<Desc/Clms Page number 1>
Sende-Empfangsanlage eines Vielkanalsystems, insbesondere eines
Richtfunksystems, für sehr kurze elektromagnetische Wellen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sende-Empfangsanlage eines Vielkanalsystems, insbesondere eines
Richtfunksystems, für sehr kurze elektromagnetische Wellen, mit einem Zweifach-Überlagerungsempfän- ger.
Für Überlagerungsempfänger in den Sende-Empfangsanlagen eines Vielkanalsystems wird häufig die Zweifach-Überlagerungsschaltung benutzt, weil diese eine grössere Spiegelselektion zu erzielen ermöglicht. Da derartige Anlagen meist im Gebiet der sehr kurzen elektromagnetischen Wellen, beispielsweise im Bereich über 100 MHz arbeiten, ist es erforderlich, die Empfängeroszillatoren in Abhängigkeit von der Frequenz der Empfangswellen derart nachzuregeln, dass das Empfangssignalunverzerrt wiedergegeben wird.
Um das Frequenzband in der jeweiligen Anlage gut auszunutzen, ist man jedoch gezwungen, den Frequenzabstand benachbarter Kanäle, die auch als Radiofrequenzkanäle bezeichnet werden, möglichst gering zu wählen.
Das führt jedoch zu einer Reihe von Schwierigkeiten. Wird nämlich der Empfänger erstmalig eingeschaltet, so erreicht die Frequenz des Oszillators bzw. der Oszillatoren erst nach einiger Zeit ihren Sollwert und der Empfänger überstreicht mit seiner Empfangsfrequenz unter Umständen die zum gewünschten Empfangskanal benachbarten Kanäle.
Durch Einwirkung der im Empfänger vorgesehenen Frequenznachre- gelung, kann dies dazu führen, dass der Empfänger auf einem falschen Kanal gehalten wird. Ähnliche Verhältnisse können sich at, ch dann ergeben, wenn der Empfänger bereits auf die gewünschte Frequenz eingestellt ist, jedoch die Frequenz eines stärkeren Störsenders langsam über das Empfangsband läuft, und dabei die Abstimmfrequenz des Empfängers infolge der Frequenznachregelung aus dem gewünschten Kanal herauszieht, wobei sich diese unter Umständen auf einen andern Kanal einstellt. Besonders unangenehm ist dieses Verhalten derartiger Empfänger dann, wenn sie auf einer unbemannten Relaisstation als Ersatzempfän- ger automatisch ferneingeschaltet werden.
Man könnte dieser Schwierigkeit in an sich bekannter Weise dadurch begegnen, dass auf eine Fre- quenznachregelung verzichtet wird, und sämtlicheoszillatoren in den Sendern und in den Empfängern der einzelnen Anlagen mittels piezoelektrischer Quarze in ihrer Frequenz sehr genau festgehalten werden. Das hat jedoch den Nachteil, dass die Sende-und Empfangsfrequenzen nicht ohne weiteres unabhängig voneinander durchgestimmt werden können, sondern dass hiezu jeweils ein Auswechseln der piezoelektrischen Schwinger erforderlich ist. Der hiefür erforderliche Aufwand ist ausserdem sehr gross, u. zw. deshalb, weil in den Oszillatoren für die Nachstimmung ein Raster benötigt wird und weil die absolute Frequenzkonstanz der Einzeloszillatoren extrem hoch sein muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Weg zu weisen, auf dem es in einfacher Weise möglich ist, diesen Schwierigkeiten zu begegnen.
Diese Aufgabe wird bei einer Sende-Empfangsanlage eines Vielkanalsystems, insbesondere eines Richt-
EMI1.1
empfänger und der Sender der Gegenstation in ihrer Frequenzgenauigkeit so hoch gewählt sind, dass die Differenz zwischen der Sendefrequenz und der Abstimmfrequenz des Empfängers kleiner ist als der halbe Frequenzabstand benachbarter Kanäle, und dass der zweite Überlagerungs-Oszillator des Empfängers mit einer Scharfabstimmung versehen ist, die die Frequenz des zweiten Überlagerungsoszillators derart, vorzugsweise extrem rasch, nachregelt, dass die Zwischenfrequenz des zweiten Überlagerers in der Band-
<Desc/Clms Page number 2>
mitte des daran anschliessenden zweiten Zwischenfrequenzverstärkers liegt, und deren Nachregelbereich auf einen kleineren Wert als den des halben Abstands benachbarter Kanäle im Empfängereingang begrenzt ist.
Zweckmässig wird der erste Überlagerungsoszillator mit einem Normalkreis über eine Freqllenznach- stimmung frequenzsta. bilisiert. Ausserdem empfiehlt es sich, die Begrenzung des Nachregelbereiches in der Weise vorzunehmen, dass zur Scharfabstimmung des zweiten Überlagerungsoszillators eine Reaktanzröhre vorgesehen wird, die ihrerseits den Nachregelbereich in der angegebenen Weise begrenzt.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung wiedergege-
EMI2.1
Richtfunksystem ausgebildet ist, und das im Bereich der sehr kurzen elektromagnetischen Wellen, beispielsweise im Frequenzbereich zwischen 500 und 1000 MHz, arbeitet.
Im Sender wird die zu übertragende Nachricht, die in der Zeichnung mit Modulationsband bezeich-
EMI2.2
Frequenz von 700 MHz arbeiten. DieAusgangsschwingung des Umsetzers 3 wird dann in einem ersten Verstärker 6 verstärkt über einen der Anpassungsbestimmung dienenden Richtkoppler 5 dem Ausgangsverstärher 6'zugeführt und gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Senderausgangsfilters 7 der Antennenweiche 8 zugeführt, die mit der gemeinsamen Richtantenne 9 der Sende-Empfangsanlage verbunden ist.
Die Anlage kann in an sich bekannter Weise auch derart ausgebildet sein, dass der Sender und der Empfänger mit je einer Antenne verbunden sind.
Um den Umsetzoszillator 4 hinsichtlich seiner Frequenz zu stabilisieren, ist ein als Frequenznormal
EMI2.3
haft als Koaxialleitungsresonstor mit Temperaturkompensation und Druckausgleich ausgebildet sein kann, wird von einer Quelle 11 niedriger Frequenz, beispielsweise 50 Hz, geringfügig in an sich bekannter Weise gewobbelt. Die gleiche Wobbelfrequenz wird einem Phasenvergleicher 12 zugeführt, der ausserdem die im Gleichrichter 13 gleichgerichtete Ausgangsspannung des Normalkreises 10 erhält. Die Ausgangsspannung des Phasenvergleichers 12 ist dann in an sich bekannter Weise eine Funktion der Frequenzablage der Aus- gangsfrequenz des Senders von der Abstimmfrequenz des Normalkreises 10.
Diese Ausgangsspannung wird über einen Regelverstärker 14 einem Nachstellmotor 15 zugeführt, der den Senderoszillator 4 in der erforderlichen Weise nachregelt.
Der Empfänger erhält die Empfangsenergie beim Ausführungsbeispiel ebenfalls über die Richtantenne 9 und die Antennenweiche 8, sowie über das den Empfangseingang bildende Empfangsfilter 16. Die Überlagerung in der ersten Überlagerungsstufe 19 des Empfängers erfolgt additiv. Zu diesem Zweck wird die Ausgangsspannung des ersten Überlagerungsoszillators 17 über einen Richtungskoppler 18 in die Eingangsleitung des Empfängers eingespeist. Das Tiefpassfilter 20 dient dazu, die Oberwellen des ersten Überlagerungsoszillators 17 von der ersten Überlagerungsstufe 19 fernzuhalten.
Die Frequenznachregelung des ersten Überlagerungsoszillators 17 auf die Frequenz eines durchstimm- barenNormalkreises geschieht gleichartig zu der des Umsetzoszillators 4 des Senders, weshalb die der dortigen Anordnung entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen, jedoch mit Strichen als Indizes
EMI2.4
gegebenen Frequenz, die auch in der Grössenordnung von 800 MHz liege.
Die Ausgangsspannung der ersten Überlagerungsstufe 19 wird über einen der Entkopplung dienenden Zwischenverstärker 21 der zweiten Überlagerungsstufe 22 zugeführt. Die Zwischenfrequenz fZ1 der ersten Überlagerungsstufe liege bei 50 MHz. Die Zwischenfrequenz fZ2 der zweiten Überlagerungsstufe betrage beispielsweise 35-MHz. Die zweite Zwischenfrequenz fZ2 wird dann in an sich bekannter Weise in einem zweiten Zwischenfrequenzverstärker 23 auf den erforderlichen Wert verstärkt und über einen Amplitudenbegrenzer 24 dem zur Demodulation dienenden Diskriminator 25 zugeführt, der aus Gründen geringen Klirrgrades eine flache und möglichst lineare Kennlinie hat.
Der zweite Überlagerungsoszillator 26, der den zweiten Überlagerer 22 speist, ist mit einer rasch wirkenden Scharfabstimmung versehen. Diese umfasst einen an den Begrenzer 24 angeschalteten Nachstelldiskriminator 27, der eine steile Kennlinie im Vergleich zu der des Diskriminators 25 hat und eine Ausgangsgleichspannung liefert, wenn die Zwischenfrequenz fZ2 ausserhalb der Bandmitte des Zwischenfrequenzverstärkers 23 liegt. Mit der Ausgangsspannung
<Desc/Clms Page number 3>
dieses Nachstelldiskriminators wird eine Reaktanzröhrenschaltung 28 gespeist, die an den Oszillator 26 angeschaltet ist und diesen in der Frequenz in an sich bekannter Weise nachregelt.
Die Zeitkonstante der Nachregelung in dem Regelkreis 22, 23, 24, 27, 28, 26 ist sehr kurz gewählt, beispielsweise zu 20 oder 50 Millisekunden. Die Regelzeit in den Frequenznachstellungen der andern Oszillatoren, also des Sender-
EMI3.1
Nachregelbereiche der Oszillatoren folgende Überlegungen zugrunde.
Wird beispielsweise angenommen, dass der Frequenzabstand der Mitten benachbarter Kanäle auf der Hochfrequenzseite 1 MHz beträgt, so wird zunächst die Frequenzgenanigkeit des Senders, u. zw. über die Nachregelung des Umsetzoszillators 4, und die Frequenzgenauigkeit des ersten Überlagerungsoszillators 17 des Empfängers über dessen zugehörige
Frequenznachregelung so hoch gewählt, dass bei zwei zusammenarbeitenden Stationen die Differenz zwi- schen Sendefrequenz und der jeweils eingestellten Empfangsfrequenz kleiner ist als der Nachregelbereich der für den zweiten Überlagerungsoszillator 26 vorgesehenen Scharfabstimmung. Unter der Differenz wird. dabei der Wert verstanden, der sich aus der Abstimmung des Senders und des Empfängers ergibt, wenn man deren Sollfrequenzen betrachtet und davon die jeweils tatsächlichen Werte abzieht.
Sowohl der Sender hat eine Einknopfabstimmung als auch der Empfänger. In der Zeichnung ist die Abstimmung jedes der beiden
Geräte durch eine gestrichelte Linie angedeutet, die die mechanische Kupplung symbolisiert. Jedes der
Geräte ist somit über den gesamten Einsatzbereich der Sendeempfangsanlage, das ist z. B. von 500 bis
1000 MHz, für sich getrennt durchstimmbar.
Im vorliegenden Fall wäre die maximale Differenz zwischen Sendefrequenz und der jeweils eingestellten Empfangsfrequenz, wenn man deren maxirlal mögliche Abweichungen von den Sollwerten zu- grunde legt, kleiner oder gleich 4. 10-4. u. zw. deshalb, weil angenommen ist, dass der Sender eine Genauigkeit von 2. 10-4 und der Empfänger eine Genauigkeit von ebenfalls 2. 10-4 hat. Der Nachregelbereich der Scharfabstimmung muss also wenigstens 4. 10 -4 im vorliegenden Fall umfassen. Das sind bei den angegebenen Frequenzwerten im vorliegenden Fall etwa 400 kHz. Anderseits darf die Scharfabstimmung aber in ihrem Nachstellbereich einen bestimmten Wert nicht überschreiten. Dieser Wert muss geringfügig kleiner als der halbe Frequenzabstatld der Mitten benachbarter Radiofrequenzkanäle sein.
Im vorliegenden Fall wäre das bei einem Kanalabstand von 1 MHz eine Breite des Nachregelbereiches von etwa weniger als 500 kHz. Dadurch wird den eingangs geschilderten Nachteilen der bekannten Anordnungen abgeholfen.
Die Begrenzung des Nachregelbereiches geschieht, wie bereits erwähnt, zweckmässig dadurch, dass die Reaktanzröhre 28 zur Begrenzung des Nachregelbereiches verwendet wird. Bekanntlich lässt sich nämlich durch die Ankopplung einer Reaktanzröhre an den frequenzbestimmenden Resonanzkreis einer nachzuregelnden Schwingschaltung der Grad der möglichen Nachstimmung festlegen. Die Grenzen der Reaktanzröhrennachstimmung sind bekanntlich durch den Bereich minimaler und maximaler Steilheit der Reaktanzröhre bestimmt.
PATENTANSPRÜCHE.
1. Sendeempfangsanlage eines Vielkanalsystems, insbesondere Richtfunksystems, für sehr kurze elektromagnetische Wellen, mit einem Zweifach-Überlagerungsempfänger, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Überlagerungsoszillator (17) im Zweifach-Überlagerungsempfänger und der Sender der Gegenstation in ihrer Frequenzgenauigkeit so hoch gewählt sind, dass die Differenz zwischen der Sendefrequenz und der Abstimmfrequenz des Empfängers kleiner ist als der halbe Frequenzabstand benachbarter Kanäle, und dass der zweite Überlagerungsoszillator (26) des Empfängers mit einer Scharfabstimmung versehen ist, die die Frequenz des zweiten Überlagerungsoszillators (26) derart, vorzugsweise extrem rasch, nachregelt, dass die Zwischenfrequenz des zweiten Überlagerers in der Bandmitte des daran anschliessenden zweiten Zwischenfrequenzverstärkers liegt,
und deren Nachregelbereich auf einen kleineren Wert als den des halben Abstandes benachbarter Kanäle im Empfängereingang begrenzt ist.