DE1002050B - Funkverbindungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Funkverbindungsanlagen.

Es ist allgemein bekannt, daß es durch Benutzung der isolierten Schichten der Ionosphäre möglich ist, Funkverbindung zwischen Punkten herzustellen, die beträchtlich außerhalb des Sichtbereiches liegen. Die obere Grenze des für eine solche Verbindung benutzten Frequenzbandes hat die Größenanordnung von 30 MHz. Bei höheren Frequenzen, beispielsweise über 40 MHz, verläuft die Strahlung durch die ionisierten Schichten und wird von diesen nicht reflektiert, so daß im allgemeinen angenommen worden ist, daß eine Verbindung bei diesen Frequenzen für praktische Zwecke über Entfernungen, die weit über dem Sichtbereich liegen, nicht möglich ist. Gelegentlich ist es jedoch möglich, Weitfunkverbindung bei diesen Frequenzen herzustellen, aber dies scheint auf zufälligen Bedingungen zu beruhen, und da es nicht regelmäßig auftritt, können diese Erscheinungen nicht zur Herstellung eines kommerziellen Funkverbindungsweges verwendet werden.

Aus dem Technical News Bulletin des National Bureau of Standards, Bd. 36, Nr. 10, S. 148, und dem Bell Laboratories Record, Bd. 30, Nr. 6, S. 245, ist es bekannt, daß bei diesen höheren Frequenzen eine gewisse Strahlung regelmäßig über Entfernungen bis zu mehreren 100 Meilen empfangen wird. Dies sind um sehr viel größere Entfernungen, als bisher für möglich, gehalten wurde. Die Art und Weise, in der die elektromagnetische Energie über eine solche Entfernung fortgepflanzt wird, ist zur Zeit noch nicht vollständig erkannt, wird aber in dieser Beschreibung als »Streustrahlung« bezeichnet.

Der durch S treu strahlung empfangene Zeichenpegel ist tatsächlich sehr niedrig, so daß es zur Erzielung einer brauchbaren Dynamik am Empfänger erforderlieh ist, daß der Sender sehr große Leistung ausstrahlt. Durch Streustrahliung erreicht die Energie die Empfangsantenne über eine Mehrzahl von Wegen, von denen angenommen wird, daß sie sehr verschiedene Längen haben, und die Übertragung über diese verschiedenen Wege beansprucht natürlich im wesentlichen verschiedene Zeitdauern. Wann nun der Sender einen plötzlichen Ausstoß von Hochfrequenzenergie ausstrahlen soll, der eine RechteekimpulshüU-kurve hat, erstreckt sich der durch die Umhüllung der empfangenen Energie definierte Impuls über eine sehr viel längere Periode als der übertragene oder abgesandte. Impuls und hat keine scharf begrenzte Vorderoder Hinterkante. Wenn in dieser Weise eine Impulsfolge übertragen wird, wobei die Impulse in bekannter Art durch die zu übertragende Nachricht moduliert werden, würde diese Verzerrung jedes Impulses eine sehr geringe Übertragungs- oder Folgefrequenz erfordern, da sich sonst die empfangenen Impulse überschneiden würden.

Funkverbindungsanlage

Anmelder:

The General Electric Company Limited,
Wembley, Middlesex (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Schmitzdorff,

Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau, Lauterstr. 37,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 13,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 16. Januar 1953

Eine Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Funkverbindungsanlage, welche die Streustrahlung benutzt.

Nach der Erfindung verwendet eine Funkverbindungsanlage Streustrahlung, und die Nachricht wird durch das Vorhandensein oder Fehlen eines plötzlichen Ausstoßes von Hochfrequenzenergie bei einer Aufein^ anderfolge von Zeitintervallen ausgesandt oder übertragen, wobei die Frequenz dieser plötzlichen Energie^ ausstoße bei benachbarten Zeitintervallen unterscbied-Hch ist.

Die Modulation kann die als Impulsmodulation bekannte Form haben. Beispielsweise kann die Amplitude jeder Probe der zu übertragenden Nachricht durch das Vorhandensein oder Fehlen eines plötzlichen Energieausstoßes bei jeder Gruppe benachbarter Zeitintervalle angenähert definiert sein, wobei die Energie, die zu jedem dieser Zeitintervalle der Gruppe ausgestrahlt werden kann, verschiedenartig ist. Auf diese Weise werden die einzelnen plötzlichen Energieaus-

⁴S stoße, die zur Definition einer Probe übertragen oder ausgesandt werden, bei verschiedenen Frequenzen übertragen oder ausgesandt, so daß irgendeine Überdeckung der empfangenen plötzlichen Ausstöße nichts ausmacht, da sie infolge ihrer verschiedenen Frequenzen getrennt sind. Es können aber auch nur zwei verschiedene Frequenzen verwendet werden, wobei diese abwechselndien Intervallen zugeordnet siaa.

Die Erfindung ist im allgemeinerer Art auf jede Anlage anwendbar, bei der Nachricht durch das Voreos 769/192

handensein oder Fehlen von Impulsen übertragen wird, und kann beispielsweise zur Übertragung oder Aussendung von niederfrequenten Telegraphiezeichen benutzt werden.

Ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Funkverbindungsanlage, die Streustrahlung benutzt, wird nun im Zusammenhang mit den beiden Figuren der Zeichnung beschrieben, die in schematischer Weise die Sendestation bzw. die Empfangsstation der Anlage zeigen.

Gemäß Fig. 1 der Zeichnung weist die Sendestation einen Eingangsweg 1 auf, über den das zu übertragende oder zu sendende Zeichen einer Verschlüsse-

wird, so daß sie eine unterschiedliche Betriebsfrequenz für jedes Zeitintervall des empfangenen Zeichens hat. Diese Anordnung ist so getroffen, daß bei Modulation eines Senders 4 bis 8 zwecks Übertragung oder Aussendung eines plötzlichen Ausstoßes von Hochfrequenzenergie der örtliche Oszillator 17 die genaue Frequenz für ein Intervall hat, während dem der Pegel der empfangenen Hochfrequenzenergie am größten ist, so daß die Mischstufe 16 dann einen

ο Zwischenfrequenzimpuls vorbestimmter Frequenz, von beispielsweise 60 MHz, liefert. Ein solcher Zwischenfrequenzimpuls hat auch eine vorbestimmte Dauer infolge der begrenzten Zeit, die der Oszillator 17 hat, um die genaue Frequenz dem als Ergebnis dieser

lungseinrichtung 2 zugeführt wird, die zur Erzeugung

eines Impulskodezeichens geeignet ist. Die Ver- 15 Übertragung empfangenen Zeichen zu überlagern, so Schlüsselungseinrichtung 2 ist tatsächlich geeignet, das daß der Impuls nicht in die benachbarten Intervalle verüber den Wegl zugeführte Zeichen zu mustern und laufen kann, in denen ähnliche Impulse auftreten können, die Amplitude jeder Probe durch das Vorhandensein D_as Zwischenfrequenzzeichen wird aus dem Ausoder Fehlen eines Impulses bei jedem einer kleinen _gang der Mischstufe 16 mittels eines Bandfilters 18 Anzahl von beispielsweise fünf aufeinanderfolgenden 20 ausgesiebt. Das Filter 18 ist so entwickelt, daß es Zeitintervallen des dadurch zugeführten Zeichens an- Frequenzen ausschließt, die durch Überlagern zu

irgendeinem Zeitpunkt des Ausgangs des Oszillators 17 mit Komponenten des empfangenen Zeichens erhalten werden, die infolge der Energie vorhanden sind,

genähert zu definieren.

Eine Mehrzahl Hochleistungsfunksender 4 bis 8 sind an der Sendestation vorhanden. Diese Sender 4

bis 8 sind jeweils so eingerichtet, daß sie bei einer 25 die durch irgendeinen anderen Sender 4 bis 8 als den unterschiedlichen Frequenz arbeiten, und diese Fre- _ei,_nen zugeordneten Sender zu diesem Zeitpunkt übertragen oder ausgesandt werden. Das Zwischenfrequenzzeichen besteht somit aus einem Zeichen dieser Frequenz, mit einer Hüllkurve, die von den verlangten

quenzen können einen Abstand von 30 bis 40 MHz in dem Bereich von 2000 MHz haben.

Das von der Verschlüsselungseinrichtung 2 ge

lieferte Impulskodezeichen wird einem Verteiler 3 zu- 30 Kodeimpulsen gebildet wird. Dieses Frequenzzeichen geleitet, der so eingerichtet ist, daß er die zu den auf- wird zu einem Demodulator 20 geschickt, der so einanderfolgenden Zeitintervallen des Impulskode- arbeitet, daß er das ursprüngliche Impulskodezeichen

zeichens auftretenden Impulse als Modulation der Reihe nach an die Sender 4 bis 8 liefert. Der Sender 4 beispielsweise liefert somit einen plötzlichen Energieausstoß immer dann, wenn ein Impuls in dem ersten Zeitintervall einer Gruppe auftritt, der eine Probe des über den Weg 1 zugeführten Zeichens definiert. Der Sender 5 liefert einen plötzlichen Ausstoß von Hochwiedergibt, das dann einer Impulsentschlüsselungseinrichtung 21 zugeführt wird.

Eine Zeitsteuerschaltung 19 erzeugt ein Zeichen, das verwendet wird, um die Frequenz des Oszillators 17 in der dargestellten Art zu ändern. Diese Schaltung 19 kann ein Zeichen ausbilden, das eine abgestufte Wellenform und eine Folge- oder Übertragungsfre-

frequenzenergie immer dann, wenn ein Impuls in dem 40 quenz hat, die gleich der Ausmusterungsfrequenz der

zweiten Zeitintervall einer Gruppe auftritt, usw. Verschlüsselungseinrichtung 2 ist.

Die durch jeden Sender 4 bis 8 (die ein Magnetron Damit der Gleichlauf zwischen der Sende- und

enthalten können) zugeführte Hochfrequenzenergie Empfangsstation aufrechterhalten werden kann, ist es

wird jeweils durch ein trennendes Bandfilter 9, 10, 11, zweckmäßig, daß eine gewisse Synchronisiernachricht

12 oder 13 einer gemeinsamen Antennenanlage 14 zu- 45 zwischen ihnen übertragen wird. Dies kann, wie in den

geführt. Jedes Filter 9 bis 13 ist so abgestimmt, daß bekannten Nachrichtenanlagen mit Impulskodemodiu-

es die von seinem zugeordneten S'ender gelieferte Hochfrequenzenergie durchläßt. Es kann aber auch jeder Sender 9 bis 13 seine eigene Antennenanlage haben.

Die Sender 4 bis 8 können so ausgebildet sein, daß der entsprechende Sender, wenn ein Impuls mit einer Dauer von 1 Mikrosekunde von dem Verteiler 3 zugeführt wird, einen plötzlichen Ausstoß von Hochfrequenzenergie mit-, einer . Spitzenleistung 50 Megawatt erzeugt.

lation, dadurch geschehen, daß die Anordnung so getroffen wird, daß die Verschlüsselungseinrichtung 2 einen Impuls mit sich periodisch wiederholenden Zeit-Intervallen des dadurch gelieferten Impulskodezeichens beispielsweise bei jedem fünfzigsten Zeitintervall liefert. In diesem Falle wird beispielsweise der Sender 4 periodisch veranlaßt, einen plötzlichen Ausstoß von Hochfrequenzenergie unabhängig von der von 55 Amplitude des Eingangszeichens zu übertragen oder zu senden, das zu diesem Zeitpunkt über den Weg 1

Die Empfangsstation liegt beträchtlich außerhalb geliefert wird. An der Empfangsstation wird die Fredes Sichtbereiches von der Sendestation entfernt. Mit quenz des Senders 4 in konstanter Weise überwacht, Bezug, auf Fig. 2 hat die- Empfangsstation eine An- und zu diesem Zweck wird ein Teil des von der Antennenanlage 15, - und das dadurch aufgenommene 60 tenne 15 empfangenen Zeichens an eine andere Misch-Breitbandfunkzeichen wird einer Mischstufe 16 züge- stufe (in Fig. 2 nicht dargestellt) geführt, wo sie dem führt. Man erkennt, daß von dem Empfänger verlangt Ausgang eines Oszillators fester Frequenz überlagert wird zu bestimmen, ob dieses Zeichen eine Kompo- wird. Ein Bandfilter ist so eingerichtet, daß es aus nente einer besonderen: Frequenz bei jedem einer dem Ausgang dieser Mischstufe das Zwischenfrequenz-Mehrzahl van Zeitintervallen enthält oder nicht, un- 6g zeichen infolge der durch den Sender 4 übertragenen abhängig davon, ob irgendwelche Komponenten anderer oder ausgesandten Energie aussiebt. Dieses Zwischen-Frequenzen in diesem Intervall vorhanden sind. Zu frequenzzeichen wird dann demoduliert, und das entdiesem Zweck ist die Frequenz eines örtlichen Qszilla- stehende Impulszeichen wird mittels eines" Phasentors 17,. der eine. Schwingung an die Mischstufe 16 diskriminators zur Phasensteuerung eines Oszillators liefert, so eingerichtet,- daß sie stufenweise geändert 70 verwendet, dereine sehr große Frequenzstabilität hat.

Über eine relativ lange Periode wird die Betriebsphase dieses letzterwähnten Oszillators deshalb durch die von der Sendestation ausgesandten Impulse geregelt, d. h. gesperrt. Dieser Oszillator wird verwendet, um die richtige Phasenstelkng der Zeitsteuerschaltung 19 und der Entschlüsselungseinrichtung 21 zu steuern.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Funkverbindungsanlage, bestehend aus einer Semdestation und einer außerhalb des Sichtbereiches der Sendestation gelegenen Empfangsstation, wobei die Sendestation eine Anordnung zur Erzeugung eines elektrischen Impulssignals aufweist, in dem ein Impuls zu jedem der aufeinanderfolgenden, mit vorher bestimmter Frequenz regelmäßig wiederkehrenden Zeitintervalle wahlweise enthalten ist oder fehlt, und der Sender von dem Impulssignal so moduliert wird, daß ein Hochfrequenzenergiestoß ausgesendet wird, wenn ein Impuls in dem Impulssignal auftritt, und wobei die Empfangsstation eine Anordnung aufweist, welche die empfangene Hochfrequenzenergie demodulieren und dadurch das Impulssignal wiedergeben kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzausbreitung zwischen der Sende- und Empfangsstation durch Streustrahlung erfolgt, daß an der Sendestation eine Einrichtung vorhanden ist, welche periodisch und mit der vorher bestimmten Frequenz die Betriebsfrequenz des Senders in einem Frequenzband ändert, das oberhalb dfer Frequenzen liegt, die von der Ionosphäre reflektiert werden, so daß bei Auftreten von Impulsen in beliebigen zwei aufeinanderfolgenden Impulsintervallen des Impulssignals zwei Hochfrequenzenergiestöße ausgesendet werden, die verschiedene Frequenzen haben, und daß an der Empfangsstation ebenfalls eine Einrichtung vorgesehen, ist, welche periodisch und mit der vorher bestimmten Frequenz die Abstimmung der Funkempfangsanordnung im Gleichlauf mit der Änderung der Betriebsfrequenz auf der Senderseite vornimmt.

2. Funkverbindungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Erzeugung eines elektrischen Impulssignals an der Sendestation in Form einer Impulskodemodulationseinrichtung ausgebildet ist, die jede Probe der über die Anlage zu übertragenden Nachricht wahlweise durch das Vorhandensein oder durch das Fehlen eines Impulses bei jedem einer Mehrzahl Zeitintervalle des elektrischen Signals darstellt, während die Einrichtung zur Änderung der Betriebsfrequenz des Funksenders so ausgebildet ist, daß sie eine unterschiedliche Betriebsfrequenz des Funksenders für jedes der einzelnen Zeitintervalle bewirkt, die irgendeiner Probe der über die Anlage zu übertragenden Nachricht zugeordnet sind.

3. Fiunkverbindungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Änderung der Betriebsfrequenz des Funksenders so ausgebildet ist, daß sie bewirkt, daß die Funksendeanlage nur zwei verschiedene Betriebsfrequenzen aussendet, die jeweils abwechselnden Impulsintervallen des Impulssignals zugeordnet sind.

4. Funkverbindungsanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Funksendeanlage eine Mehrzahl von auf verschiedene Frequenzen abgestimmte Sender und einen Verteiler aufweist, der das Impulssignal der Reihe nach an die Sender liefert, um diese zu modulieren.

5. Funkverbindungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkempfangsanlage und die Einrichtung zur Änderung der Abstimmung der Funkempfangsanlage von einem Oszillator, einer Anordnung zur Änderung der Betriebsfrequenz des Oszillators zwischen aufeinanderfolgenden Zeitintervallen, einer Mischstufe, an die das empfangene Funksignal und der Ausgang des Oszillators geliefert werden, einem Bandfilter zur Aussiebung eines Zwischenfrequenzsignals aus dem Ausgang der Mischstufe und einem Demodulator, um das Zwi sehenfrequenzzeichen zu demodulieren und dadurch das Impulssignal zu liefern, gebildet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 538 211;
britische Patentschrift Nr. 301 436;
USA.-Patentschrift Nr. 2 272 070.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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