Ar. 186 Zweiter Blatt Gießener Anzeiger (General-Anzeiger für Gberhessen)Mittwoch, U. August 1926

Aus Natur und Technik.

Der Empfang der Rundfunkwellen.

r Don Dipl.-Jng. Mangold, Duisburg.

(Nachdruck verboten.)

Die von den Nundfuntsendern ausgestrahlten elektrischen Wellen sehen sich aus der ursprüng­lichen, ungedämpften Trägerwelle und der dieser überlagerten Welle zusammen, welche durch die Aufnahme der Sprache oder dec Musik erzeugt ist und ihr genau entspricht, wenn sie auch eine Umwandlung der langsam schwingenden Schall­welle in eine elektrische Welle barfteilt. Die zuerst erwähnte Welle, die Trägerwelle, wird auch dann ausgestrahlt, wenn der Sendeapparat nicht besprochen wird.

Die Empfangstechnit steht nun vor der Aus­gabe. die Welle des gewünschten Senders dem Aether zu entnehmen und sie so umzuformen, baß die Sprache oder die Musik, durch deren Tonschwingungen 'die Welle moduliert wurde, im Hörer oder im Lautsprecher wiedergegeben wer­den fanu Wir besitzen heute allein in Deutschland

Drehkondensator der Antenne C1 Antennen­spule L1 und Erdung E, und den Lenkundär- kreis bestehend aus Selbstinduktivnsspule L2 und Drehkondensator C 2. Dre Kopp­lung zwischen beiden Kreisen wird als fest bezeichnet, wenn die Spulen eng zu- sammenstehen. und als lose, wenn sie weiter ent­fernt sind. Im ersterem Falle erreicht man wohl eine größere Lautstärke, aber auch eine viel weni­ger große Störungsfreiheit. Insbesondere ist her­auf hinzuweisen, daß durch eine zu feste Rückkopp­lung nicht nur der eigne Apparat, sondern auch die ganze Nachbarschaft in dem Rundempfang gehindert werden kann. Auf ganz ähnliche Weise kann man nun an den zweiten Kreis noch einen dritten und an den dann auch noch weitere koppeln.

ilnfet Ohr vermag aber nun auf den von der Antenne ausgenommenen Strom von einigen Hunderttausend Schwingungen nicht reagieren. Um die hochfrequenten Schwingungen hörbar zu machen, müssen wir den umgekehrten Weg als wie beim Sender einschlagen. Die hochfrequenten Schwingungen müssen so umgewandelt werden, daß aus ihnen die Tonschwingungen entnommen

muß. um noch einen Gleichstrom hervorzurufen. Dleibt sie darunter. Io kommt wohl noch ein schwacher Strom zustande, welcher aber kein Gleichstrom. sondern ein Wechselstrom ist. da die negative Halbschwingung genau so groß wie die positive ist. Hierdurch erklärt sich auch, warum der Detektor nur bei ganz nahen Sendern Ver­wendung finben kann. Sehr ferne Sender ver­ursachen in dem Detektor eine so geringe Span­nung, daß nut ein Wechselstrom zustande kommt, welcher auch trotz Verstärker im Telephon keine Schallschwingungen hörbar machen kann. Die zweite Möglichleit, hochfrequente Ströme im Telephon hörbar zu machen, gibt uns die Elek­tronenröhre. welche als ein ideales, masseloses Relais anzusehen ist. Sie besteht bekanntlich aas einer birnenförmigen, aufs höchste luftleer ge- pumpteit Glasröhre, welche im Innern einen Heiz- fabelt H enthält, der durch den einer Heizbatlerie entnommenen elektrischen Strom zum Glühen ge­bracht wird. Ihm gegenüber befindet sich eine Metallplatte K und dazwischen ein Gitter G. Beim Glühen des Fadens geht nun der Strom der Anodenbatterie vom Heizfaden (Kathode) nach der Metallplatte (Anode) über, ohne daß

Schema des Empfanges mit Zwischen- und Se­kundärkreis.

Schema des Detektors.

Charakteristik des Kristalldetektors.

Schema des Audion- empfängers mit Rückkopplung.

G

Schema der Elektroröhre mit Gitter.

Ansicht einer Elektronen­röhre.

zur Zeit 20 Sender und in ganz Europa mögen es wohl rund 50 sein, welche entweder alle oder viele gleichzeitig ihre verschiedenen Welleit in den Aether ausstrahlen. Dazu kommen noch eine Reihe Telegraphiesender, deren Wellenlängen auch im Bereiche derjenigen des Rundfunkes lie­gen. Nur mit Hilfe der Gesetze der Resonanz ist es möglich, sowohl ganz bestimmte Wellen von jedem Sender auszusenden, als auch jede einzelne Welle im Empfangsapporat so aufzunehmen, daß keine Störung durch die übrigen Wellen eintritt. Zu diesem Zwecke muß im Empfangsapparat die Möglichkeit vorhanden sein, die Größe seiner Selbstinduktion und Kapazität genau wie die des Sender« unter Derücksichtigung seiner örtlichen Tage einzustellen Sobald dies durch Auspro­bieren geschehen ist, kann man den Sender hören, d. h der Empfangskreis ist dann zum Sender

und unserem Ohr hörbar gemacht werden. Hierzu wird der hochfrequente Wechselstrom in Gleich­strom umgewandelt, was Gleichstromstöße von sehr kurzer >aucr zur Folge hat, welche sich, in Gruppen eingeteilt, den niederfreqeunten Modulationsschwingungen unterordnen. Wenn wir nun diesen Gleichstrom durch ein Telephon leiten, so wird dieses nicht auf die schnellen Hoch­frequenzschwingungen ansprechen, sondern seine Membran wird sich im Takt der niederfrequen­ten Modulationsschwingungen bewegen und so die in den Sender geleiteten Laute wieder­geben.

Zur Gleichrichtung der Hochfrequenzströme kommt nun der Kristalldetektor und die als Audion geschallete Elektronenröhre in Frage. Die Kristalldetektoren bestehen aus einem Mine­ralstückchen und aus einer feinen Grap fit- oder

R1

R

Schaltung eine« Zwifchenverstärkers. Schema einer zweifach Niederfrequenz­

verstärkung.

eine leitende Derbiirdung besteht (Edisonesfekt). Auf ihrem Weg von der Kathode zur Anode passieren die Elektronen das Gitter, das mit dem Empfangsschwingungskreis und durch einen hohen Widerstand Si mit der Kathode verbunden ist.

Im Anodenkreis liegt das Telephon T, mit dem parallelen Dlockkondensator TC. Die Wir­kungsweise der Elettronenröhre als Detektor b^w. Audion ist kurz folgende: Nach Einschaltung der Heiz- und Anodenbatterie fließt ein Strom vom Heizfaden durch das Gitter zur Anode, welcher das letztere immer stärker negattv auflädt, weil der Kondensator G ein Abströmen der Elektronen xur Kathode verhindert. Eine vollständige Unter­drückung des Kathodenstromes durch das Gitter wird vom Widerstand Si verhindert, welcher die Ladung des Gitters langsam zur Kathode ab­fliehen läßt. Treffen nun die von der Antennei aufgenommenen Hochfrequenzschwingungen des Senders auf das Gitter, so wird der Anodenstrom in deren Rhythmus verstärkt und geschwächt. Diese Veränderu..gen des Anodenstromes ent­sprechen genau den vom Sender auf genommenen Tonschwingungen und werden im Telephon hör­bar gemacht.

Die Audionröhre übertrifft neben ihrer Eigenschaft als Gleichrichter für die ankommen­den Wechselstromschwingungen den Kristalldetek­tor durch eine weit höhere Empfindlichkeit. Durch ihn können weit geringere Energiemengen, auf welche der Kristalldetektor nicht mehr anspricht, verstärkt und so aufnehmbar gemacht werden.

Trotzdem die Audionröhre in Rückkopplungs­schaltung eine sehr hohe Empfindlichkeit besitzt und auf außerordentlich geringe Ströme schon an- fpricht. reicht sie jedoch oft besonders dann nicht aus. wenn man mehrere Kopfhörer oder gar einen Lautsprecher benutzen will. Hier kann man durch einen Niederfrequenz Verstärker, bei dem auch wieder die Eigenschaften der Elekttonenröhre als maßloses Relais benutzt werden, die vom

in Resonanz und in der Lage, durch die geringste von außen kommende Schwingungsenergie selbst Schwingungen auszuführen, die den des Senders in Periodenzahl, Form, Modulation und Zeit­dauer genau entsprechen. Die Aufnahme der elektrischen Energie aus dem Aether zum Emp­fangsschwingungstreis »mH möglichst groß fein und wird durch die Antenne bewerkstelligt. Wir unterscheiden zwei Formen von Antennen, näm­lich solche mit offnem Oscillator, d. h. ein Draht­gebilde, das als Hochantenne im Freien oder als Innenantenne im Zimmer ausgespannt ist und Erdleitung besitzen muß, und die Rahmen­antenne. welche kein offener Oscillator, sondern ein geschlossener Schwingungskreis ist.

In den aus Kapazität und Selbstinduktion bestehenden Empfangsschwingungskreis werden durch jede elektrische Welle Hochsrequenzschwin- gungen hervorgerufen, wenn die beiden Größen auf die in Frage kommende Welle abgesttimnt sind. Diese Absicht wird in der Praxis so erreicht, daß der Selbstinduktion einen für das gewünschte Wellenbereich notwendiger Mittelwert gegeben wird, die Kapazität aber durch einen Drehkon­densator verändert wird, um so die Feinabstim­mung innerhalb des betreffenben Wellenbereiches vorzunehmen. Da die Kurve der Stromstärke bei einer schwach ober gar nicht gedämpften Welle in eine steile Spitze ausläuft, so erreicht die Sttomstärke nur an einer Stelle ihren Höchst­wert. auf das der Empfänger scharf einzustellen ist. Die Spitze in der Kurve einer schwach ge­dämpften Welle hat auch noch den großen Vor­teil. daß bei einer geringfügigen Aenderung der Abstimmung und eventuelle Abstimmung auf eine nahe dabei liegende Welle die zuerst emp­fangene keinen Hochfrequenzstrom mehr hervor- ruft, was im Interesse der Störungsfreiheit außerordentlich erwünscht ist. Da die Antenne auf den Schwingungskreis stark dämpfend wirkt, so nimmt man sie aus ihm heraus und koppelt sie mittels einer besonderen Selbstinduktionsspule puf den SeDstinduktionskreis, d. h. man legt in die Antenne die eine Spule und in den Schwin- aungskreis die andere und nähert die eine Spule Der anderen, so daß die Kraftlinien der Anten- nenspule die des Senkundäckreises schneiden und in dieser einen Strom induzieren. Da man die Antenne auch abstimmen muß. so liegt in ihr auch ein Drehkondensator. Wir erhalten somit Den Primärkreis bestehend aus der Antenne A,

Metallspihe. welche den Kristall unter leisem Druck berührt. Im allgemeinen erfordern die Kristall­detektoren im Gegensatz zu der Elektronenröhre keine besondere Stromquelle. Durch eine Schraube S kann mittels einer Feder F die Spitze Sp mehr oder weniger fest an den Kristall K ge­drückt werden.

Don dem Kristalldeteftor weih man, daß thermoelektrische und berührungselettrische Er-

Detektor oder der Audionröhre kommenden Ströme weitgehend verstärken. Dies geschieht durch Röh­ren, an welche die vom Empfänger abgenommene und durch den Transformator erhöhte Spannung gelegt wird. Bei jeder Spannungsschwankung, welche automatisch auf eine Aenderung des Emp­fangsstromes folgt, stellt sich der dazu gehörige Anodenstrom ein. Hinter den ersten Verstärker kann in derselben Weise nun noch ein zweiter

Schema des Superheterodyne-Empfanges.

Transformator

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w A Übertyre

Schema einer Hochfrequen-Verstärkung. a) mit Sperrkreis b) mit Hochfrequenztransformator.

scheinungen bewirken, daß der Strom nur nach einer Richtung hin durchgelassen wird. Sehr an­schaulich ist dies darzustetten. wenn wir die Kennlinie eines Detektors als Abhängigkeit von der am Detektor liegenden Spannung auftragen. Daraus ist ersichtlich, daß alle negativen Span­nungswerte einen ganz geringen Strom von weniger als 0,5 ma Hervorrufen, alle positiven dagegen einen sehr starken Strom bis zu 4 ma. Tritt nun eine Wechselspannung (elektrische Schwingung) am Deteftor auf. so erzeugt deren posttive Halbschwingung einen Gleichstrom, in Form, Dauer und Frequenz der Wechselspannung ähnlich, die negative Halbschwingung wird da­gegen fast vollständig unterdrückt. Aus der Kurve folgt, daß die dem Deteftor zugeführte Spannung einen gewissen Betrag überschreiten

geschaltet werden, an welchen bann das Telephon ober der Lautsprecher angeschlossen ist. Die Prin­zipschaltung eines Zweifach-Nieberfrequenzver- stärkers ist folgendermaßen: An den Eingangs- llemmen wirb ber von ber Audionröhre kom­mende Strom abgenommen und über einen Trans­formator Tr, welcher hier die Llebersehung 1:6 hat, der Elektronenröhre zugeführt. Das Spiel wiederholt sich dann noch einmal mit einem Transformator Tr 1:3, an den dann das Tele­phon angeschlossen ist.

Eine Erhöhung der Reichweite ist durch die Niederfrequenzverstärker jedoch nicht möglich. Soll er Verwendung finden, so muh stets ein wahr­nehmbarer Kopfhörer-Empfang möglich sein, auch wenn er nicht mehr verstanden werden kann. Wenn man jedoch am Empfänger selbst nichts

hören kann, so muß man zu einem anderen Hilfs­mittel Zuflucht nehmen, und das ist der Hoch-' srequenzverstärker welcher ähnlich Wie der Nieder- srequenzverstärker mit Elektronenröhren ausge­führt wird. Dcr Hochfrequenzverstärker wird vor den Detektor oder die Audionröhre eingesetzt. Sehr wichtig ist die Tatsache, daß eine Hoch- srequenzverstärkung. welche sich natürlich auch in ihrer Ausführung von der Niederfrequenzverstär' kung unterscheidet, nicht ohne weiteres über euu Röhre hinausgebracht werden kann. SS müssen dann besondere Kunstgrisse angewendet werden, wie es z. D. bei der Neutrodvne-Echaltung ge­schieht. Bei dieser Schaltung sind zwischen Güter und Anodenkreis kleine Kondensatoren in det Gröhe der Röhrenkapazität, sogenannte Neutro- dyns, eingefügt, welche die innere Röhrenkapa­zität ausheben. Die Neutrodynschaltung wird u. a bei Fünfrohrenempfänger angewendet, in denen die beiden ersten Röhren als Hochsrequenz- verstärker. die dritte als AuiOonröh^e. und die vierte und fünfte als Niederfrequenzverstärker ausgebildet sind.

Ein anderes Empsangssystem, das an Emp­findlichkeit und Reichweite die Neutrodyn-Emp- fänger noch übertrifft, ist der Superheterodyne- oder Transponierungsempfang, welchen man auch besser als Zwischenverstärlung bezeichnet. Er baut sich auf dem Grundgedanken auf, die kurze Rundfunkwelle von z. D. 300 Mir. von der zehnfachen Länge umzuwandeln und bann eine Verstärkung der langen Welle in einem normalen Hochfrequenzverstärker vorzunehmen. Die Um­formung der kurzen in die langen Wellen ge­schieht durch Uebertragung.

Bei diesen hochwertigen Empfängern, auf deren Wirkungsweise wir hier heute nicht ein­gehen können, erreicht man eine sehr große Röhrenzahl. Für den größten Teil der Rund­funkliebhaber kommen sie wegen ihrer erheb­lichen Kosten nicht in Frage. Man mußte des­halb darauf bedacht sein, auch mit den Zwei- unb Dreiröhrenapparaten hohe Leistungen zu er­zielen. Mit Hilfe der Reflexschaltung ist es mög­lich, mit einem Zwei- und Dreiröhren-Emsänger die Wirkung eines Vier- und Fünsröhren-Ernp- sängers zu erreichen. So nennen wir als Beispiel eine Schaltung, bei der die erste Röhre gleich­zeitig als Hoch- und Niederfrequenzverstärker, die zweite afs Audion und die dritte als zweiter Niederfrequenzverstärker benutzt wird.

Vie Lagerstätten des Platins.

Bon Dr. Emil C a r t h a u s.

Man kann wohl sagen, daß der neuzeitlichc Bergbau der ganzen Welt auf dem fußt, mac- fremde Völker ursprünglich in Deutschland gelernt haben, und auch noch heute genießen unsere Berg akademien und Bergschulen im Ausland durchaus berechtigtes Ansehen. Das hat sich jetzt wieder in Transvaal gezeigt, wo ein deutscher Bergingenieur, Herr Merensky, außerordentlich reiche Platinlager­stätten mit einer Längenerstreckung von nicht weniger als 300 Km. entdeckt und dabei eine viel größere bergmännische Findigkeit als seine eng tischen Kollegen bewiesen Hal. Der verdienstvolle Fachmann wurde denn auch dafür vor kurzem von der Berliner Technischen Hochschule durch Ver leihung des Ehrendoktortitels geehrt.

Ebenso wie die Entdeckung so großer Mengen von dem kostbaren weißen Edelmetall durch unseren Landsmann für die Weltwirtschaft von großer Be­deutung ist, weil sie durch die starke Verminderung der Zufuhren vom Ural in eine wahre Platinnot versetzt war, ist sie es auch für die Wissenschaft. Stehen dieser doch in Zukunft wieder größere Men­gen des für einzelne ihrer Forschungsgebiete ge­radezu unentbehrlichen weißen Metalls zur Ver­fügung, und zwar zu einem erschwinglichen Preise, nicht aber wie in den letzten Jahren zu dem fünf- bis sechsfachen des Goldes. Abgesehen hiervon ge­währen uns die Merenskyschen Funde einen über raschenden wissenschaftlichen Einblick in das Vor­kommen des Platins auf primärer Lagerstätte, das heißt, noch eingeschlossen in das Muttergestein, mit welchem es aus dem tieferen Erdinnern bis zui Erdoberfläche emporgehoben wurde.

Sozusagen alles bisher in den Handel kommend» Platin, wovon über 95 Hundertstel bei Nischny Tagilsk, Blagodad und anderen Orten des Ural ge- wonnen wurden, fand sich nämlich auf sekundärer Lagerstätte, auf welche es zusammen mit dem Schute seines verwitterten Muttergesteins durch bas Wasser verschleppt wurde, wobei es stellenweise eint bedeutende Anreicherung erfuhr Zwar gelang es vor noch nicht langer Zeit, im Ural einige winzige Stückchen von dem edlen Metall noch aus primäre, Lagerstätte zu finden, eingebetet im kristallinischen Gesteine, die wie der Diabas, der ttabbro und die Felsarten der Peridotitteihe sehr reich an Kalk sowie Magnesia, dagegen sehr arm an Kieselsäure, mithin stark basisch waren, aber über den minera­logischen Charakter der Gesteine, aus deren Schutt das wertvolle weiße Edelmetall der Hauptsache nach in Rußland gewonnen wurde, ließ fich mit Sicher­heit nur sehr wenig sagen. Weil dieser Gesteinschutt so auffallend reich an Olivin, einer fast gänzlich aus Magnesia und Kieselsäure bestehenden, eisenhaltigen Mineralverbindung war, ließ sich allerdings wohl annehmen, daß alles im Ural gefundene Platin auf primärer Lagerstätte an eine jener stark basischen Oelsarten gebunden war; zur Gewißheit ist dieses jedoch erst durch die Aufdeckung und geologische Untersuchung der so ausgedehnten Platinselder von Transvaal durch Dr. Merensky geworden. Dort zeigt sich nämlich das weiße Edelmetall noch überall eingeschlossen in sein Muttergestein, und dieses be­steht aus Felsarten der Nord- und Peridotetgruppe, welche beide Gesteinsarten sich nur durch das Vor­handensein bzw. Fehlen von sehr stark kalkhaltigen Feldspaten voneinander unterscheiden, dabei dort beide reich an Olivia sind. Aehnliche stark basische Felsarten erkannte ich als die Träger des Platins auf reiche Ausbeute versprechenden Lagerstätten im Indischen Archipel.

Daß solche kieselsäurearmen kristallinischen Ge­steine, zu welchen auch noch einige andere ihnen verwandte, zum Teil aus magnesiareichen Mine­ralien der Pyroren-Gruppe bestehende, sehr alte Felsarten zu rechnen sind, sozusagen überall das Muttergestein des Platins bilden, erscheint sehr na­türlich. wenn man damit rechnet, daß dieselben sichtlich viel größeren und deshalb an gewissen schweren Metallen höchstwahrscheinlich weit reicheren Erdentiesen entstammen, als die aus einer der Erd­oberfläche mehr genäherten Tiefenzone (Granit,