CH624805A5 - Decoupling device for a carrier-frequency system. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Entkopplungsvorrichtung für ein Trägerfrequenzsystem, bei dem die den einzelnen Modulatoren nachgeschalteten Filter zusammen mit den Modulatoren eine Kaskadenschaltung bilden.

Aus der deutschen Auslegeschrift 2214 583 ist ein träger-frequentes Nachrichtenübertragungssystem bekannt, bei dem die den einzelnen Modulatoren nachgeschalteten Filter zusammen mit den Modulatoren eine Kaskadenschaltung bilden, wobei jeweils nur das letzte Filter ein Bandpass mit dem Durchlassbereich des gesamten Übertragungsbandes ist, während alle übrigen Filter Tiefpässe mit einer Grenzfrequenz, die der Grenzfrequenz der einzelnen Teilbänder entspricht, sind.

Gegenüber den sonst üblichen Lösungen, jedem Modulator ein Filter unmittelbar nachzuschalten, erhält man dadurch den Vorteil, dass die einzelnen Filter wesentlich einfach aufgebaut und mit weniger Elementen realisiert werden können, weil um den Teil der Dämpfung des vorhergehendes Filters das nachgeschaltete Filter in seiner Dämpfungscharakteristik herabgesetzt werden kann und weil ausserdem nur das letzte Filter einer solchen Kaskade Bandpasscharakter haben muss.

Auch bei dieser Kaskadenlösung ist es jedoch erforderlich, dass die beiden jeweils benachbaren Filter voneinander und gegenüber dem Modulator entkoppelt werden. Sonst würde nämlich über die unterschiedlichen Koilektor-Emitterkapazitä-ten der Modulatortransistoren Nebensprechen entstehen, das dadurch zustande kommt, dass der Signalrest, mit der betreffenden Trägerfrequenz moduliert, im Übertragungsweg erscheint. So würde beispielsweise die Frequenz von 312 kHz, die als Träger für den Primärgruppenumsetzer 1 von trägerfre-quenten Nachrichtenübertragungssystemen verwendet wird, am Modulator des Primärgruppenumsetzers 5 erscheinen und, mit 612 kHz moduliert, 300 kHz ergeben. Diese 300 kHz aber werden vom Modulationsfilter noch ungedämpft durchgelassen. Im Sekundärgruppenumsetzer würde es auf diese Weise z. B. Nebensprechen in der jeweiligen Nachbarsekundärgruppe ergeben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine einfach aufgebaute Entkopplervorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe die durch die Ungleichheit der Bauteile sich ergebenden Nebeneffekte, wie z. B. Nebensprechen oder Trägerrestbil-dung, so weit verringert werden, dass sie für die Nachrichtenübertragung nicht mehr störend wirken.

Gemäss der Erfindung wird die Entkopplungsvorrichtung daher derart ausgebildet, dass an jeden Kopplungspunkt zweier Filter mit jeweils einem Modulator ein einstufiger Transistorverstärker mit der Verstärkung etwa null derart eingeschaltet ist, dass die Basis des Verstärkertransistors mit dem Ausgang des einen Filters und der Kollektor dieses Transistors mit dem Eingang des anderen Filters verbunden ist und dass im Kollektorkreis dieses Transistors ein Spannungsteiler liegt, an dessen Abgriff der Ausgang des jeweiligen Modulators geführt ist.

Durch diese Massnahme wird das Nebensprechen durch die am Widerstand des Spannungsteilers erfolgende zweimalige Dämpfung erheblich reduziert und der noch vorhandene Trägerrest ebenfalls stark gedämpft.

Bildet man das Verhältnis der Spannungsteilerwiderstände etwa 1 :1 aus, so erreicht man eine Dämpfung des Nebensprechens, ohne dass das Nutzsignal wieder verstärkt werden müsste.

Anhand der Figuren 1 und 4 wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Figur 1 zeigt dabei die Schaltungsanordnung nach dem bekannten Filterkaskadenprinzip. Sämtliche Filter Fl... F5 sind dabei in Reihe geschaltet, wobei der Eingang eines jeden Filters zugleich mit dem zugehörigen Modulator Ml... M5 verbunden ist. Die Filter Fl... F4 können dabei je nachdem, ob das obere oder untere Seitenband zur Weiterverarbeitung verwendet wird, Tief- und Hochpässe sein, wobei die Dämpfung des jeweils vorangehenden Filters in die Sperrdämpfung des nachfolgenden Filters mit eingeht, so dass dieses um diesen Teil vermindert dimensioniert werden kann. Lediglich das letzte Filter ist ein Bandpass, der die gesamte Bandbreite von 312 kHz bis 552 kHz, wenn es sich beispielsweise um die Primärgruppe eines Trägerfrequenzsystems handelt, durchlassen muss. Die bei den Filtern Fl... F4 angegebenen Zahlen stellen dabei die obere Grenzfrequenz des jeweiligen Tiefpasses dar, wenn dieses Prinzip für die Primärgruppe angewendet wird. Entsprechend in der Frequenz angepasst, kann es selbstverständlich auch für andere Übertragungsebenen derTrägerfrequenztech-nik verwendet werden.

Zwischen die Kopplungspunkte jeweils zweier Filter mit einem Modulator muss aus Gründen des einzuhaltenden und in der Regel von den Fernmeldeämtern vorgeschriebenen Wertes des maximalen Nebensprechens eine Entkopplungsbaugruppe eingeschaltet werden. Dies gilt sowohl für Trägerfrequenzsysteme, die nach dem vorstehend beschriebenen Filterkaskadenprinzip ausgebildet sind, als auch für Trägerfrequenzsysteme, bei denen in herkömmlicher Art und Weise sämtliche Filter ausgangsseitig parallel geschaltet und eingangsseitig mit dem jeweiligen Modulator verbunden sind. Derartige Entkopplungsbaugruppen sind wegen der geforderten Nebensprech-dämpfung von etwa 80 dB nicht einfach aufgebaut. Es handelt sich dabei meistens um Entkopplungsbaugruppen mit komplizierten Übertragern, wobei durch diese Übertrager wiederum Dämpfungen entstehen, die mittels nachgeschalteter Verstärker ausgeglichen werden müssen.

Zur Vermeidung dieses Nachteils und zur Vereinfachung derartiger Entkopplungsgruppen wird daher die Entkoppleranordnung nach der Erfindung, wie sie in Figur 2 gezeigt ist, verwendet.

Dabei ist ein Ausschnitt an der Stelle des Filters F2, F3 und des Modulators M3 nach dem Blockschaltbild nach Figur 1 dargestellt. Beiden Filtern F2 und F3 sind jeweils weitere Filter vor- bzw. nachgeschaltet, die übersichtlichkeitshalber aber nicht gezeichnet sind. Am Ausgang des Filters F2 liegt der Entkopplungsverstärker EV2, der im wesentlichen aus einer Kollektorschaltung eines Transistors mit der Verstärkung etwa gleich null besteht. Im Kollektorkreis des Transistors T5 liegt der Spannungsteiler mit den Widerständen R1 und R2, an dessen Abgriff der Ausgang des Modulators M3 geführt ist. Gleichzeitig ist der Eingang des Filters F3 ebenfalls mit dem Kollektor des Transistors T5 des Entkopplers EV2 verbunden.

2

5

10

15

20

25

30

35

40

4")

Vi

TÌ

nO

624805

Für die Dimensionierung des Widerstandes R4 im Emitterkreis des Transistors T5 gilt die nachstehende Formel

(R-j R2) * R3 Verstärkung = 0; R4 = + ^ ^

(1)

wobei Ri und Ri die Spannungsteilerwiderstände und R3 die Die Nebensprechdämpfung ist in der nachstehenden For-

Abschlusswiderständedes Filters F3 bedeuten. <■> niel ajj = 20 log

Ri + R2

1

wAG

+ r2 + R3)

CE

&2

+ 10 dB

(2)

angegeben.

Anhand der Figuren 3 und 4 soll nun rechnerisch gezeigt 2U werden, wie sich die Verwendung eines Spannungsteilers im Kollektorkreis des Transistorverstärkers T5 auswirkt. Dabei ist in Figur 3 eine Anordnung ohne Spannungsteiler gezeigt,

wobei jedoch der Kollektorwiderstand insgesamt die gleiche Grösse wie die ohmschen Widerstände Ri, R2 des Spannungs- 21

teilers nach Figur 4 hat. A CCb wird mit 1 pF angenommen, wobei A Ccb die Differenz zwischen den Kollektorbasiskapazitäten der Transistoren T1 und T3 darstellt. Das gleiche gilt für Ä Cce. das ebenfalls die Differenz zweier Kapazitäten, die jedoch zwischen Kollektor und Emitter der Transistoren T1 und T3 wirksam sind, bedeutet. Zur Begrenzung des Nebensprechens wird die Formel (2) den konkreten Verhältnissen angepasst, wie nachfolgend dargelegt.

= 20 log

Wr3

(R-j +B-2 ^ ^3

+ 10 dB

(3)

Setzt man für die einzelnen Grössen dieser Formel die nachstehenden Werte ein

ACce=0,1 pFRl = 500QR2 = 500Q R3 = 1000 Q F = 600 kHz so erhält man

= 20 log

2650000 (2000)

1ÖÖÖÖÖÖ

+ 10 dB

(4)

a^j. = 84,5 dB (ohne R1)

Als Nebensprechdämpfung ergibt sich dabei ohne Spannungsteiler 84,5 dB.

Macht man die gleiche Berechnung für eine Anordnung nach Figur 4, so ergibt sich folgendes:

^ = 20 log

R1 + R2 (R1+R2+R3) KZ

R2 (R1 + R3)

+ 10 dB

(5)

8^ = 20 log

500 + 500

—50T5—

2650000

~5GÖ—

T

'2000) >00

+ 10 dB

(6)

ajj = 93 dB (mit R1 )

(7)

624805

4

Man erkennt, dass nunmehr die Nebensprechdämpfung auf ebenfalls durch die Massnahme nach der Erfindung verringert 93 dB gestiegen ist. wird, wird anschliessend durchgeführt. Zunächst erfolgt die

Eine entsprechende Berechnung für den Trägerrest, der Berechnung aufgrund einer Anordnung nach Figur 3 :

aTr = 20 log

■J Rg ^3^

GB

(R1 + R2) R3

(8)

Beispiel

265000 • 2000 Tr ~ ^ log 1 öööööö

~ 54 »5 dB

wobei die vorstehend angegebenen Werte beibehalten werden, anschliessend durchgeführt, wobei auch das Ergebnis zeigt, Die gleiche Berechnung bei einer Anordnung nach Figur 4 ist dass auch die Trägerrestdämpfung um 6 dB gestiegen ist.

+ R2 + *3^

aTr = 20 l0g

'OB

(9)

R,

Beispiel

265000 * 2000

aTr = 20 los 50ÜOÜÖ

aTr = 60,5 dB

1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

624805 PATENTANSPRÜCHE

1. EntkopplungsVorrichtung für ein Trägerfrequenzsystem, bei dem die den einzelnen Modulatoren nachgeschalteten Filter zusammen mit den Modulatoren eine Kaskadenschaltung bilden, dadurch gekennzeichnet, dass an jeden Kopplungspunkt zweier Filter mit jeweils einem Modulator ein einstufiger Transistorverstärker (EV2) mit der Verstärkung etwa null derart eingeschaltet ist, dass die Basis des Verstärkertransistors (T5) mit dem Ausgang des einen Filters (F2) und der Kollektor dieses Transistors (T5) mit dem Eingang des anderen Filters (F3) verbunden ist und dass im Kollektorkreis dieses Transistors (T5) ein Spannungsteiler (RI, R2) liegt, an dessen Abgriff der Ausgang des jeweiligen Modulators (M3) geführt ist.

2. Entkopplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Widerstände (RI, R2) des Spannungsteilers etwa 1 :1 ist.