat multipelverbindingen vanuit een bedrijfsstandpunt bezien om vele redenen be- geerensw aardig zijn; evenwel is het overspreekgevaar een voorname hinderpaal.
V oorts is het een ervaringsfeit, doch ook theoretisch voor de hand liggend, dat de draaggolf voor het over
spreken een funesten invloed heeft, om dat de draaggolf altijd aanwezig is en sterk is ten opzichte van de modulatie- com ponenten; vooral w anneer multipel w ordt gew erkt nemen de modulatiecomponenten ieder voor zich in sterkte af ten aanzien van de draaggolf.
H et overspreken van de verschillende kanalen kan ont
staan in den zender, tengevolge van niet volledig lineaire versterking of in den ontvanger om dezelfde reden en tevens tengevolge van niet volledig lineaire detectie, aan
genomen dat de modulatie zelf behoorlijk is tot stand gebracht. In beide gevallen gaan een rol spelen hoogere machten van het gemoduleerde hoogfrequent complex, dat bestaat uit een aantal modulatiecomponenten, nl. de zijband- frequenties, die bij de m ultipelkanalen behooren, en de draaggolf.
E r ontstaat dan een groot aantal com binatieproducten, w aardoor bij de ontvangst het eene kanaal in het andere hoorbaar w ordt. V an deze com binatieproducten zijn uiter
aard die, w aarin de draaggolf voorkom t een orde sterker en daardoor storender, dan die w aarin louter de zw akkere zijbandfrequenties optreden.
Is daarom de draaggolf niet aanwezig, dan is het over- spreekprobleem om die reden een orde gem akkelijker ge
worden. Bovendien treden oneven afgeleiden van de betrokken lam pkarakteristieken, dus oneven machten storend op, die met balansschakelingen niet kunnen worden gecorrigeerd, terw ijl bij detectie door balansschakeling ook niet alle componenten, die practisch hinderlijk zijn voor de overspraak, wegvallen.
Tevens is de afwezigheid van de draaggolf ook daarom
2 37
gewenscht, wijl deze oversterke component te eerder in de kromme deelen van de landkarakteristieken doel werken.
Tenslotte valt op te merken, dat bij multipel werken, w anneer vooropgesteld w ordt, dat overmodulatie moet w orden vermeden, zoodat de som der zijband-amphtuden aan een m aat gebonden is, de energie nog overwegender dan bij enkelvoudig w erken reeds het geval is, in de draag
golf is geconcentreerd; zulks tengevolge van het feit, dat de energie van de verschillende componenten door het kw adraat van de amplitude w ordt bepaald. Trouwens is het feit, dat bijna alle energie, vooral bij een multipel- verbinding, op de draaggolf is geconcentreerd, wel bijzonder oneconomisch, indien men bedenkt, dat deze draaggoll een lastige overbodigheid is.
Bovendien zijn bij een telefonische verbinding, zooals bekend, de tijden dat werkelijk gemoduleerd w ordt gering, daar bij een gesprek altijd slechts één abonné tegelijk spreekt, dus slechts gemiddeld de helft van den tijd het woord voert, nog afgezien van de pauzen die tusschen de woorden worden aangebracht.
Alle schaduwzijden hierboven genoemd leidden er toe, dat bêsloten w erd een proef te nemen met het eenzijbandsysteem zonder draaggolf, w aardoor theoretisch het uitzicht bestond, dat niet minder dan alle genoemde bezw aren konden w orden ondervangen. D oor één zijband met stuurfrequentie is de modu
latie ondubbelzinnig gedefinieerd. De andere zijband en de draag
golf zijn overbodig en zelfs schadelijk, zooals hierboven nader is bevestigd.
De eenzij'bandzenderj.
H ieronder w ordt aan de hand van een blokschema een be
schrijving gegeven van de zenders, zooals die op het oogenbhk worden gebruikt, w aarbij deze uiteindehjke vorm zal worden gemotiveerd uit de ervaring, welke met de ontwikkeling van de zenders is opgedaan, en uit de eischen, die tenslotte door de omstandigheden zijn gesteld.
V ooropgesteld zij, dat de zenders uiteraard belangrijk ge
compliceerder zijn dan de tweezijbandzenders, w aarvoor zij in de plaats traden.
H et meer ingewikkeld te verkrijgen m odulatieproduct be
staande uit één zijband zonder draaggolf, w ordt gereed gem aakt
238
met kleine energie, w aarna door 4 trappen hoogfrequentver- sterking, de gewenschte groote energie, noodig voor de uit
straling, w ordt bereikt. De benoodigde m odulatie-apparatuur, bestaande uit m odulatoren en filterconstructies, kan daardoor kleiner, minder kostbaar en dus practischer zijn. In de 4 trappen moet een groote versterking w orden tot stand gebracht.
D e em dtrap bestaat uit 4 stuks 20 k W w atergekoelde lampen, die tw ee aan tw ee in balans zijn geschakeld, zoodat het piek- vermogen daarin 80 k W kan bedragen, terw ijl de aan de 4 trappen voorafgaande m odulator aan deze trappen slechts een vermogen afgeeft, dat in de orde van een tiental w atts ligt.
Aan deze, versterkertrappen, die rechtuit versterken en lineair moeten zijn ingesteld, dienen daarom de hoogste eischen van stabiliteit te w orden gesteld.
Aan den eisch van rechtuit versterken is uiteraard niet te ont
komen, daar frequentieverdubbeling van een éénzijbandmodulatie niet meer mogelijk is. Bij een tweezijbandzender, w aarbij men, ook al heeft de modulatie op een voortrap plaats, nog altijd frequentieverdubbeling kan toepassen, w ordt de stabiliteit tegen genereeren door dien m aatregel gediend. Bij een éénzijband- zender zouden door verdubbeling der frequentie de gemoduleerde frequenties tevens verdubbelen, terw ijl dit bij een tweezijband- zender met draaggoll niet het geval is, daar door de aanwezig
heid van de beide zijbanden frequentiem odulatie ontbreekt, d. w. z.
de opvolgende doorgangen van de hoogfrequente stroomen door de nulw aarde vinden altijd plaats met dezelfde tijdsverschillen onafhankelijk van het gemoduleerde.
D e gewenschte stabiliteit der trappen kan slechts worden bereikt door een frequentie-onafhankelijke neutrodyniseering.
Deze laatste heeft bovendien het voordeel, dat de zenders voor meer dan één golflengte kunnen worden ingericht, zonder dat voor de omschakeling van de eene golflengte op de andere, de neutrod3miseering behoelt te w orden gewijzigd, hetgeen voor een gemakkelijke bediening een onafw ijsbare eisch is.
De modulatie w ordt in verband met de begrensde volm aakt
heid van de filtertechniek en de balansm odulatoren in opvolgende Irequentietrappen tot stand gebracht, d. w. z. het laagfrequente toonspectrum w ordt in eenige trappen successievelijk op een hooger irequentieniveau geplaatst. Deze niveaux zijn respectie
velijk 10 kH z, 100 kHz, 500 kH z en tenslotte de zenderfrequentie.
O orspronkelijk w aren deze niveaux 25 kH z, 500 kH z en ten
slotte de zenderfrequentie, het aantal w as dus geringer.
Radi o-Koot wijk. D e vier éénzijbandzenders.
Radio-Kootwijk. De éénzijbandzender P C V
V
239
D e volgende feiten hebben tot deze verandering aanleiding gegeven:
1°. dienen de betrokken zenders niet louter voor gewone commercieele telefonie. D it soort telefonie kan, conform hetgeen op de gewone telefoonnetten w ordt toegelaten, volstaan met een spraakspectrum van 300—2750 Hz. D e zenders moeten tevens kunnen dienen voor éénzijband- omroep, die in Ned. O ost-Indië w ordt ontvangen en ge- relayeerd als gewone radio-om roep met tw ee zijbanden en draaggolf. Een uitgebreider frequentiespectrum van 100 — 6000 Hz dient derhalve te w orden nagestreefd, w aarbij de uitbreiding van de onderste frequentiegrens moeilijkheid veroorzaakt;
2°. moet de draaggolf rigoureus w orden onderdrukt, omdat deze ook bij geringe aanwezigheid de geheimhouding voor gewone om roepontvangers, ingericht voor kortegolfont- vangst, in gevaar brengt. W anneer, w at kan voorkomen, zw ak w ordt gemoduleerd, kan ook een geringe aan
wezigheid van de draaggolf verstaanbaarheid veroorzaken.
D eze onderdrukking van de draaggolf kan niet louter aan de balansm odulatoren w orden overgelaten, niet alleen omdat de instelling van deze kritisch is, m aar tevens om dat gebleken is, dat de modulatie zelf, vooral w anneer deze sterk is, de balans gemakkelijk verstoort, zoodat het kan voorkomen, ook w anneer de draaggolf goed is onderdrukt, dat deze met de modulatie in zekere mate terugkeert. Bedenkt men daarbij, dat moeizaam bijregelen van de balansm odulatoren door bedienend personeel moet worden voorkomen, dan dient men de werking der balansm odulatoren ten aanzien van het onderdrukken van de draaggolf krachtig te com pleteeren met behulp van de filters, die de tw eede zijband moeten elimineeren, door zorg te dragen, dat deze filters tevens de draaggolf sterk verzw akken,
Een en ander heeft er toe geleid, dat het eerste niveau, w aarop w ordt gemoduleerd, lager is gekozen.
H et is ook om redenen, die met het bovenstaande verband houden, dat voor het besturen van den ontvanger, opdat aan dezen de juiste draagfrequentie w ordt aangegeven, niet de draag
golf fractioneel w ordt medegegeven met de ééne zijband, doch een afzonderlijke stuurfrequentie van 5000 Hz, zooals uit het blokschema nader zal blijken. Aanvankelijk w erd de draaggolf op 1 a 2 % van zijn normale sterkte medegegeven, hetgeen ruim voldoende was om den ontvanger in zijn bijgemengde frequentie
240
te stabiliseeren; dit is echter om bovengemelde redenen gewijzigd.
Bovendien is het om ontvangtechnische redenen te prefereeren met een stuurfrequentie van 5000 Hz in plaats van met de fractioneele draagfrequentie zelf te w erken, in het bijzonder, w anneer men om om roepkw aliteit te bereiken en bij het over
brengen van muziek, lage tonen tot ongeveer 100 Hz medezendt in den zender.
Deze lage tonen, die vlak bij de draaggolf gelegen zijn en deze in sterkte belangrijk kunnen overtreffen, brengen het ge
vaar met zich mede, dat de ontvanger deze verw art met de draaggolf, zoodat een onjuiste regeling van de bij te mengen draagfrequentie tot stand komt. H ieraan is dan alleen tegemoet te komen, door de fractioneele draaggolf met een zeer scherp filter in den ontvanger af te zonderen, hetgeen minder gewenschte omstandigheden met zich kan brengen, zooals bij den ontvanger ter sprake zal komen.
D e zenders, zooals die in het blokschema zijn afgebeeld, zijn multipelzenders, bevattende tw ee telefoniekanalen en een tele-
De beide telefoniekanalen liggen ter weerszijden van de onderdrukte draaggolf. D e ééne zijband is het ééne kanaal en de andere zijband is het andere kanadl.
H et telegrafiekanaal w ordt gevormd door een dubbeltoon 3400 — 3700 Hz als rust- en werkgolf. Deze dubbeltoon w ordt als het w are met tw ee zijbanden uitgezonden en bevindt zich dus aan weerszijden van de onderdrukte draaggolf. Zooals bij de beschrijving van den ontvanger nader zal w orden aange
geven, w orden deze beide banden ter onderdrukking van de fading tot één resultaat gecombineerd.
H et uitgezonden spectrum is in figuur 1 geteekend.
ORAAGGOLP
-50 0 0 -5700 -5400 - 5000 -'200 *200 » 5 0 0 0 ♦5400 43700 — PQeOUCNTIC IN H r
Figuur 1.
W anneer ten behoeve van omroepdoeleinden met een breederen band w ordt uitgezonden, hetgeen dan niet multipel, m aar enkel
voudig plaats vindt, w ordt het m ultipel-telegrafiekanaal w eg
gelaten om plaats te bieden voor den benoodigden breederen frequentieband.
grafiekanaal
Radio-Kootwijk. Tweede voorzetapparaten verdeelpaneel voor de zenders. en
<v
«f'
2-U
H et blokschema van den zender is in figuur 3 aangegeven.
O p de aders I en II komen tw ee uit te zenden telefoon
gesprekken aan, op III de gelijkstroomteekens van de telegrafie.
H et gesprek I w ordt toegevoerd door een regelbare laag- frequentversterker en een onderdoorlaatfilter aan een modulator, w aarin het spectrum op 10 kH z gemoduleerd w ordt. Deze, in figuur 2 afgebeelde m odulator, bestaat uit vier cuprox-gelijk- richters, welke op bekende wijze zoodanig opgesteld zijn, dat zoowel de laagfrequente telefonie en haar harmonischen als de draaggolf aan de uitgang onderdrukt worden.
LAAGFREQUENT SPECTRUM p
DRAAGGOLF
f .40 kHz Figuur 2.
W a a r tengevolge van de ongelijkheid van de cellen onderling, het niveau van de draaggolf aan den uitgang te hoog is ten op
zichte van dat van de zijbanden, is de onderdrukking vergroot door verbetering van de balans met behulp van een systeem van w eerstanden, welke in figuur 3 zijn aangegeven. H ierdoor is een onderdrukking van 90 k 100 db te verkrijgen ten opzichte van het niveau van de draaggolf indien deze niet onderdrukt ware.
D oor vroeger vermelde oorzaken is de onderdrukking in de practijk echter minder volkomen. D aarom w ordt de draaggolf extra onderdrukt, doordat aan het achter de m odulator volgende filter, hetw elk dient om een van de tw ee ontstane zijbanden te onderdrukken, een aanzienlijke demping gegeven is voor 10 kHz.
D it filter, dat een doorlaat heeft van 10.1 tot 16 kH z, laat alleen den bovenband van het gemoduleerde spectrum door.
D eze band zal in het hiernavolgende met B-band aangeduid worden. D aar het onderdoorlaatfilter tot 3000 Hz het laag- frequentspectrum beperkt heeft, zal deze band zich uitstrekken van 10.1 tot 13 kH z. W anneer een muziekspectrum uitgezonden moet worden, kan het onderdoorlaatfilter uitgeschakeld worden, w aardoor het gemoduleerde spectrum tot 16 kH z kan worden verbreed.
242
17* ^
rig u u r o
243
H et bij II binnenkomende gesprek w ordt op analoge wijze op 10 kH z gem oduleerd; door het achter de m odulator volgende filter w ordt de onderband, 7 tot 9,9 kH z, doorgelaten en de bovenband onderdrukt.
Bij deze band, welke in het volgende met A-band aange
duid w ordt, is het onderdoorlaatfilter tot 3000 Hz niet uit- schakelbaar gem aakt, zoodat op dezen band geen spectrum ge
moduleerd kan worden dat breeder is dan 3000 Hz.
D e bij III binnenkomende gelijkstroomteekens bekrachtigen een relais, w aardoor een generator verstem d w ordt van 3400 Hz op 3700 Hz. D eze beide tonen worden eveneens gemoduleerd op 10 kH z, terw ijl tw ee parallel geschakelde filters er voor zorg
dragen, dat van deze dubbeltoon-telegrafie de beide zijbanden door
gelaten worden terw ijl de draaggolf behoorlijk onderdrukt w ordt.
De drie bovenvermelde frequentiespectra worden gecombineerd in een m engversterker, w aarin tevens de frequentie van 5000 Hz ter synchronisatie van den ontvanger kan w orden bijgemengd.
Vervolgens w ordt het spectrum op 90 kH z gemoduleerd in een tw eeden m odulator, w aarachter zich een bandfilter bevindt dat den bovenband, 95—406 kH z, doorlaat.
N a de tw eede m odulatietrap volgt een derde trap, w aarin het spectrum op 370 kH z gemoduleerd w ordt. V an de beide ontstane zijbanden w ordt door een filter de bovenband, welke zich uitstrekt van 465 — 476 kH z, doorgelaten.
Vervolgens w ordt dit laatstgenoem de frequentiespectrum aan den m odulatortrap van den zender toegevoerd.
D e zender bestaat uit een kristaltrap, gevolgd door drie ver- dubbeltrappen en een m odulatortrap. D e m odulator bestaat uit tw ee in balans geschakelde lampen, in den plaatketen w aarvan zich een bandfilter bevindt, dat den bovenband doorlaat.
Een rechtuitversterker brengt de energie in 4 trappen op het benoodigde eindvermogen.
D e frequenties 5, 10 en 15 kH z w orden afgeleid van een toon van 3 kH z, afkom stig van een prim airen frequentiestandaard.
De éénzijbandontvangerd.
De éénzijbandontvangers zijn uiteraard zoodanig ingericht, dat zij hetgeen op den zender is gemoduleerd in laagfrequenten vorm afleveren.
Deze ontvangers dienen de telefonie- en telegrafiekanalen elk afzonderlijk ter beschikking te stellen. De bouw zal er dus
op moeten zijn ingericht, dat een scheiding van het ontvangen hoogfrequentspectrum kan plaats vinden.
D aartoe zal het ontvangen frequentiespectrum op zoodanig verlaagd frequentieniveau moeten w orden gebracht, dat door de aanwending van filters de gewenschte scheiding kan worden tew eeggebracht. V oor dit niveau is gekozen de frequentie 10 kH z d. w. z. de frequentie van de onderdrukte draaggolf zal tot 10 kH z moeten w orden om laaggetransform eerd, zulks door toepassing van zwevingsontvangst.
D eze transform atie kan met het oog op het voorkomen van spiegelfrequenties niet in één trap plaats vinden. D e hoog
frequente selectie kan daartoe niet hoog genoeg w orden opge
voerd. D aarom w ordt eerst door zw evingsontvangst door middel van den eersten zwever de bedoelde frequentie tot 4/0 kH z teruggebracht en daarna door middel van den tweeden zwever, die een frequentie van 460 kH z bijmengt, tot een frequentie van 10 kH z. Zorg is nu gedragen, dat de hoogfrequente selectie voldoende is om de spiegelfrequentie, welke op een afstand van 2 X 470 kH z van de gewenschte frequentie ligt, onschadelijk te maken. H et bedrag van 4/0 kH z is uiteraard eenigszins willekeurig. H et verschilt van het ronde getal 500 kH z om storing van deze bekende scheepsgolf te ontgaan.
V oorts is in het ontvangapparaat een derde zwever aanwezig, die ten behoeve van de detectie van de op het niveau van 10 kH z gebrachte ontvangst, de draaggolf van 10 kH z moet bijmengen.
V an de drie genoemde zwevers is de eerste zw ever uiteraard regelbaar teneinde op verschillende stations te kunnen instellen en elk station behoorlijk te kunnen afregelen, terw ijl de derde zwever niet regelbaar is, doch in tegendeel een vaste frequentie van 10 kH z uitzendt.
De tw eede zw ever zou eveneens vast ingesteld kunnen zijn op 460 kH z, indien:
1°. de zender een volkomen standvastige frequentie had;
2°. in den aether geen D oppler-effect optrad;
3°. de eerste zwever, na zoodanig te zijn ingesteld, dat de aankomende zenderfrequentie op het niveau 470 kH z is gebracht, niet onder den invloed van verschillende omstandigheden in zijn frequentie verliep.
In werkelijkheid is aan geen van de drie voorw aarden voldaan.
Een kortegolfzender is niet zoo constant gedurende vele uren, dat de frequentie niet eenige tientallen Hz verloopt.
245
D aarbij is te bedenken dat de bijgemengde draaggolf, voor een behoorlijke kw aliteit van de ontvangst van een gewoon gesprek, minder dan 20 Hz van zijn gewenschte w aarde dient te verschillen, terw ijl dit verschil voor muziek maximaal 5 Hz mag bedragen, althans naar dezerzijdsche w aardeering. Deze nauwe grenzen zijn geboden door de omstandigheid, dat een onjuiste draaggolf alle tonen een gelijk bedrag in frequentie verschuift, w aarbij de onaangename omstandigheid zich voordoet, dat de onderlinge trilhngsverhoudingen worden verstoord, zoodat harmonischen onharmonisch worden.
V oorts is het D oppler-effect bij bepaalde configuraties van den aether daadw erkelijk voorhanden.
En tenslotte is de eerste zw ever moeilijk met een stabiele frequentie uit te voeren, om de volgende redenen:
1°. D e eerste zw ever moet een golflengte kunnen bestrijken van 14 tot 70 m. H et zou wellicht mogelijk zijn de frequentie voldoende onafhankelijk van de aangelegde electroden-spanningen te maken, w anneer deze zwever slechts weinig behoefde te w orden verstem d.
2°. Aangezien het gebruik van wisselstroom lam pen practisch gewenscht is, veroorzaakt de groote warm te-ontwikkeling in deze lampen verloopen van de frequentie,
a. door verwarm ing van de inwendige lampelementen, w aardoor de inwendige lam pcapaciteiten veranderen.
D oor een geschikte keuze van de te bezigen lamp is hierin slechts ten deele te voorzien;
b. door de verwarm ing van de spoelen en de conden
satoren, die deel uitm aken van den aanwezigen trillingskring. O ok deze invloed is slechts grooten- deels te ondervangen door deze onderdeelen in een aparte ruimte op te stellen, die thermisch van de lampen is geïsoleerd en w aarin luchtcirculatie mogelijk is.
W a a r dus, zooals is medegedeeld, aan geen van de drie voor
w aarden is voldaan, dient de tw eede zw ever regelbaar te zijn en wel zoodanig autom atisch regelbaar, dat alle inconstantheden, welke met de genoemde voorw aarden samenhangen, op ieder oogenbhk zooveel mogelijk zijn gecompenseerd, zoodat de ont
vangst op of zooveel mogelijk nabij het gewenschte lrequentie- niveau w ordt gebracht, w aarbij dan voor een gesprek maximaal een verschil van 20 Hz en voor om roep-kwaliteit, in het bij
zonder van muziek, maximaal een verschil van o Hz dezerzijds
246
toelaatbaar w ordt geacht. D e regeling van den tw eeden zwever heeft op electrische wijze plaats.
M en kan zich afvragen of het niet mogelijk w are de bij - regeling op den derden zw ever te doen w erken. D it is echter niet gewenscht om dat de locale draagfrequentie van den derden zw ever eerst na het scheiden der kanalen dient te w orden bijgemengd.
D e uiteraard zeer smalle scheidingsfilters zouden in dat geval moeten w erken op nog niet geregelde frequenties, die te groote verschillen kunnen vertoonen.
D e ontvangtoestellen zijn zoodanig ingericht dat zoowel kan w orden geregeld op de stuurfrequentie van 5 kH z, zooals in het verkeer met Indië w ordt toegepast, als op een stuurfrequentie, welke met de draaggolf sam envalt. D it laatste kan voorkomen, w anneer incidenteel telefoniestations, die op de gewone wijze met twee zijbanden en draaggolf w erken, moeten w orden ont
vangen. D e draaggolf w ordt dan als stuurfrequentie gebruikt, terw ijl van de beide zijbanden slechts één w ordt gekozen, om met de locaal opgew ekte draaggolf te w orden gedetecteerd.
D e voordeelen van de éénzijbandontvangst w orden dan ook bij gewone amplitude-gemoduleerde zenders verkregen. Toch zij er op gewezen, dat de aanwezigheid van de sterke draaggolf, die uiteraard aan fading onderhevig is, tengevolge van die afw isse
lende sterkte aanleiding geeft tot overbelasting en verandering van het w erkpunt van de betrokken lampen.
De ontvangst van een werkehjken éénzijbandzender zonder draaggolf is dan ook altijd superieur.
D e regeling van den tw eeden zw ever heeft in dier voege plaats, dat een regelspanning w ordt opgewekt, w anneer de om getransform eerde draaggolf van 10 kH z, of de om getrans
form eerde stuurfrequentie van 5 kH z verschilt, al naar gelang op de eene of op de andere wijze w ordt gew erkt. Deze regel
spanning, die positief of negatief is, naar gelang bovenbedoeld verschil positief of negatief is, w ordt toegevoerd aan het rooster van een regellamp, die de frequentieregeling van den tw eeden zw ever bew erkstelligt. Deze frequentiestabiliseering kan, zooals bekend is, op allerlei wijzen w orden uitgevoerd. D e toegepaste methode zal bij de bespreking van het blokschema kortelings w orden vermeld.
D e graad van onregelmatigheid, welke in de toestellen is verkregen, blijkt uit de volgende cijfers: 5 Hz frequentieverschil geelt 1 V regelspanning, terw ijl 1 V regelspanning 3000 Hz ver-
2*47
stemming van den tw eeden zwever veroorzaakt. W anneer dus b.v. de zenderfrequentie 10 Hz verandert, dan is voor de bij - regeling van den tw eeden zw ever een regelspanning noodig van 3000
10
130Ö
H et verschil dat bestaan blijft is dus ^* 3qq~Z q H z.
O pgem erkt worde, dat een constant doch niet te groot frequentieverschil minder schade doet aan de kw aliteit van het ontvangene dan een verandering van dit verschil. Een verandering van het verschil van slechts enkele Hz in een te korten tijd, doet gedurende dien tijd het ontvangene, vooral als dit muziek is, valsch klinken; spraak kan w at dat betreft veel meer lijden.
Te snelle verandering moet daarom w orden vermeden.
U it dien hoofde moet de opgewekte regelspanning over ver- tragingsketens naar de regellamp w orden gebracht, w aarbij de vertraging in overeenstemming met de mate van kw aliteit, welke men nastreeft, moet worden gekozen. Deze vertraging moet ook om andere redenen niet te klein worden genomen. E r be
staat nl. een nauw verband tusschen de doorlaatbreedte van het filter, dat de draaggolf of de stuurfrequentie uitzeeft en de minimaal benoodigde vertraging van de electrische bijregeling, in dien zin, dat een sm aller filter een grootere vertraging ver- eischt. De tijdconstante bedraagt 70 sec.
K iest men de vertraging te klein, dan heeft het bijregel- systeem neiging te gaan slingeren, tengevolge van overregeling.
H et filter, dat de draaggolf moet uitzeven en dat smal moet zijn om te vermijden, dat de regeling op lage tonen, die in de modulatie aanwezig zijn, gaat werken, vereischt derhalve reeds vanwege deze omstandigheid een passend groote vertraging. H et filter, dat de 5 kH z stuurfrequentie uitzeeft kan, w aar deze frequentie vrijer ligt van m odulatiefrequenties, breeder van door
laat zijn, zoodat daarbij desgewenscht een kleinere vertraging kan worden toegepast.
De tweede zwever is uiteraard beperkt w at betreft de grenzen, w aartusschen deze regelen kan. Deze grenzen liggen ongeveer 7 kH z uit elkaar, welke regelingsbreedte ruim voldoende is om frequentieverschillen van den zender en Doppler-effecten te elimineeren; echter verandert de eerste zw ever overeenkomstig het boven medegedeelde over langere tijden binnen tamelijk wijde grenzen. H ierdoor kan het voorkomen, dat de tweede zwever, die ook de veranderingen van den eersten zwever moet
248
bijregelen, na eenigen lijd een regelspanning toegevoerd krijgt, welke steeds dezelfde richting heeft en voortdurend grooter w ordt. H ierdoor dreigt niet alleen het gevaar dat deze zwever aan het eind van zijn regelbereik komt, doch tevens zal, indien in dezen spanningstoestand de stuurfrequentie door fading een oogenblik wegvalt, de frequentie van den zwever meer ver
anderen, dan het geval zou zijn, indien deze frequentie zich dichter nabij de evenwichtsfrequentie bevond.
De veranderingen in frequentie, die met de fading samen
hangen, zullen dus grooter zijn om dat telkenmale als de regel
spanning terugkeert het 1 requentie-verschil van den eersten zwever tevens moet w orden bijgeregeld. De ongewenschte toe
stand, dat de fading ook invloed heeft op de grootte van de regelspanning is nu eenmaal niet te vermijden bij het bestaande systeem, echter kan men dit euvel verkleinen, door te zorgen, dat de regelspanning zoo klein mogelijk is.
D eze omstandigheid heeft er toe geleid, om ook den eersten zwever autom atisch bij te regelen met behulp van dezelfde regelspanning, die den tw eeden zw ever bestuurt. Alleen is zorg
gedragen, dat de vertraging, w aarm ede deze regelspanning op den eersten zw ever w erkt, nog belangrijk grooter is, dan die welke tusschen de regelspanning en den tw eeden zwever is aangebracht. Dientengevolge w orden de snellere variaties louter op den tw eeden zwever, en de variaties van langeren duur op den eersten zw ever overgebracht. De langzame frequentie
veranderingen van den eersten zwever tengevolge van zijn ver
warming, w orden dus aan dezen zwever zelf gecorrigeerd.
De frequentie-regeling van den eersten zwever geschiedt mechanisch. M en heeft dan niet meer het nadeel dat bij het optreden van fading in de stuurfrequentie, de zw ever gaat ver- loopen. Integendeel blijft de zwever, indien de stuurfrequentie wegvalt, in denzelfden stand staan. D at de mechanische bij - regeling uiteraard veel trager is dan de electrische, is hier bovendien geen nadeel, aangezien juist voor de bijregeling van dezen zwever een groote traagheid gewenscht is.
V oor de geregelde dagelijksche verbinding tusschen N ederland en Ned* O ost-Indië w ordt van een beperkt aantal zenders op bepaalde golflengten gebruik gem aakt. Ten behoeve daarvan zijn als eerste zw ever kristalgeneratoren in gebruik, die prac- tisch constant zijn, zoodat de electrische regeling van den tweeden zwever ruim voldoende is om alléén de bijregeling tot stand te brengen.
Radio- K oo t wij k . D e éénzijband contrôle-ont vanger.
Noordwijk-Radio De éénzijbandontvanger
2-19
U iteraard ontbreekt in de ontvangtoestellen automatische sterkteregeling en de fadingcorrectie, welke daarm ede samen
hangt, daar de draaggolfbijmenging bij het éénzijbandsysteem op zichzelf de meest doeltreffende fadingcorrectie tot stand brengt.
tie t blokschema van den ontvanger is in figuur 4 aangegeven.
H et ontvangen signalen-complex w ordt versterkt in een drie- voudigen hoogfrequentversterker en daarna, tezamen met de frequentie, afkom stig van den eersten zwever, toegevoerd aan een balansdetector.
Om redenen die hierboven reeds ontwikkeld zijn, kan men voor dezen eersten zwever gebruik maken van een mechanisch bijgeregelden zwever of van een kristalgenerator.
H et frequentiespectrum , w aarvan na deze eerste detectie de draaggolf ligt op 470 kH z, w ordt in zijn geheel versterkt in den eersten m iddelfrequentversterker, en daarna toegevoerd aan den tweeden detector, welke eveneens in balans is uitgevoerd.
Op d ezen tw eeden detector w erkt tevens de bijgeregelde zwever van 460 kH z, zoodat na de tweede detectie de draaggolf op
10 kH z komt te liggen.
Vervolgens w ordt het frequentiecomplex gesplitst door middel van een vijftal filters.
A llereerst is een filter aanwezig, dat de stuurfrequentie uit
zeeft. Is de draaggolf onderdrukt dan ligt de getransform eerde stuurfrequentie op 5 kH z, w ordt de draaggolf zelf als stuur
frequentie gebruikt dan ligt deze op 10 kH z. Teneinde beide soorten uitzendingen te kunnen ontvangen is het betreffende filter om schakelbaar uitgevoerd.
Vervolgens zijn twee bandfilters aanwezig resp. van 7 —10 kH z en van 10—13 kH z voor de beide telefoniekanalen, en nogmaals een tw eetal bandfilters resp. van 4 — 7 kH z en van 13—46 kH z welke de dubbeltonen van het tweezijdig gemoduleerd telegrafie- kanaal uitzeven.
A chter elk van de vier laatstgenoem de filters volgt een detector die tevens de lokaal opgewekte draagfrequentie van 10 kH z
krijgt.
N a deze derde detectie ontstaan uit de telefoniekanalen direct verstaanbaar de twee gesprekken, die via een low-pass- filter en een versterker aan den kabel worden toegevoerd.
De telegrafiekanalen geven beide na de derde detectie de dubbeltoontelegrafie, w aarvan de rust- en de w erkfrequentie resp. liggen op 3400 en 3700 Hz. Aangezien de combinatie van
250
Figuur 4.
251
de tw ee rust- en de tw ee werksignalen eerst als gelijkstroom kan plaats vinden, w ordt in ieder kanaal eerst de 3400 Hz gescheiden van de 3700 Hz, w aarna de vier aldus verkregen frequenties na begrenzing en gelijkrichting tw ee aan twee ge
combineerd worden. Deze gecombineerde gelijkstroomen be
krachtigen een relais, dat een toon van 1000 Hz de lijn opzendt.
Teneinde de mogelijkheid open te houden in de toekom st eventueel meer kanalen aan te brengen zijn de na den derden detector volgende filters in de telegrafiekanalen breed gehouden nl. 3—6 kH z.
De uit het filter van 5 resp. 10 kH z komende getransfor
meerde stuurfrequentie w ordt toegevoerd aan een derden detector tezamen met een lokaal opgewekte spanning, w aarvan de frequen
tie in overeenstemming met het vóór den derden detector ge
bruikte filter gekozen w ordt, en wel zoodanig, dat na de detectie de stuurfrequentie 4 kH z is.
Deze frequentie van 4 kH z w ordt versterkt en vervolgens begrensd, teneinde aan de reeds genoemde bezwaren, verbonden aan de electrische frequentiebijregeling, zooveel mogelijk tegemoet te komen. De in amplitude begrensde stuurfrequentie w ordt daarna toegevoerd aan een tw eetal kringen welke afgestemd zijn op resp. 3950 en 4050 Hz. De resonantiekrom m en van deze kringen snijden elkaar bij 4000 Hz, zoodat over beide kringen een even groote wisselspanning staat indien de toegevoerde fre
quentie precies 4 kH z bedraagt; wijkt de toegevoerde frequentie van 4 kH z af, dan zijn de wisselspanningen over de kringen ongelijk van grootte. De spanning over iedere kring w ordt na versterking gelijkgericht en het verschil van de aldus verkregen gelijkspanningen w ordt, over een vertragingsketen, als regel- spanning toegevoerd aan de generatoren. D oor middel van een drempel en een begrenzer w ordt de regelspanning in hoofdzaak van de frequentie, en slechts weinig van de amplitude van de stuurfrequentie afhankelijk.
M en kan de grootte van de regelspanning, die positief, nul of negatief kan zijn, aflezen op de voltm eter V, welke aldus een indicatie geeft of het toestel juist is afgestemd, en indien dit niet het geval is, naar welke richting het verstem d is. Deze voltm eter is voor de bediening een gewichtig onderdeel.
De electrische I requentie-bijregeling van den tw eeden zwever komt op bekende wijze tot stand, door wijziging van de w erk
zame zelfinductie van den oscillatorkring. De regelspanning be-
252
invloedt daartoe het rooster van een lamp, w aarvan de plaat- kring inductief gekoppeld is met de spoel uit den slingerketen van den generator.
D e mechanische frequentiebijregeling van den eersten zwever vindt plaats door verandering van de capaciteit in den generator- kring. D aartoe is, parallel aan de vaste capaciteit, een kleine variabele condensator aangebracht, welke door middel van een Ferraris-m otor gedraaid kan worden. Zooals bekend, bevat een dergelijke Ferraris-m otor (kW h-m eter) tw ee spoelen. Een van deze spoelen w ordt direct gevoed uit het 50 Hz-net, de andere is als diagonaal geplaatst in een brugschakeling, w aarbij de netspanning op de andere diagonaal aangesloten is. Deze takken van de brug w orden door w eerstanden gevormd, de vierde door den inwendigen w eerstand van een lamp op het rooster w aar
van de regelspanning aangesloten is.
D e brug is zoodanig ingesteld, dat bij afwezigheid van regel
spanning de diagonaal die de m otorspoel bevat, stroomloos is.
W o rd t de regelspanning positief of negatief, dan gaat de motor in de eene of naar de andere richting draaien en wel zoolang, totd at het evenwicht w eer hersteld is.
Teneinde te kunnen controleeren of de ontvanger juist inge
steld is, w ordt de getransform eerde stuurfrequentie, na de tweede detectie, vergeleken met de frequentie van de plaatselijk opge
wekte draaggolf. Is deze getransform eerde stuurfrequentie ten naaste bij 10 kH z, dan w ordt deze direct toegevoerd aan een detector tezamen met de plaatselijke draagfrequentie van 10 kHz.
H et aantal zwevingen van den mA-meter in de plaatkring van den detector geeft dan het frequentieverschil aan.
Is de getransform eerde stuurfrequentie ongeveer 5 kH z, dan voert men de tw eede harmonische daarvan toe aan den inter- ferentiem eter.
Ncióchrijl.
Een proefzender in experimenteelen vorm w as in M ei 1933 gereed, terwijl in NTd. O ost-Indië voor een passenden ontvanger w as zorggedragen, zoodat met het proefverkeer een aanvang w erd gemaakt.
De resultaten w aren onmiddellijk overtuigend en volledig.
Tusschen het moment, dat besloten w erd het oude te verlaten en het tijdstip w aarop het nieuwe kon w orden beproefd is ge- ruimen tijd verloopen, w aarin zooveel w erk moest worden ver
253
richt dat wel eens de twijfel is gerezen of het resultaat de gem aakte kosten zou loonen. Te vaak is bij het uitw erken van nieuwe methoden de uitslag hall positief en half negatief, zoodat ingrijpende verbeteringen noodig zijn.
H et éénzijbandsysteem evenwel gaf direct een indrukwekkend volm aakt resultaat, w aarbij alle theoretische verwachtingen in de werkelijkheid w erden bevestigd.
H et systeem openbaart zich daarbij als één van die technische concepties w aarbij de scheppende gedachte wel bijzonder de toekomstige realiteit logisch en helder heeft voorvoeld.
1°. D e energiebesparing is doorslaand. Schoksgewijze stijgen de antenne-am përem eter en ook de anodestroom- m eters van den eindtrap w anneer gesproken w ordt.
Spreekt men niet dan w ordt zoo goed als geen anode- energie verbruikt; de laatste trap w erkt nl. nagenoeg in B-instelling. Praciisch gesproken speelt vergeleken bij vroeger het energieverbruik een ondergeschikte rol en bestaan de zenderkosten grootendeels uit lampkosten.
D e lampen van de eindtrap leveren gemiddeld weinig energie, doch moeten voor het opnemen van de op
tredende piekstroom en ruim zijn gedimensioneerd, w at hun verzadigingsstroom betrelt. M en is dzz. doende hier
voor een bijzonder lam ptype te ontwikkelen dat ge
karakteriseerd is door een kathode met groote emissie en daarbij vergeleken gering dissipatievermogen. H et schijnt dat op die wijze de lam pkosten kunnen w orden gedrukt.
V oor het overige valt ten aanzien van het benutten der lampruimte te bedenken, dat bij 100 °/0 modulatie van één toon op een tw eebandzender slechts l/4 van de beschikbare amplitude door één zijband w ordt in
genomen. W o rd t met dezelfde lampruimte slechts met één zijband gew erkt dan kan de amplitude daarvan 4 X zoo groot en de energie 16 X zoo groot zijn.
Rekent men, dat bij gewone telefonie met tw ee zij - banden de draaggolfenergie nutteloos is en bovendien één van de tw ee zijbanden wegens zijn eventueele schadelijke werking eveneens als nutteloos is te be
schouwen, dan volgt hieruit, dat bij dezelfde lampruimte, een éénzijbandzender voor een één-toonmodulatie 16 X zoo sterk kan w orden genoemd als een tweezijband- zender met dezelfde lampruimte.
2°. De fading is practisch opgeheven. Achtergrond-geruisch
254
is niet aanwezig. D e ontvangst imponeert, doordat het radiogesprek in zijn karakter een lijngesprek gelijk is geworden.
5°. O pvallend is, dat alle lampen, hoewel lineair ingesteld zijnde, met wisselstroom kunnen w orden gevoed, zonder dat zich bij de ontvangst wisselstroom brom voordoet.
D it zeer verrassend resultaat moet aan de afwezigheid van de draaggolf w orden toegeschreven.
N iettem in zijn de zenders van een gelijkstroomvoeding voor de lampen voorzien om ook ten behoeve van om- roepdoeleinden met tw ee zijbanden en draaggolf te kunnen werken. Bij nationale hoogtijdagen voorden de zenders nl. ook voor omroepdoeleinden gebruikt, zoodat luisteraars met gewone ontvangtoestellen moeten kunnen ontvangen. Bedrijft men de tweezijbandtelefonie met wisselstroom op de lampen, dan ontstaat een ampli- tudebrom van ongeveer 10 °/0; naast de draaggolf ont
staan dus vrij sterke brom-zijbanden. Aan te nemen is, dat bij eenzijbandtoestand van den zender w aarbij alle lampen op dezelfde wijze zijn ingesteld eveneens een dergelijke amplitudebrom ontstaat. W a a r echter de draaggolf afwezig is, kunnen de bromzijbanden alleen ontstaan om elk van de frequenties van den zijband.
Deze zijbanden van zijbanden zijn daardoor niet alleen zw akker geworden, doch bij detectie ten opzichte van de sterke toegevoegde draaggolf ontstaan in hoofdzaak allerlei hoogere tusschentonen, die blijkbaar niet schaden.
Om dergelijke redenen is ook eventueele fase- en frequentiem odulatie onschadelijk geworden.
4°. H et multipel w erken met tw ee telefoniekanalen en een telegrafiekanaal geeft groote soepelheid in de bedrijfs- exploitatie. In de naaste toekom st zal het aantal kanalen nog w orden uitgebreid. Juist dezer dagen is van Indische zijde reeds een derde telefoniekanaal ingelegd.
De definitie ve ombouw van de 4 bestaande zenders kwam in Decem ber 1934 gereed. In de verschillende foto's is een af
beelding gegeven van de zenders en ontvangers.
Ie vermelden valt nog dat voor radiorelayeering de éénzijband- zenders belangrijke diensten hebben bewezen, zoowel in N ederlad als in Ned. O ost-Indië, in het bijzonder wegens de fading- voordeelen. H et w erken met tw ee zijbanden moet hierbij verre worden achtergesteld.
255
Alle en de selectieve fading op den zijband is gebleven; evenwel is dit minder hinderlijk dan de draaggolffading bij tw ee zijbanden.
D oor meervoudige ontvangst op verschillende antennes is hieraan tegemoet te komen, w anneer w ordt zorg gedragen, dat dezelfde locale draaggolf w ordt bijgemengd. M et behulp van een en ander kan de kortegolfom roep-relayeering in de toekom st nog groote verbetering ondergaan, vooral voor die richtingen over den w ereldbol welke minder gunstig zijn.
Voorloopige waarnem ingen schijnen er echter op te wijzen, dat bij het overbruggen in het bijzonder van groote afstanden, nog een andere naar het schijnt ongeneeslijke vervorming op
treedt, we lke meer of minder ernstig is, naar gelang van de ge
steldheid van de ionosfeer. W anneer de electrische golven zich meerdere wegen in de ionosfeer banen, krijgt men bij de ont
vangst te doen met de superpositie van onderling verschoven modulatiebeelden. Bedenkt men daarbij, dat voor verschillende frequenties de aanleiding voor het inslaan van verschillende wegen het grootst is, dan zal bovengenoemde verschuiving voor verschillende frequenties in de hand w orden gewerkt.
Een vervorming zooals over lange geleidingen optreedt, in verband met de verschillende looptijd van de verschillende frequenties is hiermede eenigszins te vergelijken.
H et mislukken van de beeldtelegrafie met groote seinsnelheid op de korte golven, zulks tengevolge van het feit, dat het tijds
verschil van opvolgende punten en het tijdsverschil van de meerdere aankomende stralen in gelijke grootte-orde komen, houdt verband met deze zelfde omstandigheid.
N a hetgeen hierboven is medegedeeld, moet de bestaande toestand, waarbij nog steeds allerwege de oude tweezijband- methode w ordt gebruikt, als een barbarism e w orden beschouw d;
te veel frequentieruim te w ordt in beslag genomen en de energie van de draaggolf en den overtolligen zijband w ordt noodeloos en zelfs schadelijk verm orst.
G aarne w ordt door dit verslag, welks karakter literatuur- aanhaling ongewenscht deed schijnen, bijgedragen voor het be
spoedigen van een betere toekomst, welke door de baanbrekende conceptie en het w erk van den wetenschappelijken staf van de
International Standard Electric Co is voorbereid.
In den loop van de jaren hebben vele H eeren van den Indischen P. T. T.-dienst en van het radiolaboratorium van den Neder- landschen P. T. T.-dienst w aarvan ik moge noemen de H eeren Einthoven, de H aas, Leis en Leunis, de Cock Buning, van Dijl,
256
Ennen, S tover, V erton, Vorm er, Vos de W ael en Jhr. van der W y ck hun krachten ingespannen om constructiemoeilijkheden te overwinnen en de apparatuur van het zend- en ontvang
station aan te passen aan de behoeften en leeringen van de practijk. H et is hen een voldoening gew eest in en door hun w erk te mogen ervaren hoe verrassend juist de Standard- conceptie is en welke rol het éénbandsysteem ten dienste van het groote-afstandverkeer zal kunnen spelen.
's-Gravenhage, 1937.
DE BEPALING VAN DE GUNSTIGSTE OPSTELLINGS- PLAATS VOOR EEN OMROEPZENDER OP 301,5
METER IN NEDERLAND
door
Prof. D r Ir N. K O O M A N S
N aast de rapporten, welke over dit onderw erp zijn gepubli
ceerd in het Tijdschrift van het N ederlandsch Radio-Genoot- schap nr 6 van April 1938, is destijds daaraan voorafgegaan een rapport, uitgebracht door het Radiolaboratorium van de P. T. T. op 14 Septem ber 1934. H et schijnt gewenscht ook dit rapport af te drukken in het tijdschrift van ons G enoot
schap, teneinde de behandeling van het betrokken onderw erp vollediger tot zijn recht te doen komen.
Rapport van de veldsterktemetingen langs de grenzen van Nederland, waarbij de proefzender geplaatst was
te Maarssen en Zoetermeer
Gedurende het tijdvak van 7■ —27 Juni 1934 w erd de veld
sterkte van den proefzender te M aarssen (2 330 m) gemeten langs de grenzen van N ederland. H ierna is de zender te Z oeter
meer opgesteld en w erden wederom metingen gedaan en wel tusschen 30 Juli en 11 Augustus 325 m). O p beide meet- tochten is eveneens de veldsterkte van Hilversum gemeten.
In Tabel 1 en 2 zijn de uitkomsten van de metingen vermeld, w aarbij de veldsterkten zijn aangegeven als vergelijkingscijfers.
De nummers van de m eetplaatsen correspondeeren met die, op lig. 1 aangegeven. Bij het vergelijken van de gevonden veld
sterkten van M aarssen en Zoeterm eer moet rekening worden gehouden met het verschil in uitgestraalde energie ; voor M aarssen was deze 100 W en voor Zoeterm eer 55 W . Om een zuiver
258
beeld te verkrijgen moeten dus de cijfers voor Zoeterm eer worden vermenigvuldigd met = 1,34, en in kolom 3 van Tabel 2 door 1,34 gedeeld worden. D it laatste geeft dan de cijfers van kolom 4, en deze cijfers kunnen nu vergeleken worden met kolom 3 van Tabel 1.
De gemeten veldsterkte van Hilversum w as op beide meet- tochten op dezelfde plaats niet steeds gelijk. D it duidt aan, dat de metingen, absoluut genomen, slechts een betrekkelijke nauwkeurigheid hebben. Evenwel zijn de verhoudingsmetingen van Hilversum en den proefzender op het zelfde oogenblik en op dezelfde plaats van veel grooter nauwkeurigheid.
De gemiddelde verhouding van de veldsterkten van Hilversum en den proefzender, gemeten op paatsen langs de grens, tusschen de punten 1 en 43 (1 en 40) *) blijkt 2,85 (3,2) te zijn. H ieruit volgt dat een zender te M aarssen (Zoeterm eer), indien deze een uitgestraalde antenne-energie zou hebben van 2,852 X 100 W = 820 W (3,2 X 55 W = 570 W ) aan de grens in den beschouwden sector een evengroote veldsterkte zou geven als Hilversum. V oor de ontvangst in het Noorden, tusschen m eetpunt 60 en 70 (52 en 70) is de gemiddelde verhouding van de ontvangsterkten 3,7 (6,7), zoo- dat, om in dezen sector de ontvangst gelijk te doen zijn aan die van Hilversum, de proefzender een energie had moeten uitstralen van 3,72X 100W = 1400 W (6,72 X 55 W = 2500 W ). D e sector tusschen de m eetpunten 44 en 59 (41 en 51), w aarin de sterktever- houding ongunstig is voor den proefzender, omvat slechts 18 °/0 (11,5% ) van 360°. Om ook in dezen sector een ontvangst te ver
krijgen, die gemiddeld gelijk is aan die van Hilversum, zou de energie van den proefzender moeten bedragen
11,-r x ïoo w =
13 k W(13,4-X 55 W = 10 k W ) aangezien de gemiddelde verhouding van de veldsterkte van Hilversum tot die van den proefzender in dezen sector 11,4 (13,4) bedraagt.
V erder mag nog w orden opgemerkt, dat bij gebruik van een halvegolf-antenne deze energieën met ± 0,6 moeten w orden ver
menigvuldigd.
Een zender van ongeveer de sterkte van Hilversum, doch opge
steld b. v. te M aarssen, zou voor het overgroote deel van N eder
land een ontvangst geven, welke die van Hilversum verre zou overtreffen en voor de ongunstigste richtingen een ontvangsterkte minstens van dezelfde orde van grootte als de tegenwoordige.
*) D e tusschen haakjes geplaatste getallen hebben betrekking op Zoeterm eer.
259
Bij beschouwing van de krommen van fig. 1 vallen ver
schillende bijzonderheden in het oog. Zoo w ordt de in verhou
ding sterke ontvangst in de omgeving van Pannerden w aar
schijnlijk veroorzaakt door de aanwezigheid van de groote rivieren
Figuur 1.
daar ter plaatse. V erder valt op, dat de ontvangst van Zoeterm eer in het N oorden van N oord-H olland zwak is; dit w ordt w aar
schijnlijk veroorzaakt door de hooge demping, die de duinenrij veroorzaakt. Aan één enkele zwakke veldsterkte van M aarssen
21 43 65 87
109
1112
1413 1516 1718
2019 2122
2423 2526 2728 3029 3132 3334 3536 3837 39
260
TABEL 1 TABEL 2
le meettocht
Maarssen Hilversum V e r h ^Mas
0.98 3.04 3.1
0.37 1.15 3.1
0.45 1.35 3. -
0.32 1.06 3.3
0.26 0.63 2.4
0.35 0.69 1.96
0.30 0.62 2.1
0.27 0.50 1.85
0.23 0.51 2.2
0.18 0.36 2 .-
0.062 0.110 1.78
0.079 0.124 1.57
0.071 0.099 1.40
0.037 0.063 1.70
0.036 0.052 1.44
0.034 0.058 L70
0.024 0.038 1.58
0.027 0.054 2 .-
0.036 0.056 1.55
0.034 0.074 2.2
0.039 0.090 2.3
0.053 0.116 2.2
0.058 0.114 1.97
0.043 0.206 4.8
0.144 0.97 6.7
0.049 0.27 5.5
2e meettocht Zoeter-
meer Hilver
sum Verh Hvs Ztm
1.25 2.42 1.93
0.43 1.07 2.5
0.52 1.27 2.4
0.40 1.38 3.5
0.45 1.33 3 .-
0.17 0.37 2.2
0.28 0.73 2.6
0.27 0.68 2.5
01888 0.51 2.7
0.075 0.18 2.5
0.060 0.145 2,4
0.0202 0.049 2.4
0.021 0.069 3.3
0.023 0.067 2.9
0.027 0.072 2.7
0.023 0.073 3.2
0.031 0.122 3.9
0.031 0.157 5.1
0.053 0.24 4.5
0.130 0.61 4.7
0.098 0.52 5.3
0.045 0.22 4.9
ZtmHvs X 1.441.86 2.61.79
2.21.64 1.94
1.86
bij is de energie van Ztm herleid tot die van Mas.
1.341*
4041 4243 4445 4647 4849 5051 5253 5455 5657 5859 6061 6263 6465 6667
6869 7071 7273 7475 7677 78
261
TABEL 1 TABEL 2
Ie meettocht
Maarssen Hilversum VerhHvsMas
0.047 0.32 6.8
0.037 0.28 7.6
0.034 0.30 8.8
0.028 0.28 10.-
0.028 0.22 7.9
0.030 0.27 9 .-
0.030 0.28 9.4
0.028 0.34 12.2
0.027 0.30 11.1
0.030 0.24 8 .-
0.032 0.29 9.1
0.040 0.48 12. -
0.039 0.65 16.6
0.059 0.88 14.9
0.053 0.96 18.1
0.071 0.83 11.6
0.097 0.58 6.—
0.170 0.69 4.1
0.204 0.86 4.2
0.29 0.87 3 .-
0.38 1.31 3.4
0.50 1.42 2.8
0.58 1.58 2.7
0.72 1.91 2.7
0.60 2.03 3.4
0.24 2.6 10.8
1.11 4.8 4.3
Zoeter- meer
0.021
0.020
0.0167 0.0167 0.0157 0.0178
0.022
0.024
0.022
0.024 0.031 0.039 0.058 0.057 0.058 0.068
0.100
0.145 0.162
0.21
0.290.29 0.340.35 0.126 0.075 0.184 0.39 0.860.25
2e meettocht Hilver
sum VerhHvsZtm 0.24 11.4 0.25 12.5 0.23 13.7
0.20 11.9
0.25 15.9
0.23 12.9
0.34 15.4
0.21 8.8
0.181 8.2
0.21 8.8
0.23 7.4
0.31 7.9
0.39 6.7
0.48 8.4
0.39 6.7
0.59 7.2
0.65 6.5
0.71 4.9
0.76 4.7
1.39 6.6
1.55 5.3
1.55 5.3
1.72 4.9
1.92 5.7
1.83 • 14.5
2.24 30.—
3.75 20.3 2.74 ï i . -
4.2 4.9
is de energie van Ztm herleid tot die van Mas.
262
in N oord-H olland mag niet te veel w aarde w orden toegekend, aangezien het niet mogelijk bleek, in de omgeving van dit punt meerdere betrouw bare metingen te doen. In het algemeen blijkt, dat het verschil tusschen M aarssen en Zoeterm eer, w at betreft de ontvangst aan de grens, gering is.
Teneinde ook betere ontvangst in het N oorden van Noord- H olland te verkrijgen zou de zender geplaatst kunnen worden b. v. 20 a 25 km ten O osten van Zoeterm eer (b. v. in de buurt van Zwamm erdam, Zegveld, Kamerik). De veldsterktekrom m e zou dan wellicht fractioneel iets gunstiger zijn dan die van
M aarssen en Zoeterm eer.
D it rapport was voorzien van een sam envatting welke als volgt luidde :
,,U it dit rapport blijkt, dat de plaatsing van het om roepstation te Hilversum bepaald ongunstig is.
De uitgestraalde energie van dit station gaat naar alle rich
tingen grootendeels verloren in den zandgrond, die Hilversum omgeeft. D it is ook het geval in de richting van de veen- en kleigrond van N oord- en Zuid-H olland en Zeeland w aarin de groote bevolkingscentra zijn gelegen.
V oorts blijkt uit het rapport, dat geen noem enswaard ver
schil bestaat tusschen de plaatsing van den proefzender te M aarssen en te Zoeterm eer.
De speculatie dat voor de zenderplaats te Zoeterm eer de schaduw van de U trechtsche- en de Geldersche heuvels zou verminderen, w aardoor een gunstige toestand zou ontstaan, is althans w at dit laatste betreft niet opgegaan. W el is die vermin
dering inderdaad zeer m erkbaar, doch andere factoren zooals de H ondsrug in D rente, tem peren practisch dit resultaat.
Bovendien heeft Zoeterm eer tegen, dat een deel van N oord- H olland door de duinenrij w ordt benadeeld.
M en krijgt uit de metingen den indruk, dat het er niet veel op aan komt w aar de zender staat, w anneer slechts de zand
grond w ordt vermeden en de zender aan de W estzijde daarvan w ordt opgesteld.
H ieruit zou volgen, dat het logisch is om een plaats voor den zender te zoeken zoodanig, dat hij goed staat t.o.v. de groote steden en tevens eenigen afstand w ordt bew aard tot bevolkingscentra, terw ijl een praktische ligging t.o.v. muziek- aders en een lage prijs voor de benoodigde gronden sterk in aanmerking dienen te w orden genomen.
