Frequenzumsetzeranlage
Die Erfindung betrifft eine Frequenzumsetzeranlage mit mindestens einem symmetrischen Modulator mit konstanter Impedanz und mindestens einem symmetrischen Demodulator mit konstanter Impedanz.
Die erfindungsgemässe Anlage zeichnet sich modulatorseitig aus durch periodisch arbeitende Abtastmittel mit N-Ausgangskanälen für das an den genannten Modulator angelegte Eingangssignal, wobei jeder der N Ausgangskanäle mit einer der Modulator-Ausgangsklemmen und über eine erste Impedanz, welche mit einer durch einen Impedanzwandler erzeugten negativen Impedanz in Serie geschaltet ist, mit Erdpotential verbunden ist, wobei ein Impedanzwandler mindestens für zwei der genannten N-Ausgangskanäle gemeinsam ist, und weiter dadurch, dass jede der N-Abtastperioden gegenüber der vorangehenden um einen Betrag T/N verzögert ist, wobei T die Periodendauer der Abtastfrequenz ist.
Die Anlage zeichnet sich weiter demodulatorseitig aus durch periodisch arbeitende Abtastmittel mit N Eingangskanälen, ferner dadurch, dass jeder der genannten N-Eingangskanäle über eine zweite Impedanz, welche mit einer durch einen Impedanzwandler erzeugten negativen Impedanz in Serie geschaltet ist, mit Erdpotential verbunden ist, wobei der Impedanzwandler für mindestens zwei der genannten N-Eingangskanäle gemeinsam ist, und dass ein Trennverstärker zwischen dem Ausgang der Abtastmittel und die Ausgangsklemme des symmetrischen Demodulators eingefügt ist, wobei jede der N-Abtastperioden gegenüber der vorangehenden um einen Betrag T/N in der Zeit verzögert ist, wobei T die Periodendauer der Abtastfrequenz ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Die Fig. 1 die Prinzipschaltung eines symmetrischen Modulators mit konstanter Impedanz; die Fig. 2a einen Teil der Schaltung des symmetrischen Modulators mit konstanter Impedanz nach Fig. 1; die Fig. 2b und 2c Ersatzschaltungen für die Schaltung nach Fig. 2a; die Fig. 3 die Prinzipschaltung eines symmetrischen Demodulators mit konstanter Impedanz; die Fig. 4 eine Prinzipschaltung einer Variante des symmetrischen Modulators mit konstanter Impedanz nach Fig. 1; die Fig. 5 die Prinzipschaltung eines Mehrphasen Modulators; die Fig. 6 eine weitere Ausführungsform des symmetrischen Modulators mit konstanter Impedanz nach Fig. 1; die Fig. 7A-C Kurvenformen der Schaltfunktionen der Schalter, welche einen Teil des in Fig. 6 gezeigten Modulators bilden;
die Fig. 8 ein Blockschema einer Frequenzumsetzeranlage mit N-Pfaden; die Fig. 9 ein Blockschema des n-ten Pfades der in Fig. 8 gezeigten Frequenzumsetzeranlage; die Fig. 10 die Prinzipschaltung einer Frequenzumsetzeranlage mit vier Pfaden, welche symmetrische Modulatoren und Demodulatoren mit konstanter Impedanz verwendet, wie sie in den Fig. 1 und 3 gezeigt sind; und die Fig. 11 das Prinzipschema einer Frequenzumsetzeranlage mit drei Pfaden, welche symmetrische Modulatoren und Demodulatoren mit konstanter Impedanz verwendet.
In Fig. 1 ist die Schaltung eines symmetrischen Modulators mit konstanter Impedanz gezeigt, wobei der asymmetrische Eingang des Modulators durch eine Konstantstromquelle CCS1 dargestellt ist, deren eine Seite mit Erdpotential verbunden ist, und deren andere Seite mit dem beweglichen Kontakt eines Schalters SW1 verbunden ist. Die Kontakte 1 und 2 des Schalters SW1 sind mit den Ausgangsklemmen 3 und 4 des symmetri schen Modulators verbunden. In Wirklichkeit würde der Schalter SW1 durch zwei Schalter ersetzt, wobei je ein Kontakt mit je einer Modulator-Ausgangsklemme ver bunden wäre, und wobei je ein weiterer Kontakt mit dem Modulatoreingang verbunden wäre, d. h. mit einer Seite der Konstantstromquelle CCS1.
Der Ausgang des Modulators ist durch ein T-Netzwerk von Widerständen überbrückt, wobei der Querzweig einen Widerstand -R1/2 aufweist, d. h. einen Impedanzumsetzer mit negativer Impedanz, der mit Erdpotential verbunden ist, und wobei die beiden Querzweige je einen Widerstand R1 aufweisen.
Es wird nun angenommen, dass der Umschaltkontakt des Schalters SW1 je für eine Dauer TJ2 in der Kontaktstellung 1 und anschliessend in der Kontaktstellung 2 bleibt, wobei To die Periodendauer der Schaltoder Modulationsfrequenz ist, und wobei weiter angenommen wird, dass der Umschaltkontakt augenblicklich von Stellung 1 zu Stellung 2 und umgekehrt wechselt.
Die in den Zweigen der Schaltung nach Fig. 1 zu den Ausgangsklemmen 3 und 4 fliessenden Ströme können wie folgt definiert werden.
i(t) = f(t)f1(t) I Sin w t (1) i2(t) = f2(t) I Sin w t (2) wobei I Sin co t der Strom der Konstantstromquelle CCS1 ist, wobei weiter
EMI2.1
<tb> f1(t) <SEP> = <SEP> 1 <SEP> und <SEP> f2(t) <SEP> = <SEP> O <SEP> für <SEP> O < t < Tc/2
<tb> f1(t) <SEP> = <SEP> O <SEP> und <SEP> f2(t) <SEP> = <SEP> 1 <SEP> für <SEP> Tc/2 < t < Tc <SEP>
<tb> Nach Fourier ist:
:
EMI2.2
und
EMI2.3
EMI2.4
In ähnlicher Weise erhält man
EMI2.5
und
EMI2.6
EMI2.7
Die Die Spannung V1 an der Ausgangsklemme 3 ist
EMI2.8
Ebenfalls ergibt die Spannung V2 an der Ausgangsklemme 4
EMI2.9
EMI2.10
Also ergibt sich = V2 = -V1 (13) Die Gleichung (13) ergibt eine wichtige Beziehung, da sie zeigt, dass V2 = -V1 ist, unabhängig von den Werten der Ströme i1, i2, iLl und iL2. Für den Augenblick sei angenommen, dass
EMI2.11
Dann ist
EMI2.12
EMI2.13
EMI2.14
<tb> <SEP> V1 <SEP> = <SEP> R1 <SEP> <SEP> # <SEP> <SEP> A <SEP> K1 <SEP> I <SEP> (p-KPc), <SEP>
<tb> wenn <SEP> K <SEP> ungerade <SEP> ist,
<SEP> oder <SEP> } <SEP> (16)
<tb> <SEP> V1 <SEP> = <SEP> 0, <SEP> wenn <SEP> K <SEP> gerade <SEP> ist
<tb> wobei <SEP> Pc <SEP> = <SEP> j2zfG <SEP> J <SEP> (17) <SEP>
<tb> <SEP> f, <SEP> <SEP> = <SEP> 1/Tc <SEP>
<tb> Demzufolge sind alle geraden Modulationsprodukte in klusiv die Gleichstromkomponente Null, und wir haben einen symmetrischen Modulator. (Das Originalsignal ist unterdrückt, und es werden nur Seitenbänder um die Grundfrequenz des Trägers und dessen ungerade Harmonische erzeugt.)
Es mag nützlich sein, zu bemerken, dass das T-Netzwerk von Widerständen, das in Fig. 2a gezeigt ist, insofern eine interessante Eigenschaft aufweist, als es nicht zur Stern-Dreieck-Transformation führt.
Die Ersatzschaltungen des T-Netzwerkes, welche dieselben Transformatoren enthalten, sind in den Fig. 2b und 2c gezeigt. Der Punkt am einen Ende einer Wicklung gibt die entsprechende Richtung des magnetischen Feldes in der Wicklung an. Da die Punkte an verschiedenen Enden der Wicklung angebracht sind, wird das Differenzsignal erhalten. Die Ersatzschaltungen sind definiert durch:
EMI3.1
<tb> Vt <SEP> <SEP> ¯ <SEP> <SEP> -1 <SEP> O <SEP> <SEP> V2 <SEP>
<tb> <SEP> (18)
<tb> <SEP> R1
<tb> Da die Symmetrie unabhängig ist von der relativen Grösse von it und i2, ist es möglich, die Hälfte des Schalters SW1 wegzulassen.
In dieser Schaltung wurde der Schalter so angeordnet, dass er den Konstantstromgenerator nach Wunsch ein- und ausschaltet, oder nach den Bedingungen, die durch die Modulationsfrequenz gegeben sind. Der mögliche Nutzen dieser Anordnung besteht darin, dass alle Modulationsprodukte symmetrisch sind, und daher, wenn nötig, durch ein symmetrisches Filter unterdrückt werden können. Dieses Filter schliesst das Gleichstromprodukt ein, d. h. die Fourier-Komponente Ao der Modulation.
Die Fig. 3 zeigt die Prinzipschaltung eines symmetrischen Demodulators mit konstanter Impedanz. In dieser Anordnung, welche im Prinzip dem symmetrischen Modulator mit konstanter Impedanz nach Fig. 1 entspricht, jedoch umgekehrt angeschlossen und betrieben wird, wird ein asymmetrisches Ausgangssignal erhalten, wenn ein symmetrisches Eingangssignal an die Eingangsklemmen 7 und 8 angelegt wird. Das gleiche T-Netzwerk, wie es in Fig. 1 gezeigt wurde, wird auch im Demodulator verwendet und ein Schalter SW2 verbindet abwechslungsweise die Eingangssignale über einen Trennverstärker Al mit hoher Impedanz mit dem Ausgang des Demodulators. Der Umschaltkontakt des Schalters SW2 ist mit dem Eingang des Trennverstärkers Al verbunden und die Kontakte 5 und 6 sind mit den Eingangsklemmen 7 und 8 verbunden.
In Wirklichkeit würde der Umschalter SW2 durch 2 Schalter ersetzt, wobei je ein Kontaktpunkt mit einer Demodulator-Eingangsklemme verbunden wäre, und deren andere Kontaktpunkte mit dem Eingang des Trennverstärkers Al verbunden wären.
Es ist zu bemerken, dass, obwohl die im vorangegangenen erklärten Modulatoren und Demodulatoren Widerstände verwenden zur Bildung eines T-Netzwerkes, es ebenfalls möglich ist, irgendeinen Typ von Impedanz zu verwenden, wie dies z. B. in Fig. 4 gezeigt ist, in welches Kapazitäten Ct anstelle der Widerstände R, und eine Kapazität - 2C1 anstelle des Widerstandes - R1/2 verwendet wird. In diesem Beispiel können die Kapazitäten einen Teil des Eingangskreises eines symmetrischen Filters bilden, das mit dem Ausgang des Modulators verbunden ist.
Die symmetrischen Modulatoren und Demodulatoren mit konstanter Impedanz, wie sie oben beschrieben wurden, können auch in Dünnfilmtechnik ausgeführt sein.
Eine Erweiterung des symmetrischen Modulators mit konstanter Impedanz nach Fig. 1 für mehrphasigen Betrieb ist schematisch in Fig. 5 gezeigt.
Der in Fig. 5 gezeigte mehrphasige Modulator besteht aus einem N-Wegabtastdrehschalter SW3, dessen Schaltarm mit einer Konstantstromquelle CCS1 verbunden ist, und dessen N-Wege je über einen Widerstand Rt in Serie mit einem Widerstand - R112 mit Erdpotential verbunden sind, d. h. über einen Impedanzwandler mit negativer Impedanz, der für alle N-Pfade und für den Ausgang des Modulators gemeinsam ist, so dass ein symmetrischer Mehrphasen-Ausgang entsteht. Der symmetrische Mehrphasen-Ausgang besteht aus einer Anzahl von symmetrischen Modulatoren, wie einer in Fig. 1 gezeigt ist. Es ist wiederum zu bemerken, dass die Widerstandsnetzwerke in dieser Anordnung durch eine andere Art von Impedanz ersetzt werden können, z. B.
durch Kapazitäten.
Die Arbeitsweise des symmetrischen Mehrphasen Modulators ist praktisch dieselbe wie die des symmetrischen Modulators; unter der Annahme, dass der Ausgang des symmetrischen Mehrphasen-Modulators nicht belastet ist, ist
EMI3.2
wobei m eine ganze Zahl ist. IT(P) 0, wenn m keine ganze Zahl ist. Nun ist
EMI3.3
= R1 I"(p) wenn K t mN (24) Wenn K = mN
EMI3.4
weil für K = mN Axn = AEO N.B.
EMI3.5
Daher gibt es für Frequenzen, welche ganzzahlige Vielfache von N mal der Schaltfrequenz sind, kein Ausgangsprodukt (d. h. bei f, Nfc + f, 2Nf + f usw., wenn f die Eingangsfrequenz ist).
Es bestehen keine Einschränkungen bezüglich des Schalters, der für symmetrische Modulatoren und Demodulatoren mit konstanter Impedanz, wie er oben behandelt wurde, verwendet werden kann, ausser dass die Funktionen der N-Pfade in einer Zeitbeziehung zueinander stehen müssen. In der Praxis ist die Funktion des n-ten Pfades gegenüber der Funktion des (n-l)ten Pfades um eine Periode T/N verzögert, wobei T die Periode der Schaltfrequenz ist. Die in den Fig. 1-5 gezeigten Modulatoren und Demodulatoren sind nur schematisch gezeigt und besitzen nur die einfachsten Schalteranordnungen. Als Beispiel zeigt Fig. 6 die Schaltung eines symmetrischen Dreiphasenmodulators mit konstanter Impedanz mit einer etwas komplexeren Schaltfunktion.
Diese Anordnung, welche im Prinzip dem symmetrischen Modulator mit konstanter Impedanz von Fig. 1 entspricht, besitzt einen zusätzlichen Pfad und die Schalter SW4, SW5 und SW6. Ein Kontaktpunkt jedes Schalters ist mit den Ausgangsklemmen 1, 2 und 3 verbunden und über einen Widerstand R1 in Serie mit einem Widerstand -R1/2 mit Erdpotential, d. h. in Serie mit einem Impedanzwandler mit negativer Impedanz, der für alle drei Pfade gemeinsam ist. Die anderen Kontaktpunkte der drei Schalter sind mit dem Ausgang der Konstantstromquelle CCS1 verbunden. Die Arbeitsweise dieser Anordnung ist genau dieselbe, wie sie bereits vorgängig beschrieben wurde, und die Schaltfunktionen der Schalter SW4, SW5 und SW6 sind in den Fig. 7a, 7b und 7c gezeigt.
Die in den Fig. 7a-7c gezeigten Kurvenformen, welche nach Prinzipien erzeugt werden können, die in dem Schweizer Patent Nr. 471 503 beschrieben sind, haben keine zweiten oder dritten Harmonischen und sind in idealer Weise geeignet für die Schaltfunktion des symmetrischen Modulators mit konstanter Impedanz, da sie um einen Betrag T/3 in der Zeit gegeneinander verzögert sind, wobei T die Periodendauer der Schaltfrequenz ist.
Die nützliche Eigenschaft der in den Fig. 7a-7c gezeigten Kurvenformen besteht darin, dass ihre Summe immer 1 ist. Diese Schaltkurvenformen bewirken, dass der Konstantstromgenerator CCS1 zu jeder Zeit einen und nur einen Pfad sieht.
Die in den vorangegangenen Abschnitten erwähnten symmetrischen Modulatoren und Demodulatoren mit konstanter Impedanz können mit Vorteil in N-Pfad-Modulatoren verwendet werden. Wenn N geradzahlig ist, kann die Anzahl der Tiefpassfiltereinheiten, welche üblicherweise zwischen dem Eingangsmodulator und dem Ausgangsmodulator oder Demodulator in jedem der N Pfade vorhanden sind, um die Hälfte reduziert werden, weil je zwei der N-Pfade, welche von entgegengesetzter Polarität sind, eine einzige Tiefpassfiltexeinheit benützen können, während, wenn N ungerade ist, die Ausle- gung eines N-Pfad-Modulators ziemlich kompliziert ist und keine Regeln angegeben werden können für deren Auslegung, wenn Modulatoren und Demodulatoren mit konstanter Impedanz verwendet werden.
Diese müssen dann individuell dimensioniert werden, um bestimmte Bedingungen und Beziehungen zu erfüllen.
In Fig. 8 ist ein Blockschema einer N-Pfad-Frequenzumsetzeranlage gezeigt, bei der jeder Pfad eine Modulatoreinheit 1 bei einer Frequenz F, aufweist, welche die Bandmittenfrequenz des Eingangsfrequenzban# des ist, ferner eine Tiefpassfiltereinheit 2, deren Grenzfrequenz die Hälfte der gewünschten Anlagen-Band- breite ist, und eine zweite Modulatoreinheit 3 bei einer Frequenz ¯2, die gleich der Bandmittenfrequenz des Ausgangsfrequenzbandes ist. Die Modulatoreinheiten 1 und 3 sind asymmetrisch.
Diese Anlage ist so ausgelegt, dass sie ein Frequenzband aus einem gegebenen Eingangsspektrum auswählt und es entweder aufrecht oder gekehrt in ein neues Frequenzband umsetzt, d. h. das Ausgangsfrequenzband wird von der Summiereinheit 4 erhalten.
Es soll nun ein Pfad des N-Pfad-Systems betrachtet werden. Das Eingangssignal wird durch die Eingangsmodulatoreinheit 1 abgetastet und geht durch diese durch. An diese Modulatoreinheit ist ein Rechtecksignal angelegt, so dass im Ausgangskreis der Modulatoreinheit 1 eine grosse Anzahl von Frequenzkomponenten auftritt, einzig von Interesse ist jedoch die Differenzfre- quenz zwischen der Eingangsfrequenz und der Modulatorfrequenz. Das Ausgangssignal von der Tiefpassiiilter- einheit 2 ist daher ein einziges Niederfrequenzsignal, das durch die Ausgangsmodulatoreinheit 3 demoduliert wird, bevor es an die Summiereinheit 4 gegeben wird.
Alle N-Pfade sind identisch. Die Eingangsmodulatorwellenformen sind ebenfalls identisch. Die einzige Differenz besteht darin, dass jede gegenüber der vorangegangenen um eine Zeit T1/N verzögert ist, wobei T1 die Periodendauer von f, ist. Das gleiche gilt für die Ausgangsmodulatoren durch die Verzögerung T2/N.
Die Fig. 9 zeigt ein Blockschema des n-ten Pfades der Anlage nach Fig. 8. Das Eingangssignal zur Modulatoreinheit 1 wird durch die Spannung V6 und deren Ausgangssignal durch die Spannung V5 dargestellt, die auch das Eingangssignal für die Tiefpassfiltereinheit 2 ist. Das Ausgangssignal der Tiefpassfiltereinheit 2, das das Eingangssignal für den Modulator 3 ist, wird durch die Spannung V3 dargestellt und das Ausgangssignal von der Modulatoreinheit 3 (Eingangssignal für die Summiereinheit 4) wird durch die Spannung V4 dargestellt. Das Ausgangssignal der Anlage wird durch V0 dargestellt.
Die Übertragungsfunktion jeder der Einheiten kann als Funktion der Zeit (t) in Abhängigkeit der Eingangs Ausgangsspannung wie folgt ausgedrückt werden: V5(t) = V6(t) x r(t) (26) V8(t) = h(t) x V5(t) (27) V4(t) = V8(t) x q(t) (28) wobei r(t) die Übertragungsfunktion der Modulatorein heit 1 ist, h(t) die Übertragungsfunktion der Tiefpassffltereinheit 2 ist, q(t) die Übertragungsfunktion der Modulatoreinheit 3 ist
Die Modulations- oder Schaltfunktionen sind definiert durch die Fourierreihen:
EMI4.1
EMI5.1
wobei:
: RL der Fourier-Koefflzient des L-ten Ausdruckes in der
Entwicklung der Eingangsmodulatorfunktion ist; w1 = 2 # f1 ist, d. h. die Winkelgeschwindigkeit des Ein- gangsmodulators; t 2 = f2 ist, d. h. die Winkelgeschwindigkeit des Aus gangsmodulators; QK der Fourier-Koefflzient des L-ten Ausdruckes in der
Entwicklung der Ausgangsmodulatorfunktion ist; T1 die Periodendauer der Schaltfunktion des Eingangs modulators ist; und T2 die Periodendauer der Schaltfunktion des Ausgangs modulators ist.
Aus den Gleichungen (26) und (29) folgt:
EMI5.2
Durch eine Laplace-Transformation von Gleichung (35) erhalten wir
EMI5.3
Dabei ist p = die komplexe Variable jw und P1 = die komplexe Variable joo. Daher ist
EMI5.4
Wobei H(p) die Laplace-Transformation der Übertra- gungsfunktion h(p) der Tiefpassfiltereinheit ist, und
EMI5.5
Wobei P2 = die komplexe Variable jwz ist. Endlich ist
EMI5.6
Es sei nun der allgemeine Ausdruck im unbegrenzen Ausgangsspektrum von VO(p) betrachtet, d. h.
EMI5.7
Die Fig. 10 zeigt schematisch die Schaltung für ein Vierweg-Frequenzumsetzersystem, welches symmetrische Modulatoren und Demodulatoren mit konstanter Impedanz verwendet. Es sind zwei Tiefpassfiltereinheiten 2 vorhanden, deren Eingänge je mit einem symmetrischen Modulator mit konstanter Impedanz, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, verbunden sind, wobei zwei Schalter SW7 und SW8 anstelle des Schalters SW1 vorhanden sind, und deren Ausgänge je mit einem symmetrischen Demodulator mit konstanter Impedanz, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, verbunden sind, wobei zwei Schalter SW9 und SW10 anstelle des Schalters SW3 vorhanden sind. Die Ausgänge der symmetrischen Demodulatoren sind mit dem Eingang eines gemeinsamen Trennverstärkers Al mit hoher Impedanz verbunden und die Eingänge zu den symmetrischen Modulatoren sind mit der Konstantstromquelle CCS1 verbunden.
Bei dieser Anordnung ist es möglich, nur zwei Tiefpassfiltereinheiten 2 zu verwenden, weil der erste und zweite Pfad von entgegengesetzter Polarität sind und weil der dritte und vierte Pfad ebenfalls von entgegengesetzter Polarität sind. Die Schaltsignale für die symmetrischen Modulatoren und Demodulatoren sind so ausgelegt, dass nur die beiden Schalter SW7 und SW9 oder SW8 und SW10 in einem Pfad für eine Zeitdauer von T/4 geschlossen sind, wobei T die Periodendauer der Schaltfrequenz, d. h. der Modulations- und Demodulationsfrequenz ist. Es ist wiederum zu bemerken, dass die Widerstände in dieser Anordnung irgend durch eine andere Impedanz ersetzt werden können, zum Beispiel durch Kapazitäten.
Die Frequenzumsetzeranlage nach Fig. 10 benützt in beiden Modulator- und Demodulatorabschnitten je ein T-Netzwerk, da es in der Praxis nicht möglich ist, den Impedanzwandler mit negativer Impedanz exakt gleich dem theoretischen Widerstand - R1/2 zu machen, so dass die T-Netzwerke in den Demodulatorabschnitten irgendwelche unerwünschten Frequenzkomponenten unterdrücken, welche durch die T-Netzwerke in den Modulatorabschnitten nicht unterdrückt wurden. Die T Netzwerke in den Demodulatorabschnitten unterdrücken auch jene Komponenten, welche im gewünschten Frequenzspektrum vorhanden sein können, wegen des in neren Widerstandes der Tiefpassfiltereinheiten 2 und wegen des notwendigerweise vorhandenen Widerstandes der Koppelmittel zwischen den einzelnen Einheiten.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass die T-Netzwerke nur in den Modulator- oder in den Demodulatorabschnitten vorhanden sein müssen, weil die unerwünschten Frequenzkomponenten, welche aus der Fehlanpas- sung zwischen dem Impedanzwandler mit negativer Impedanz und dem theoretischen Widerstand -R1/2 in vielen Anwendungen von N#Pfad-Frequenzumsetzer- anlagen tolerierbar sind. Wenn die T-Netzwerke entweder in den Modulator- oder in den Demodulatorabschnitten weggelassen werden, wird ein Widerstand zwl- schen jeder Seite des Modulators oder Demodulators und der Erde eingefügt, um die notwendige Ausgangsoder Eingangsimpedanz für die einzelnen Abschnitte zu erhalten.
Wie bereits erwähnt wurde, ist es notwendig, wenn N ungerade ist, die N-Pfad-Frequenzumsetzeranlage so zu dimensionieren, wie es für die spezielle Anwendung notwendig ist. So verwendet z. B. die 3-Pfad-Frequenzumsetzeranlage nach Fig. 11 nur eine einzelne Filtereinheit, die in dieser Figur durch die strichpunktierte Linie 5 abgegrenzt wird.
Der Eingang des Dreiphasenfilters ist mit einem symmetrischen Modulator mit konstanter Impedanz, wie er in Fig. 6 gezeigt ist, verbunden und die Ausgangssignale des Dreiphasenfilters, dessen Komponenten durch die Differenzsignale zwischen der Klemme 1 und der Klemme 3, zwischen der Klemme 2 und Klemme 1 und zwischen Klemme 3 und Klemme 2 dargestellt werden, sind mit einem symmetrischen Modulator verbunden, der die drei Schalter SW11, SW12 und SW13 aufweist, wobei ein Kontaktpunkt jedes Schalters mit den drei Phasenausgängen des Filters verbunden ist und der andere Kontaktpunkt jeder dieser Schalter mit dem Eingang eines gemeinsamen Trennverstärkers A2 mit hoher Impedanz verbunden ist, dessen Ausgang den Ausgang des Frequenzumsetzersystems darstellt. Jede der Eingangsklemmen 1, 2 und 3 des Demodulators ist je über einen Widerstand R2 bzw. R3 bzw.
R4 mit Erdpotential verbunden, wobei der Wert jedes Widerstandes so gewählt ist, dass er der gewünschten Eingangsimpedanz des symmetrischen Demodulators angepasst ist.
In 3-Pfad-Frequenzumsetzeranlagen, bei denen eine vollständige Unterdrückung der unerwünschten Komponenten absolut notwendig ist, ist es nötig, im Eingangskreis des symmetrischen Demodulators, anstelle der Widerstände R2, R, und R4, ein Widerstandsnetz einzufügen, das genau gleich ist wie das Widerstandsnetzwerk im Ausgangskreis des symmetrischen Modulators, da es in Wirklichkeit nicht möglich ist, die unerwünsch- ten Frequenzkomponenten vollständig zu unterdrücken, weil es nicht möglich ist, den Impedanzwandler mit negativer Impedanz exakt gleich dem theoretischen Wider- stand¯R,/2 zu machen.
Wenn der 3-Pfad-Modulator oder Demodulator mit konstanter Impedanz in anderen Anwendungen benützt wird, dann kann die Dreiphasenfiltereinheit, welche in Fig. 11 durch die strichpunktierte Linie abgegrenzt ist, dazu verwendet werden, das Dreiphasenausgangssignal zu filtern, bevor es an eine bestimmte Anlage angelegt wird.
Es ist wiederum zu bemerken, dass die Widerstandsnetzwerke in den Frequenzumsetzeranlagen nach Fig. 10 und 11 durch irgendeine Art von Impedanz ersetzt werden können, z. B. durch Kapazitäten.
Weiter ist zu bemerken, dass irgendeine der Frequenzumsetzeranordnungen, wie sie oben erwähnt wurden, als N-Pfad-Filter benützt werden kann, in dem die Modulator- und Demodulatorfrequenz gleich gewählt werden.