CH632883A5

CH632883A5 - Duplex-sende-empfangseinrichtung.

Info

Publication number: CH632883A5
Application number: CH975978A
Authority: CH
Inventors: Gunter Dr Biethan; Peter Kloeber
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1977-09-30
Filing date: 1978-09-19
Publication date: 1982-10-29
Also published as: FR2404967B1; DE2744212B1; AU4005278A; DE2744212C2; YU230978A; US4212013A; CA1116698A; AR216805A1; NO783301L; AR219990A1; AU517559B2; GB2005113A; SE428746B; SE7810239L; ZA785314B; ES473827A1; MX145421A; IT1099202B; NO146114C; LU79907A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Duplex-Sende-Emp- Fig. 4 eine Teildarstellung von Baugruppen der Fig. 1

fangseinrichtung mit nur einem Oszillator für den Sende- und 50 bis 3.

Empfangszweig für ein digital moduliertes Funksystem zur Die Duplex-Sende-Empfangseinrichtung nach Fig. 1 enthält

Nachrichtenübertragung zwischen sich längs vorgegebener im Sendezweig einen Sendemodulator 1, dem binäre Sendeda-Strecken bewegenden Sende-Empfangsstationen und längs die- ten ZUgeführt werden, und einen Oszillator 2, beispielsweise ser Strecken in vorgegebenen Abständen angeordneten, in bei- einen Gunn-Oszillator, der mit dem einen Eingang eines dreiar-den Streckenrichtungen wirksamen Sende-Empfangsstationen, 55 mjgen Zirkulators 3 verbunden ist. An den in Übertragungsrich-bei welcher Duplex-Sende-Empfangseinrichtung die Stationen tung folgenden Arm des Zirkulators 3 ist die Antenne 4 ange-einer Strecke mit einer zentralen Sende-Empfangsstation ver- schlössen, die als Sende- und Empfangsantenne dient. Die Emp-bunden sind, zwischen ortsfesten Sende-Empfangsstationen fangsfrequenzen fi 'IÎ2' gelangen von der Antenne 4 zum Zirku-und zur Telemetrieübertragung. ]ator 3 unc[ jn diesem in Übertragungsrichtung zum dritten

Bei Sende-Emfangseinrichtungen, die im Vollduplex- 60 Arm. Dieser ist mit dem Empfangszweig verbunden, der einen Betrieb arbeiten, erfordert die Verwendung getrennter Oszilla- Empfangsmischer 5 einen Vorverstärker 6, eine Filterbank aus toren für Senden und Empfangen einen hohen technischen und den eingangsseitig parallelliegenden Filterkreisen 7,8 9 10 wirtschaftlichen Aufwand, insbesondere bei Sende-Empfangs- zwei an die Filterbank angeschaltete elektronische Umschalter geräten, die im Mikrowellenbereich betrieben werden. Eine 11,12 und einen Demodulator 13 enthält. Die elektronischen erhebliche Vereinfachung des technischen Konzeptes sowie 65 Umschalter 11,12 besitzen zwei Eingänge, die jeweils mit dem Verbesserungen der Wirtschaftlichkeit ergeben sich bei Ver- Ausgang von zwei Filterkreisen 7,8 bzw. 9,10 verbunden sind, wendung eines einzigen Lokaloszillators für den Sende- und und jeweils einen Ausgang, der an den Demodulator ange-Empfangszweig. Hierbei tritt jedoch das Problem auf, dass die schlössen ist. Vom Sendemodulator 1 ist eine in der Figur

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strichliert eingezeichnete Steuerleitung an die beiden elektronischen Umschalter 11,12 geführt

Von der Energie des Sendezweiges der Frequenz fi/f2 gelangt ein um die Entkopplungsdämpfung des Zirkulators verringertes Signal über den in der Figur strichliert eingezeichneten entkoppelten Zweig des Zirkulators 3 in den Empfangszweig und wird hier zum Mischen mit dem Empfangssignal benutzt. Die vier im Empfangsmischer 5 entstehenden Kombinationsfrequenzen fi—fi',fi—fa',f2-fi' undfi-fi' werden zunächst verstärkt und in den auf die ZF-Kombinationsfrequenzen des Empfangsmischers abgestimmten Filterkreisen 7,8,9, 10 getrennt. In Abhängigkeit von der jeweiligen Sendermodulation werden die vier die Filterkreise enthaltenden Kanäle über die vom Sendemodulator 1 her gesteuerten elektronischen Umschalter 11,12 so umgeschaltet, dass jeweils die richtigen Kombinationsfrequenzen im nachfolgenden Detektor 13 ausgewertet werden.

Fig. 2 zeigt eine gegenüber der Sende-Empfangseinrichtung nach Fig. 1 vereinfachte Ausführungsform. Diese Vereinfachung erhält man dann, wenn der Frequenzhub Af für die Sende- und Empfangsfrequenzen, also Af = fi - ii bzw. Af = fi ' - fî', gleich ist. Es ergeben sich dann lediglich drei verschiedene Kombinationsfrequenzen, beispielsweise fi - fi' = 2 MHz fz-fi' =5 MHz f. -ii'=5 MHz h-h' =8 MHz.

Bei dieser Ausführungsform sind lediglich drei Filterkreise 14,15,16 und zwei elektronische Umschalter 17,18 erforderlich. Der übrige Schaltungsaufbau entspricht dem bei der Sende-Empfangseinrichtung nach Fig. 1. Der den elektronischen Umschaltern nachfolgende Detektor ist mit 19 bezeichnet.

Eine weitere Ausführungsform einer Duplex-Sende-Emp-fangseinrichtung mit einem Lokaloszillator für simultane Sendung und Empfang ist in Fig. 3 dargestellt. Hierbei werden anstelle der elektronischen Umschalter gemäss der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 ein Hilfsoszillator 25 und ein Mischer 20 verwendet zur Eliminierung der Sendermodulation, die im Empfangszweig zu unerwünschten Kombinationsfrequenzen führt.

Der Sendezweig besteht ebenfalls aus einem Sendermodulator 1, dem die binären Sendedaten zugeführt werden und einem mit dem einen Arm eines dreiarmigen Zirkulators 3 verbundenen Lokaloszillator 2, beispielsweise einem Gunn-Oszilla-tor. Die Sendefrequenzen M2 des Sendezweiges gelangen über 5 den Zirkulator 3 an den in Durchlassrichtung folgenden zweiten Arm, der mit der Sende-Empfangsantenne 4 verbunden ist. Im Empfangszweig der Sende-Empfangseinrichtung, der mit dem dritten Arm des Zirkulators verbunden ist, ist ein Empfangsmischer 5 und nachfolgend ein Vorverstärker 6 einge-10 schaltet. Der Vorverstärker 6 ist mit einem zweiten Mischer 20 verbunden, dem ausser den ZF-Kombinationsfrequenzen des Empfangsmischers 5 das Signal eines niederfrequenten Hilfsoszillators 25 zugeführt wird. Der Hilfsoszillator 25 wird im Takt der binären Sendermodulation durch den Sendermodulator 24 15 über den zweiten Mischer 20 dem Empfangssignal zugeschaltet. Von den drei entstehenden ZF-Kombinationsfrequenzen wird dann jeweils eine Frequenz in Abhängigkeit von der Sendermodulation eliminiert. Dem zweiten Mischer 20 ist eine Filterbank aus den beiden eingangsseitig parallelliegenden Filter-20 kreisen 21,22 nachgeschaltet, denen ein Demodulator 23 nachgeschaltet ist, bei dem es sich im Fall digital modulierter Funkübertragungssysteme nach dem Frequenz-Umtastverfahren (FSK) um einen FSK-Demodulator handelt. Dem Demodulator 23 sind die binären Empfangsdaten entnehmbar. 25 Die vorstehend beschriebenen Sende-Empfangseinrichtun-gen für ein digital moduliertes Funksystem sind selbstverständlich erweiterbar auf weitere Frequenzen, wobei entsprechend der grösseren Anzahl im Empfangsmischer entstehender Kombinationsfrequenzen die Anzahl der Filterkreise und elektroni-30 sehen Umschalter zu erhöhen ist.

Fig. 4 zeigt in einer Teildarstellung den detaillierten Aufbau der Baugruppen 1 und 2 im Sendezweig der Sende-Empfangs-einrichtung nach den Fig. 1 bis 3. Das Eingangssignal des Sendezweiges, beispielsweise binäre Sendedaten, werden sowohl 35 dem Pegelwandler 1 ' als auch über die strichliert eingezeichnete Verbindung den elektronischen Umschaltern (11,12; 17, 18) (Fig. 1,2) bzw. dem zweiten Mischer 20 über den Sendemodulator 24 und Hilfsoszillator 25 (Fig. 3) zugeführt, die ebenfalls in der in Fig. 4 dargestellten Weise aufgebaut sind. 40 Die Modulation des Sendesignals erfolgt in dem dem Pegelwandler 1 ' nachgeschalteten Frequenzmodulator 2', der mit dem Mikrowellenoszillator 2" verbunden ist.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

632883 2 PATENTANSPRÜCHE Sendermodulation im Empfangszweig zu unerwünschten Kom-

1. Duplex-Sende-Empfangseinrichtung mit nur einem Oszil- binationsfrequenzen führt.

lator für den Sende- und Empfangszweig für ein digital modu- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine liertes Funksystem zur Nachrichtenübertragung zwischen sich Duplex-Sende-Empfangseinrichtung der eingangs beschriebe-längs vorgegebener Strecken bewegenden Sende-Empfangs- 5 nen Art eine Lösung anzugeben, mit der die unerwünschten Stationen und längs dieser Strecken in vorgegebenen Abstän- Kombinationsfrequenzen im Empfangszweig auf einfache den angeordneten, in beiden Streckenrichtungen wirksamen Weise eliminiert werden. Der Erfindung liegt daher die Auf-Sende-Empfangsstationen, bei welcher Duplex-Sende-Emp- gäbe zugrunde, für eine Duplex-Sende-Empfangseinrichtung fangseinrichtung die Stationen einer Strecke mit einer zentra- der eingangs beschriebenen Art eine Lösung anzugeben, mit len Sende-Empfangsstation verbunden sind, zwischen ortsfe- io der die unerwünschten Kombinationsfrequenzen im Empfangs-sten Sende-Empfangsstationen und zur Telemetrieübertra- zweig auf einfache Weise eliminiert werden.

gung, dadurch gekennzeichnet, dass zur Eliminierung uner- Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung mit den im kenn-

wünschter Kombinationsfrequenzen im Empfangszweig nach zeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen einem Empfangsmischer (5) eine durch die binäre Sendermodu- gelöst.

lation gesteuerte Einrichtung (11,12; 17,18 bzw. 20,25) einge- 15 Bei einer ersten Ausführungsform besteht die Einrichtung schaltet ist, der eingangsseitig parallelliegende Filterkreise (7, zur Eliminierung unerwünschter Kombinationsfrequenzen aus 8,9,10; 14,15,16 bzw. 21,22) und ein Demodulator(13; 19 bzw. von den binären Modulationssignalen des Senders gesteuerten 23) in Reihe geschaltet sind. elektronischen Umschaltern mit zwei Eingängen und einem

2. Duplex-Sende-Empfangseinrichtung nach Anspruch 1, Ausgang, deren Eingänge mit den Ausgängen der auf die ZF-dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung aus von den 2o Kombinationsfrequenzen des Empfangsmischers abgestimmbinären Modulationssignalen des Senders gesteuerten elektro- ten Filterkreise verbunden sind und deren Ausgang an den nischen Umschaltern (11,12 ; 17,18) mit zwei Eingängen und Demodulator angeschaltet ist.

einem Ausgang besteht, deren Eingänge mit den Ausgängen in vorteilhafter Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes der auf die ZF-Kombinationsfrequenzen des Empfangsmi- ist vorgesehen, dass der Frequenzhub für die Sende- und Emp-

schers (5) abgestimmten Filterkreise (7,8,9,10; 14,15,16) ver- 25 fangsfrequenzen gleich ist. Dadurch ergeben sich lediglich drei bunden sind und deren Ausgang an den Demodulator (13; 19) verschiedene Kombinationsfrequenzen, wodurch sich der angeschaltet ist. schaltungstechnische Aufwand weiterhin vermindert.

3. Duplex-Sende-Empfangseinrichtung nach Anspruch 2, Bei einer zweiten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzhub für die Sende- Einrichtung zur Eliminierung unerwünschter Kombinationsfreund Empfangsfrequenzen gleich ist. 30 quenzen aus einem dem Empfangsmischer nachgeschalteten

4. Duplex-Sende-Empfangseinrichtung nach Anspruch 1, zweiten Mischer und einem niederfrequenten Hilfsoszillator dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung aus einem dem ' besteht, der im Takt der binären Sendermodulation über den Empfangsmischer (5) nachgeschalteten zweiten Mischer (20) zweiten Mischer dem Empfangssignal zugeschaltet wird und und einem niederfrequenten Hilfsoszillator (25) besteht, der im dessen Frequenz derart gewählt ist, dass von den bei gleichem Takt der binären Sendermodulation über den zweiten Mischer 35 Frequenzhub für die Sende- und Empfangsfrequenzen entste-(20) dem Empfangssignal zugeschaltet wird und dessen Fre- henden drei ZF-Kombinationsfrequenzen jeweils eine Frequenz derart gewählt ist, dass von den bei gleichem Frequenz- quenz in Abhängigkeit von der Sendermodulation eliminiert hub für die Sende- und Empfangsfrequenzen entstehenden drei wird und dass der Ausgang des zweiten Mischers über zwei ein-ZF-Kombinationsfrequenzen jeweils eine Frequenz in Abhän- gangsseitig parallelliegende Filterkreise an einen Demodulator gigkeit von der Sendermodulation eliminiert wird und dass der 40 angeschaltet ist.

Ausgang des zweiten Mischers (20) über zwei eingangsseitig Nachstehend wird die Erfindung anhand von in der Zeich parallelliegende Filterkreise (21,22) an den Demodulator (23) nung.dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, angeschaltet ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform mit elektronischen Umschal-45 tern im Empfangszweig,

Fig. 2 eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 1, Fig. 3 eine Ausführungsform mit einem zweiten Mischer und einem Hilfsoszillator im Empfangszweig und