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Verfahren zur verzerrungsarmen Ubertragung höherer Kanalzahlen auf
Richtfunkstrecken Bei der Übertragung höherer Kanalzahlen auf Richtfunkstrecken
wird heute vorwiegend das Verfahren der Frequenzmodulation benutzt. Mit Rücksicht
auf die geforderten hohen Klirrdämpfungswerte muß ein großer Abstand von der Grenzfrequenz
gehalten und eine große Zahl von Seitenbändern übertragen, werden.. Das bedeutet,
daß bei einer festgegebenen Zwischenfrequenzbandbreite nur noch ein geringer Modulationsindex
zur Verfügung steht und damit ein Vorteil der Frequenzmodulation, der »Modulations-Verbesserungsfaktor«,
nahezu verschwindet. Nimmt man z. B. eine zu übermittelnde Kanalzahl von 6oo an,
so erhält man bei einer Zwischenfrequenzbandbreite von 3o MHz und einer vorgeschriebenen
Klirrdämpfung von 8o db im Kanal pro Funkfeld nur einen Modulationsindex von etwa
2 und einen »Modulations-Verbesserungsfaktor« von In 2 + o,2 = o,9 Neper.
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Ferner besteht die Schwierigkeit, sowohl die bisherigen Modulations-
als auch die Demodulationsverfahren derart linear zu gestalten, daß die obengenannten
von der Bandbreite abhängigen theoretischen Werte der Klirrdärnpfungen erreicht
werden. Selbst wenn dieses der Fall sein sollte, so ergibt sich bei der Frequenzmodulation
rund der zwölffache Bandbedarf gegenüber der Einseitenbandmodulation der Trägerfrequenztechnik.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verzerrungsarmen Übertragung
höherer Kanalzahlen auf Richtfunkstrecken mit Wellenlängen _< 2o cm. Das Verfahren
nach der Erfindung ist durch die gleichzeitige Anwendung der nachstehend genannten,
an sich bekannten Merkmale gekennzeichnet: a) Anwendung der Amplitudenmodulation
b) Anwendung eines ein- oder mehrstufigen Verstärkers, der durch Gegenkopplung linearisiert
ist; c) Verwendung von Wanderfeldröhren als verstärkendes Glied in einer oder mehreren
Stufen, deren letzte oder letzten Stufen gegengekoppelt sind; d) Übertragung von
Pegelfrequenzen zur Amplitudenregelung; e) Anwendung einer Amplitudenpressung und
Vorverzerrung der Sprache in jedem Sprachkanal.
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Es wird also an Stelle der bisher fast ausschließlich angewandten
Frequenzmodulation für die Übertragung höherer Kanalzahlen auf Richtfunkstrecken
des Dezimeter- und Zentimeterwellenbereiches die Amplitudenmodulation angewandt.
Mit Hilfe einer an: sich bekannten Gegenkopplungsschaltung wird eine weitgehende
Linearisierung der Zwischenverstärker erzielt. Zur Konstanthaltung des Pegels und
zur Vermeidung von schwundbedingten Pegelschwankungen ist eine Pegelregelung vorgesehen.
Die Pegelregelung kann beispielsweise in der Form durchgeführt werden, daß in den
zwischen den einzelnen Trägerfrequenzgruppen liegenden Zwischenräumen an zwei oder
mehr Stellen des alle Kanäle (z. B. 6oo) umfassenden Frequenzbandes Pegelfrequenzen
mit konstanter Amplitude ständig oder auch kurzzeitig mit übertragen werden. Die
am anderen Ende des Übertragungsweges auftretenden Schwankungen der Pegelfrequenzen
können, dann in bekannter Weise zur Pegelregelung des oder der zugeordneten Kanäle
verwendet werden. Um eine hohe Konstanz der Pegelfrequenzen zu erhalten und um Störungen
durch Kombinationsfrequenzen zu vermeiden, ist es zweckmäßig, diese Pegelfrequenzen
aus den ursprünglichen Trägerfrequenzen herzuleiten.
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Es ist auch möglich, eine Amplitudenpressung vor der Übertragung vorzusehen.
Hierdurch kann ein beträchtlicher Gewinn (2o db) im Geräuschabstand erzielt werden.
Durch eine an, sich bekannte Vorverzerrung der Sprache (Preemphasis) in jedem Sprechkanal
läßt sich dieser Gewinn nochmals um 1o ... 2o db vergrößern.
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Ein Vorteil der Anwendung der Amplitudenmodulation ergibt sich aus
der größeren Unabhängigkeit dieses Verfahrens gegenüber Phasenverzerrungen. Hier
ist man bei der Frequenzmodulation bereits an gewissen physikalisch-technischen
Grenzen angekommen.
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Im übrigen: tritt bei den kurzen Entfernungen der heutigen Richtfunkstrecken
des Dezimeter- und Zentimeterwellenbereiches nur ein ganz geringer Schwund
auf,
so daß die große Schwundfestigkeit derFrequenzmodulation kaum ins Gewicht fällt.
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Zudem kann man nunmehr auch bei der Richtfunktechnik von der in der
Trägerfrequenztechnik auf Kabeln bewährten Gegenkopplung zur Linearisierung der
Zwischenverstärker in ähnlicher Weise Gebrauch machen.
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Zweckmäßigerweise wird man dieses Verfahren unter Umgehung einer Demodulation
auf eine Zwischenfrequenz bei einem Wellendurchgangsverstärker direkt im Hochfrequenzwege
mit Hilfe einer gegengekoppelten Stufe, vorzugsweise eines Wanderfeldröhrenverstärkers,
anwenden. Damit kann gegebenenfalls die Verstärkungskurve des amplituden, modulierten
Bandes, z. B. nach der Umhüllenden der 3 bis io Pegelfrequenzen mit Hilfe von elektronischen.
Mitteln derart geregelt werden, daß die ursprünglich vor der Übertragung vorhandenen
Amplitudenverhältnisse innerhalb des Bandes möglichst genau wiederhergestellt werden.
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Bei einer Frcquenzversetzung im Zwischenverstärker kann dieses Verfahren
ebenfalls im Hochfrequenzübertragungsweg, d. h. ohne Umsetzung in eine Zwischenfrequenz,
zweckmäßigerweise mit Hilfe von Wanderfeldröhren vorgesehen werden.
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Der Hauptvorteil der Amplitudenmodulation liegt darin, daß man in
der Bereichen über 2ooo MHz (unter 15 cm) die fünffache Zahl der Kanäle gegen, über
der Frequenzmodulation übertragen kann. Dies bedeutet, daß der Aufwand je Sprechkreiskilometer
auf den fünften Teil gesenkt wird. Man kann z. B. mit Amplitudenmodulation 3ooo
Kanäle statt 6oo mit Frequenzmodulation übertragen.
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Um die Verzerrung noch stärker zu vermindern, können diese großen
Gesprächszahlen auf dem Hochfrequenzübertragungswege im Zweiseitenbandverfahren
übermittelt werden, da selbst in diesem Falle der Frequenzbandaufwand der Frequenzmo.dulation
bei weitem nicht erreicht wird. Der Bedarf an Frequenzbandbreite beträgt vielmehr,
verglichen mit der Einseitenbandmodulation, etwa nur das Zweieinhalbfache gegenüber
dem etwa zwölffachen Bedarf der Frequenzmodulation je Gesprächskanal. Bei einer
festgegebenen, Zwischenfrequenz von 30 MHz kann man daher bei Zweiseitenbandamplitudenmodulation
ein. Nutzband von rund 12 MHz übertragen. Dies entspricht einer Zahl von
Gesprächskanälen.
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Um eine leichtere Unterteilung dieser starken Bündel zu ermöglichen,
kann man jedoch in den meisten Fällen größere Zwischenräume zwischen den Untergruppen
lassen und sich beispielsweise zunächst mit 3 - 6oo = i8oo Gesprächskanälen begnügen.