Claims (8)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
1. Verfahren zum Überlagerungsempfang eines modulierten Signals durch Herabmischen desselben auf eine Null-Zwischenfrequenz mit Hilfe mindestens einer lokalen Oszillatorfrequenz, dadurch gekennzeichnet, dass das Herabmischen durch mindestens zwei aufeinanderfolgende Mischvorgänge (4; 5, 6) erreicht wird.Method for receiving a modulated signal by mixing it down to a zero intermediate frequency using at least one local oscillator frequency, characterized in that the mixing down is achieved by at least two consecutive mixing processes (4; 5, 6).
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Herabmischen verwendeten Oszillatorfrequenzen in einem ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen.2. The method according to claim 1, characterized in that the oscillator frequencies used for mixing down are in an integer ratio to one another.
3. Überlagerungsempfänger zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Vormischer (4) und zwei daran angeschlossene, in Quadratur betriebene Hauptmischer (5, 6) enthält sowie einen gemeinsamen Lokaloszillator (9), und dass die Frequenz des letzteren die Hälfte der Frequenz des empfangenen modulierten Signals ist.3. Superheterodyne receiver for carrying out the method according to claim 2, characterized in that it contains a pre-mixer (4) and two main mixers (5, 6) connected thereto, operated in quadrature, and a common local oscillator (9), and that the frequency of the latter is half the frequency of the received modulated signal.
4. Überlagerungsempfänger nach Patentanspruch 3 zum Empfang mehrerer Frequenzen, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Verhältnisse der Oszillatorfrequenzen bei jeder Empfangsfrequenz bestehen.4. Superheterodyne receiver according to claim 3 for receiving a plurality of frequencies, characterized in that the ratios of the oscillator frequencies mentioned exist at each receiving frequency.
5. Überlagerungsempfänger nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Vormischer (4) ein Filter (2) vorgeschaltet ist, das so dimensioniert ist, dass am Eingang des Vormischers vorhandene Reste des Lokaloszillatorsignals unterdrückt werden, währenddem das Eingangssignal nicht gedämpft wird.5. Superheterodyne receiver according to claim 3, characterized in that the pre-mixer (4) is preceded by a filter (2) which is dimensioned such that residues of the local oscillator signal present at the input of the pre-mixer are suppressed while the input signal is not attenuated.
6. Überlagerungsempfänger nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (2) ein Tiefpass ist, dessen Grenzfrequenz zwischen dem 1- und 1 l/2fachen der Eingangsfrequenz liegt.6. Superheterodyne receiver according to Patent Claim 5, characterized in that the filter (2) is a low-pass filter whose cut-off frequency is between 1 and 11/2 times the input frequency.
7. Überlagerungsempfänger nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Vermeiden einer Rückstrahlung auf der Empfangsfrequenz Filter oder andere Massnahmen zum Kleinhalten der zweiten Harmonischen der Oszillatorfrequenz im Lokaloszillator (9) und/oder in den Mischern (4, 5, 6) getroffen sind.7. Superheterodyne receiver according to claim 3, characterized in that filters or other measures to keep the second harmonic of the oscillator frequency small in the local oscillator (9) and/or in the mixers (4, 5, 6) are taken to avoid reflection on the receiving frequency.
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überlagerungsempfang eines modulierten Signals durch Herabmischen desselben auf eine Null-Zwischenfrequenz, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Der Ausdruck «Null-Zwischenfrequenz» wird hier verwendet um anzudeuten, dass das Mischergebnis ein mindestens die Modulation enthaltendes Signal ist, dessen Trägerfrequenz nominell Null ist, aber aus verschiedenen Gründen um einen kleinen Betrag von Null verschieden sein kann. Im folgenden soll dieser eventuelle Unterschied nicht berücksichtigt werden, d.h. es soll vereinfacht eine Zwischenfrequenz von Null angenommen werden.The invention relates to a method for receiving a modulated signal by mixing it down to a zero intermediate frequency. whose carrier frequency is nominally zero, but may differ from zero by a small amount for various reasons. In the following, this possible difference will not be taken into account, i.e. an intermediate frequency of zero will be assumed for the sake of simplicity.
Solche Verfahren (Direktempfang, direct conversion, homo-dyne, synchrodyne, Quadraturempfang) begegneten lange Zeit grossen Schwierigkeiten bei der Ausführung in der Praxis, wie zum Beispiel aus dem Artikel von Saleh R. Al-Aradji und W. Gosling «A direct conversion v.h.f. receiver», The Radio and Electronic Engineer, Vol. 43, No. 7, Juli 1973, Such methods (direct reception, direct conversion, homo-dyne, synchro-dyne, quadrature reception) have for a long time encountered great difficulties in their implementation in practice, as can be seen, for example, from the article by Saleh R. Al-Aradji and W. Gosling «A direct conversion v.h.f. receiver», The Radio and Electronic Engineer, Vol. 43, no. July 7, 1973
S. 442-446 hervorgeht.pp. 442-446.
Eines der verbliebenen Probleme war das Vermeiden unerwünschter Rückstrahlungen des Empfängers nach aussen, bedingt durch vergleichsweise starke empfangsfrequente Lokaloszillatorsignale (LO-Signale) im Mischer.One of the remaining problems was the avoidance of undesired reflections from the receiver to the outside caused by comparatively strong local oscillator signals (LO signals) in the mixer at the reception frequency.
Immerhin war man gemäss dem erwähnten Artikel soweit, dass monolytische integrierte Schaltungen für den grössten Teil eines Empfängers herstellbar waren.After all, according to the article mentioned, one was so far that monolithic integrated circuits could be produced for the largest part of a receiver.
In der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 23 58 288 ist aus diesen Gründen vorgeschlagen, zwischen Antenne und Mischern eine Schaltung einzusetzen, die eine geringe Durchlassdämpfung in Richtung von Antenne zum Empfänger, d.h. Mischer, und eine hohe Durchlassdämpfuhg vom Empfänger zur Antenne aufweist. Einzelheiten diese Schaltung fehlen in der Schrift.For these reasons, German Offenlegungsschrift No. 23 58 288 proposes using a circuit between the antenna and mixers which has a low transmission loss in the direction from the antenna to the receiver, i.e. mixer, and a high transmission loss from the receiver to the antenna. Details of this circuit are lacking in the document.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Isolation des Empfängereingangs gegen solche Störsignale auf der Empfangsfrequenz zu verbessern.The object of the invention is to improve the isolation of the receiver input from such interference signals on the receiving frequency.
Dies wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 dargelegten Massnahmen erreicht. Es kann dies durch wiederholtes Abwärtsmischen oder durch Kombinationen von Aufwärts- mit Abwärtsmischungen geschehen. In beiden Fällen ist jede Oszillatorfrequenz von der Empfangsfrequenz verschieden und deshalb keine Rückstrahlung auf Empfangsfrequenz möglich.This is achieved by the measures set out in the characterizing part of patent claim 1. This can be done by repeated down-conversion or by combinations of up- and down-conversions. In both cases, each oscillator frequency is different from the reception frequency and therefore no reflection on the reception frequency is possible.
Natürlich ist mehrfaches Mischen beim Superhet bekannt, jedoch nicht bis auf eine Null-Zwischenfrequenz hinunter. Ferner ist beim Doppelsuper ein zweifaches Mischen bekannt; die LO-Frequenzen stehen aber nicht in einem konstanten, von der Eingangsfrequenzen unabhängigen Verhältnis zueinander.Of course, multiple mixing is known in the superhet, but not down to a zero IF. Furthermore, double mixing is known in double super; however, the LO frequencies are not in a constant relationship to one another that is independent of the input frequencies.
Im Patentanspruch 3 ist ein Überlagerungsempfänger umschrieben, bei welchem der Aufwand besonders klein ist. Durch ein entsprechend dem Patentanspruch 5 bemessenes Filter wird vermieden, dass infolge unerwünschter Mischprodukte eine andere als die vorgesehene Frequenz empfangen wird.In claim 3, a superheterodyne receiver is described, in which the effort is particularly small. A filter dimensioned in accordance with patent claim 5 prevents a frequency other than the intended frequency from being received as a result of unwanted mixing products.
In den übrigen Patentansprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungsarten dieser Erfindungen angegeben.Further advantageous embodiments of these inventions are specified in the remaining patent claims.
Die Erfingung wird im folgenden an einem Beispiel erläutert.The invention is explained below using an example.
Die Figur zeigt ein Blockschema des entsprechenden Überlagerungsempfängers. In Richtung des Signalflusses folgen auf die Antenne 1 ein Vorfilter 2, ein Vorverstärker 3 und, gemäss der Erfindung, ein Vormischer 4. Danach wird das Signal auf die beiden in Quadratur stehenden Hauptmischer 5 und 6 verteilt, deren Ausgangssignale als Null-Zwischenfrequenz den entsprechenden weiteren Einheiten 7 und 8 zugeführt werden. Es können dies Tiefpassfilter und weitere Quadraturstufen sein, die als bekannt nicht einzeln dargestellt sind. Die Null-Zwischenfrequenz kann infolge nicht vermeidbarer Fehler bis etwa ± 20% der ZF-Bandbreite von Null verschieden sein.The figure shows a block diagram of the corresponding superheterodyne receiver. In the direction of the signal flow, the antenna 1 is followed by a pre-filter 2, a pre-amplifier 3 and, according to the invention, a pre-mixer 4. The signal is then distributed to the two main mixers 5 and 6, which are in quadrature, and whose output signals, as a zero intermediate frequency, feed the corresponding further units 7 and 8 are supplied. These can be low-pass filters and other quadrature stages, which are not shown individually as they are known. Due to unavoidable errors, the zero intermediate frequency can differ from zero up to about ±20% of the IF bandwidth.
Gemäss der Erfindung ist für den Vormischer 4 und die beiden Hauptmischer 5 und 6 ein gemeinsamer Oszillator 9 vorgesehen, dessen Frequenz die Hälfte derjenigen des empfangenen Signals ist. Ein Phasenschieber 10 zwischen Oszillator 9 und Hauptmischer 5 sorgt für die Quadraturwirkung, d.h. eine Phasenverschiebung von 90° zwischen den Oszillatoreingängen der Hauptmischer 5 und 6.According to the invention, a common oscillator 9 is provided for the pre-mixer 4 and the two main mixers 5 and 6, the frequency of which is half that of the received signal. A phase shifter 10 between oscillator 9 and main mixer 5 provides the quadrature effect, i.e. a phase shift of 90° between the oscillator inputs of main mixers 5 and 6.
Dieser Empfänger eignet sich besonders für phasen- bzw. frequenzmodulierte Mobilfunknetze.This receiver is particularly suitable for phase or frequency modulated mobile radio networks.
Die Erfindung kann noch auf andere Art als in der soeben beschriebenen ausgeführt werden.The invention can be carried out in other ways than what has just been described.
Unter bestimmten Voraussetzungen, wie z.B. einer hochselektiven Antenne mit hohem Gewinn, können Vorfilter 2 und/oder Vorverstärker weggelassen werden.Under certain conditions, such as a highly selective, high-gain antenna, pre-filter 2 and/or pre-amplifiers can be omitted.
Für Anwendungen im Rundfunk, insbesondere Farbfernsehen kann auch die an sich bekannte Synchronempfängerschaltung entsprechend ausgestaltet werden. Das Synchronisiersignal wird dann z.B. vor dem Vormischer abgezweigt und dient zur Synchronisierung einer halb so schnell schwingenden Frequenzregelschaltung (PLL) als gemeinsamem Lokaloszillator für die Vor- und Hauptmischer.For applications in radio, in particular color television, the known synchronous receiver circuit can also be designed accordingly. The synchronization signal is then branched off before the pre-mixer, for example, and is used to synchronize a frequency control circuit (PLL) that oscillates half as fast as a common local oscillator for the pre- and main mixers.
Diese und weitere mögliche Varianten sind der gebotenen Kürze halber hier nicht im einzelnen dargestellt.For the sake of brevity, these and other possible variants are not shown in detail here.
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VV
1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings