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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer ersten Oszillator-Frequenz
mit einer ersten Phasenregelschleife und wenigstens einer zweiten
Oszillator-Frequenz mit wenigstens einer zweiten Phasenregelschleife,
wobei beiden Phasenregelschleifen ein und dieselbe Referenzfrequenz zugeführt wird
und wobei die zweite Oszillator-Frequenz in einem ersten Betriebszustand
als von der ersten Oszillator-Frequenz abweichend erzeugt wird und
in einem zweiten Betriebszustand an die erste Oszillator-Frequenz
angeglichen wird.
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Ferner
betrifft die Erfindung eine Vorrichtung mit einer ersten Phasenregelschleife,
die eine erste Oszillator-Frequenz erzeugt, und mit wenigstens einer
zweiten Phasenregelschleife, die eine zweite Oszillator-Frequenz
erzeugt, und mit einem Referenzfrequenzgeber, der eine Referenzfrequenz
an beide Phasenregelschleifen ausgibt, und wobei die Vorrichtung
die zweite Oszillator-Frequenz in einem ersten Betriebszustand als
von der ersten Oszillator-Frequenz
abweichend erzeugt und die zweite Oszillator-Frequenz in einem zweiten
Betriebszustand an die erste Oszillator-Frequenz angleicht.
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Ein
solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind per se bekannt.
So werden zum Beispiel beim mobilen Empfang von Radiosignalen, wie in
modernen Autoradios, verschiedene Techniken eingesetzt, um einen
ungestörten
Empfang auch bei Empfangsbedingungen zu gewährleisten, die sich stetig ändern.
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Eine
erste Möglichkeit
bietet das Radio Data System (RDS), bei dem Informationen übermittelt werden,
auf welcher Alternativfrequenz das gleiche Radioprogramm empfangen
werden kann. Der Empfänger
kann dann die verschiedenen Alternativfrequenzen auf Ihre Empfangsqualität überprüfen und die
beste Frequenz zur Wiedergabe auswählen.
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Dabei
ist es von Vorteil, neben einem ersten Empfänger (Hörempfänger) einen zweiten Empfänger (Hintergrundempfänger) im
Hintergrund laufen zu lassen, der die Alternativfrequenzen auf die
Empfangsqualität überprüft. Zeigt
ein solcher Hintergrundempfänger
eine Alternativfrequenz mit einer besseren Empfangsqualität an, wird
der Hörempfänger auf diese
Frequenz umgestellt oder die Rollenverteilung von Hör- und Hintergrundempfänger ändert sich,
wobei der bisherige Hintergrundempfänger auf die Alternativfrequenz
mit der besseren Empfangsqualität
gestellt wird.
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Sich
stetig verändernde
Empfangsbedingungen sind auch für
sogenannte Multipath-Störungen verantwortlich.
Darunter versteht man Störungen,
die durch Überlagerung
von auf direktem Wege an der Antenne eintreffenden Signalanteilen
mit Signalanteilen, die durch Reflexionen andere Wege zurückgelegt
haben und daher eine Phasenverschiebung aufweisen. Reflexionen treten
beispielsweise an Gebäuden
auf. Bei Multipath-Störungen
kann sich der Empfang in kurzen räumlichen Abständen durch Überlagerung
der phasenverschobenen Funksignale sehr stark ändern. In diesem Zusammenhang
ist als zweite Möglichkeit
der Einsatz eines sogenannten Antennen-Diversity Systems bekannt.
Ein Antennen-Diversity System zeichnet sich durch mehrere Antennen aus.
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Eine
Kombination beider Möglichkeiten
kann zum Beispiel getrennte Hörempfänger und
Hintergrundempfänger
vorsehen, die jeweils mit eigenen Antennen gekoppelt sind. Bei einer
solchen Konstellation ergibt sich die besondere Anforderung, dass die
verschiedenen Empfänger
in einem ersten Betriebszustand völlig unabhängig voneinander arbeiten müssen, während sie
in einem zweiten Betriebszustand auf der gleichen Frequenz arbeiten.
Im ersten Betriebszustand arbeitet zum Beispiel ein Empfänger auf
der Hörfrequenz
und der andere Empfänger
prüft periodisch
die Empfangsqualität
auf den verschiedenen Alternativfrequenzen.
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Außerdem ist
es prinzipiell möglich,
mehrere Empfänger
auf der gleichen Frequenz arbeiten zu lassen und durch phasenrichtige
Addition der an verschiedenen Antennen empfangenen Signale die Empfindlichkeit
des Gesamtsystems zu erhöhen. Eine
solche Erhöhung
basiert darauf, dass die Rauschsignale unkorreliert auftreten, während das Nutzsignal
korreliert auftritt. Durch Phasenverschiebung der addierten Signale
kann eine Richtwirkung des Gesamt-Antennensystems erzeugt werden.
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Bei üblichen Überlagerungsempfängern wird ein
Hochfrequenz-Empfangssignal durch Überlagerung eines Oszillatorsignals
auf eine Zwischenfrequenz heruntergemischt. Problematisch ist hierbei, dass
lokale Oszillatoren der verschiedenen Empfänger sehr stark voneinander
entkoppelt werden müssen,
um gegenseitige Beeinflussungen zu vermeiden.
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Bei
per se bekannten Verfahren und Vorrichtungen werden verschiedene
lokale Oszillatoren auf eine gemeinsamen Referenzfrequenz synchronisiert und
es wird versucht, die lokalen Oszillatoren zu entkoppeln. Phasenrauschen
der Oszillatoren sowie Rauschbeiträge der Phasenregelschleifen
verhindern jedoch eine völlige
Synchronisation der Oszillatoren, wenn alle auf derselben Frequenz
laufen sollen. Darüber
hinaus führt
eine unvollständige
Entkopplung der Oszillatoren zu einer gegenseitigen Beeinflussung,
was sich als Störgeräusch im
Empfänger
bemerkbar macht.
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Alternativ
kann eine Synchronisation auch dadurch erfolgen, dass ein Empfänger das
Signal seines Oszillators an die anderen Empfänger verteilt. Die lokalen
Oszillatoren der anderen Empfänger
werden dann abgeschaltet. Diese Alternative erfordert jedoch aufwendige
Hochfrequenz-Schalter, um im ausgeschalteten Zustand eine genügend hohe
Entkopplung gewährleisten
zu können.
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Da
eine Abstimmspannung aus der Phasenregelschleife eines lokalen Oszillators
zum Abgleich nachfolgender Filterkreise des Empfängers verwendet wird, muss
die Abstimmspannung aus der Phasenregelschleife mit dem aktiven
lokalen Oszillator auch an die anderen Empfänger weitergereicht werden,
was schaltungstechnisch aufwendig ist. Außerdem ist der Abgleich der
einzelnen Empfänger
kompliziert, da ein Abgleich der Filterkreise auf die Steuerspannung
des VCO erfolgt. Der Abgleich muss daher im Gesamtsystem erfolgen,
wenn beide VCO's (Intern
und externer Master) vorhanden sind. Unterschiedliche Umgebungstemperaturen
der Empfänger erschweren
zusätzlich
den Filterabgleich.
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Vor
diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe
eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Synchronisation mehrerer
Oszillatoren, das die beschriebenen Nachteile einer aufwendigen
Schaltungstechnik und eines komplizierten Filterabgleichs vermeidet.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch
gelöst,
dass das Angleichen einen Schritt des Einspeisens eines abgeschwächten Signals
aus dem ersten Phasenregelkreis in den wenigstens zweiten Phasenregelkreis aufweist.
Ferner wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten
An dadurch gelöst, dass
die Vorrichtung ein abgeschwächtes
Signal aus dem ersten Phasenregelkreis in den wenigstens zweiten
Phasenregelkreis einspeist.
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Durch
diese Merkmale wird die Aufgabe der Erfindung vollkommen gelöst. Während der
Einspeisung des abgeschwächten
Signals aus dem ersten Phasenregelkreis in den zweiten Phasenregelkreis arbeitet
der erste Phasenregelkreis als Master (Herr) und der zweite Phasenregelkreis
als Slave (Sklave). In diesem Betriebszustand arbeitet der zweite
Phasenregelkreis als Resonanzverstärker. der das schwache, injizierte
Signal des ersten Phasenregelkreises phasenrichtig verstärkt. Dadurch
ist sichergestellt, dass beide Phasenregelkreise und ihre jeweiligen
lokalen Oszillatoren mit der gleichen Frequenz arbeiten.
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Es
ist bevorzugt, dass ein Frequenzteiler der wenigstens einen zweiten
Phasenregelschleife mit einem Frequenzteiler der ersten Phasenregelschleife synchronisiert
wird. Dies geschieht bevorzugt durch ein Setzmittel, das den Frequenzteiler
der zweiten Phasenregelschleife mit dem Frequenzteiler der ersten
Phasenregelschleife synchronisiert.
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Durch
diese Ausgestaltung wird eine Phasenverschiebung, die sich möglicherweise
zwischen dem injizierten Signal und dem Ausgangssignal der zweiten
Phasenregelschleife einstellen kann, beseitigt.
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Bevorzugt
ist auch, dass ein Frequenzteiler der wenigstens einen zweiten Phasenregelschleife mit
der Referenzfrequenz synchronisiert wird. Auch diese Ausgestaltung
wird bevorzugt durch ein Setzmittel realisiert, das einen Frequenzteiler
der wenigstens einen zweiten Phasenregelschleife mit der Referenzfrequenz
synchronisiert.
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Diese
Ausgestaltung stellt eine Alternative zur Beseitigung einer Phasenverschiebung
zwischen dem injizierten Signal und dem Ausgangssignal der zweiten
Phasenregelschleife dar.
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Ferner
ist bevorzugt, dass die erste Oszillatorfrequenz einem Empfangsspektrum
in einem ersten Überlagerungsempfänger überlagert
wird und dadurch eine erste Empfangsfrequenz auf eine Zwischenfrequenz
umsetzt und dass wenigstens eine zweite Oszillatorfrequenz dem Empfangsspektrum
in wenigstens einem zweiten Überlagerungsempfänger überlagert
wird und dadurch wenigstens eine zweite Empfangsfrequenz auf eine
Zwischenfrequenz umsetzt.
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Eine
entsprechende Vorrichtung weist bevorzugt einen ersten Überlagerungsempfänger mit einem
ersten Mischer auf, der die erste Oszillatorfrequenz einem Empfangsspektrum überlagert
und dadurch eine erste Empfangsfrequenz auf eine Zwischenfrequenz
umsetzt, und weist ferner einen zweiten Überlagerungsempfänger mit
einem zweiten Mischer auf, der dem Empfangsspektrum wenigstens eine
zweite Oszillatorfrequenz überlagert
und dadurch wenigstens eine zweite Empfangsfrequenz auf eine Zwischenfrequenz
umsetzt.
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Durch
diese Ausgestaltungen wird die Empfangsqualität beim mobilen Empfang von
Radiosignalen, wie in modernen Autoradios, wesentlich verbessert.
Als Folge werden hörbare
Schwankungen der Empfangsqualität
bei auch bei Empfangsbedingungen verringert, die sich stetig ändern.
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Ferner
ist bevorzugt, dass wenigstens zwei Überlagerungsempfänger mit
voneinander getrennten Antennen gekoppelt sind.
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Ein
solche Kopplung von Antennen-Diversity und Empfänger- oder Tuner-Diversity
kombiniert die Vorteile der Tuner-Diversity mit den Vorteilen einer Antennen-Diversity.
So ist zum Beispiel die Antennen-Diversity besonders geeignet, um
Multipath-Störungen
zu kompensieren. Die mehreren Empfänger können auf der gleichen Frequenz
arbeiten.
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Eine
weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich durch einen Mischer
aus, der die Signale voneinander getrennter Antennen vor oder nach
einer Signalverarbeitung phasenrichtig und additiv überlagert.
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Durch
eine solche phasenrichtige Addition der an verschiedenen Antennen
empfangenen Signale wird die Empfindlichkeit des Gesamtsystems erhöht.
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Bevorzugt
ist auch, dass die Vorrichtung einen steuerbaren Phasenschieber
aufweist, der eine steuerbare Phasenverschiebung zwischen den zu überlagernden
Signalen erzeugt.
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Durch
eine solche Phasenverschiebung der addierten Signale wird eine Richtwirkung
des Gesamt-Antennensystems erzeugt.
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Bevorzugt
ist auch, dass die Vorrichtung wenigstens einen weiteren Überlagerungsempfänger mit
einem weiteren Mischer aufweist, der eine weitere Oszillatorfrequenz
einem Empfangsspektrum überlagert
und dadurch eine weitere Empfangsfrequenz auf eine Zwischenfrequenz
umsetzt, und der in einem zweiten Betriebszustand mit der ersten
Oszillatorfrequenz betrieben wird.
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Diese
Ausgestaltung erlaubt zum Beispiel ein gleichzeitiges Prüfen mehrerer
Alternativ-Frequenzen
oder ein sequentielles Abtasten von Alternativfrequenzen, während gleichzeitig
andere Antennen mit einer gemeinsamen Frequenz betrieben werden,
um eine Richtwirkung zu erzielen.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen, jeweils in schematischer Form:
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1 eine
Funktionsblockstruktur eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
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2 ein
Ersatzschaltbild eines spannungsgesteuerten Oszillators mit einer
Einspeisung eines abgeschwächten
Signals;
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3 den
Verlauf einer Amplitude der von einem spannungsgesteuerten Oszillator
nach 2 ausgegebenen Signals über der Frequenz des anregenden
abgeschwächten Signals.
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4 zeitliche
Verläufe
von Signalen bei einer Synchronisierung von zwei Phasenregelkreisen;
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5 eine
Funktionsblockstruktur eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
und
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6 ein
Ausführungsbeispiel
mit mehreren Antennen.
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1 zeigt
die Gesamtheit einer Vorrichtung 10 mit einer ersten Phasenregelschleife 12 und
einer zweiten Phasenregelschleife 14. Die erste Phasenregelschleife 12 stellt
an einem ersten Ausgang 16 eine erste Oszillatorfrequenz
bereit und die zweite Phasenregelschleife 14 stellt an
einem zweiten Ausgang 18 eine zweite Oszillatorfrequenz
bereit. Die erste Phasenregelschleife 12 weist einen ersten
Oszillator 20 auf, der zum Beispiel als spannungsgesteuerter Oszillator
(VCO, Voltage Controlled Oscillator) realisiert sein kann. Der erste
Oszillator 20 stellt an einem Ausgang 22 ein Wechselspannungssignal
bereit, dessen Frequenz vom Wert einer Steuerspannung abhängt, die
an einem Eingang 24 des ersten Oszillators 20 abhängt. Die
Frequenz des Wechselspannungssignals wird in einem ersten steuerbaren
Frequenzteiler 26 auf das Niveau einer Referenzfrequenz
hinuntergeteilt, die von einem Referenzfrequenzgeber 28 bereitgestellt
wird.
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Sowohl
die vom Referenzfrequenzgeber 28 bereitgestellte Referenzfrequenz
als auch die vom ersten steuerbaren Frequenzteiler 26 ausgegebene geteilte
Frequenz des ersten Oszillators 20 werden einem ersten
Phasen/Frequenz-Detektor 30 zugeführt und dort miteinander verglichen.
Der erste Phasen/Frequenz-Detektor 30 produziert immer
dann ein Ausgangssignal, wenn die Frequenzen und/oder Phasenlagen
der beiden Signale unterschiedlich sind. Je nachdem, ob die Flanken
des geteilten VCO-Signals den Flanken des Referenzsignals voreilen
oder nacheilen, erzeugt der Phasen/Frequenz-Detektor 30 Steuersignale
unterschiedlichen Vorzeichens (up, down). In Abhängigkeit von diesen Steuersignalen
lädt oder
entlädt
die Ladungspumpe 32 beispielsweise einen Kondensator, dessen
Spannung über
einen ersten Schleifenfilter 36 geglättet wird und als Steuerspannung an
den Eingang 24 des ersten Oszillators 20 geliefert
wird.
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Die
zweite Phasenregelschleife 14 weist einen analogen Aufbau
auf wie die erste Phasenregelschleife 12. So weist die
zweite Phasenregelschleife 14 einen zweiten Oszillator 38,
einen zweiten steuerbaren Frequenzteiler 40, einen zweiten
Phasen/Frequenz-Detektor 42, eine zweite Ladungspumpe 44 und
ein zweites Schleifenfilter 46 auf. Der zweite Oszillator 38 gibt
an seinem Ausgang 48 ein Wechselspannungssignal aus, dessen
Frequenz von der Höhe
einer Steuerspannung an einem Eingang 50 des zweiten Oszillators 38 abhängt.
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Ferner
weist die Vorrichtung 10 eine Steuerung 52 mit
einem Eingang 17, ein Abschwächungsmittel 54, einen
Schalter 56 und ein Phasen-Synchronisationsmittel 58 auf.
Die Steuerung 52 stellt zum Beispiel die Teilerverhältnisse
für die
steuerbaren Frequenzteiler 26 und 40 ein und steuert
eine Synchronisierung der Frequenzteiler 26 und 40.
Eine Synchronisierung wird von einer übergeordneten Steuerung ausgelöst, die
ein Triggersignal an dem Eingang 17 der Steuerung 52 bereitstellt.
Die Phasenregelkreise 12 und 14 laufen voneinander
unabhängig,
solange ihre Frequenzteiler 26 und 40 auf verschiedene
Frequenzen eingestellt sind. Block 52 steuert den Schalter 56,
Block 58, Teiler 26 und den Teiler 40.
Unter Unständen
kann es vorteilhaft sein, wenn Teiler 26 und/oder Teiler 40 ein
Signal an den Block 52 zurückliefern. Dies ist in der 1 durch
gestrichelte Pfeile dargestellt, die von den Blöcken 26 und 40 zur
Steuerung 52 weisen. Block 52 kann daraus zum
Beispiel den aktuellen Zustand des Teilers erkennen und das richtige
Zeitfenster abwarten. Sollen beide Phasenregelkreise 12, 14 an
ihren Ausgängen 16, 18 gleiche
Frequenzen bereitstellen, stellt die Steuerung 52 beide
Frequenzteiler 26 und 40 auf die gleiche Sollfrequenz
ein. Zusätzlich
schließt
die Steuerung 52 den Schalter 56, über den
ein abgeschwächtes
Signal des ersten Oszillators 20 in den zweiten Phasenregelkreis 14 eingespeist
wird. Zur Abschwächung
des Signals ist ein Abschwächungsmittel 54 vorgesehen,
das beispielsweise als ohmscher Widerstand realisiert sein kann.
Das abzuschwächende
Signal kann das am Ausgang 22 des ersten spannungsgesteuerten
Oszillators 20 abnehmbare Wechselspannungssignal oder ein
davon abgeleitetes Signal sein.
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Solange
die Frequenz der zweiten Phasenregelschleife 14 stark von
der Sollfrequenz abweicht, arbeitet die zweite Phasenregelschleife 14 im
Normalbetrieb, in dem sich ihr spannungsgesteuerter Oszillator 38 allmählich auf
die Sollfrequenz einschwingt. Wenn sich die Frequenz des zweiten
Phasenregelkreises 14 an die Frequenz des ersten Phasenregelkreises 12 annähert, synchronisiert
sich der zweite Phasenregelkreis 14 aufgrund nichtlinearer Effekte
in seinem Oszillator 38 auf die Frequenz des ersten Phasenregelkreises 12.
Die zweite Phasenregelschleife 14 arbeitet in diesem Betriebszustand
als Resonanzverstärker
und verstärkt
das abgeschwächte,
injizierte Signal des ersten Oszillators 20. Damit ist
sichergestellt, dass beide Oszillatoren 20 und 38 synchron
mit der gleichen Frequenz laufen.
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Weicht
die Frequenz des injizierten Signal von der Resonanzfrequenz der
zweiten Phasenregelschleife ab, dann stellt sich eine Phasenverschiebung
zwischen indiziertem Signal und dem Ausgangssignal der zweiten Phasenregelschleife 14 ein. Diese
Phasenverschiebung wird mit dem Synchronisationsmittel 58,
das ebenfalls von der Steuerung 52 betätigt wird, beseitigt oder auf
einen vorbestimmten Wert eingestellt.
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Die
einzelnen Blöcke
der 1 sind Funktionen zugeordnet. Sei repräsentieren
damit gleichzeitig einzelne Schritte eines Verfahrens, die sich
zu einem Ausführungsbeispiel
des Gesamtverfahrens addieren. Dies gilt analog für den Gegenstand
der 5 und 6.
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2 zeigt
ein Ersatzschaltbild des zweiten spannungsgesteuerten Oszillators 38 mit
einer Einspeisung eines abgeschwächten
Signals. Der Oszillator 38 besteht aus einem passiven Schwingkreis und
einer aktiven Oszillatorschaltung 68, die im Idealfall
nur einen amplitudenabhängigen,
negativen Widerstand 70 darstellt. Dabei wird unter einem
negativen Widerstand jede Schaltung mit linearer Strom-Spannungs-Charakteristik
verstanden, die beim Anlegen einer Spannung keine Energie dissipiert,
sondern Energie bereitstellt. Der Resonator 66 kann zum
Beispiel als Parallelschwingkreis aus einer Induktivität 72 und
einer Kapazität 74 realisiert
sein, der durch einen Dämpfungswiderstand 76 gedämpft wird.
Wenn der negative Widerstand 70 den positiven Widerstand
des Dämpfungswiderstandes 76 überkompensiert,
dann stellt sich an dem Schwingkreis eine exponentiell ansteigende
Schwingung mit der Resonanzfrequenz ein, die durch das Eigenrauschen der
Schaltung angeregt wird. Die Amplitude steigt so lange an, bis sich
der Betrag des negativen Oszillatorwiderstandes 70 auf
den des positiven Dämpfungs-
oder Resonanzwiderstandes 76 eingestellt hat. Die Schwingungsamplitude
bleibt dann konstant. Die Wechselspannungsquelle 71 repräsentiert
in der 2 die Anregung des Oszillator 38 durch
ein abgeschwächtes
Signal, das aus der ersten Phasenregelschleife 12 ausgekoppelt
und in die zweite Phasenregelschleife 14 eingekoppelt wird.
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3 zeigt
einen theoretischen Verlauf 78 der Ausgangsspannung U des
Oszillators 38 über der
anregenden Frequenz f, wie er sich bei einer konstanten Amplitude
des abgeschwächten
eingespeisten Signals und bei linearer Überlagerung der Signale einstellen
würde.
Ein Fangbereich 79 des Oszillators 38 wird durch
die beiden Frequenzen f_u und f_o definiert. Zwischen diesen Marken
ist die Amplitude größer als
eine Schwingungsamplitude 80 des freischwingenden Oszillators.
Mit anderen Worten: In diesem Bereich ist der Betrag des amplitudenabhängigen negativen
Widerstandes 70 größer als
der Resonanzwiderstand 76, was zur Folge hat, dass die
Eigenoszillation unterdrückt
wird. Es ist leicht einzusehen, dass sich der Fangbereich 79 mit
steigender Amplitude des injizierten abgeschwächten Signals vergrößert. Umgekehrt
kann ein Signal, das dicht an der Resonanzfrequenz f_res liegt,
denselben Effekt mit einer sehr kleinen Amplitude, die nur wenig über dem
Rausch-Niveau liegt, hervorrufen. Dieser Umstand macht eine Entkopplung
der Oszillatoren 20 und 38 ohne einen steuerbaren
Schalter 56 nahezu unmöglich.
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Weicht
die Frequenz des injizierten Signals von der Resonanzfrequenz der
zweiten Phasenregelschleife 14 ab, dann stellt sich eine
Phasenverschiebung zwischen dem injizierten Signal und dem Ausgangssignal
des zweiten Oszillators 38 ein. Um sicherzustellen, dass
beide Frequenzteiler 26 und 40 in Phase sind,
muss der zweite steuerbare Frequenzteiler 40 der zweiten
Phasenregelschleife 14 mit dem ersten steuerbaren Frequenzteiler 26 der
Phasenregelschleife 12 synchronisiert werden. Verschiedene Möglichkeiten
zur Synchronisation werden im Folgenden unter Bezug auf die 4 erläutert.
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In
der 4 bezeichnet die Ziffer 82 ein Ausgangssignal
des ersten steuerbaren Frequenzteilers 26. Entsprechend
bezeichnet die Ziffer 84 ein Ausgangssignal des Referenzgebers 28 und
die Ziffer 86 bezeichnet ein Ausgangssignal des zweiten
steuerbaren Frequenzteilers 40. Die Ziffer 83 bezeichnet ein
Steuersignal, das von der Steuerung 52 an das Synchronisationsmittel 58 ausgegeben
wird, um eine Synchronisierung durchzuführen. In der Darstellung der 4 wird
die Synchronisierung bei einem hohen Signalpegel 90 des
Signals 88 durchgeführt.
Die Synchronisierung kann zum Beispiel durch einmaliges Rücksetzen
des zweiten steuerbaren Frequenzteilers 40 (Signal 88)
synchron zum Ausgangssignal 82 des ersten steuerbaren Frequenzteilers 26 erfolgen, wie
es in der 4 durch den Pfeil 92 repräsentiert wird.
Alternativ dazu kann eine Rücksetzinformation auch
von dem Referenzgeber 28 bezogen werden, wie es durch den
Pfeil 94 in der 4 dargestellt ist. Diese Alternative
kann im eingeschwungenen Zustand der ersten Phasenregelschleife 12 verwendet werden.
Es versteht sich, dass anstelle eines Rücksetzen auf den gleichen Zeitpunkt
auch ein Rücksetzen
auf einen Zeitpunkt erfolgen kann, der eine vorbestimmte Phasenverschiebung
zwischen den Signalen 86 und 82 oder den Signalen 86 und 84 definiert.
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Während die
erste Möglichkeit
der Synchronisierung entsprechend dem Pfeil 92 in der 4 beim
Gegenstand der 1 realisiert ist, ist die zweite
Möglichkeit
der Synchronisierung, wie sie in der 4 durch
den Pfeil 94 repräsentiert
ist, beim Gegenstand der 5 realisiert. 5 stellt
insofern eine Funktionsblockstruktur eines zweiten Ausführungsbeispiels
der Erfindung dar. Das Ausführungsbeispiel
nach der 5 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel
nach der 1 darüber hinaus durch die Blöcke 96 und 98,
die der ersten Phasenregelschleife 12 zugeordnet sind,
sowie die Blöcke 100 und 102,
die der zweiten Phasenregelschleife 14 zugeordnet sind.
Die Blöcke 96 und 98 können beispielsweise
Kennfelder repräsentieren,
die mit der Abstimmspannung des ersten Oszillators 20 aus
der ersten Phasenregelschleife 12 adressiert werden und
in denen Abstimmspannungen für
verschiedene Abstimmkreise in einem ersten Empfänger 104 als Funktion
von Parametern x, p_m1, p_m2, ..., p_mn abgelegt sind. Diese Parameter
sind im Wesentlichen von den Toleranzen der verwendeten Bauteile abhängig. Die
Abstimmspannungen des ersten Empfängers 104 werden über Ausgänge 105 für die Verarbeitung
in nachfolgenden Filterkreisen bereitgestellt.
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Analog
können
die Blöcke 100 und 102 Kennfelder
repräsentieren,
die mit der Abstimmspannung des zweiten spannungsgesteuerten Oszillators 38 aus
der zweiten Phasenregelschleife 14 adressiert werden und
ebenfalls Abstimmspannungen für verschiedene
Abstimmkreise eines zweiten Empfängers 106 abgelegt
sind. Die Abstimmspannungen des zweiten Empfängers 106 werden über Ausgänge 107 für die Verarbeitung
in nachfolgenden Filterkreisen bereitgestellt.
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Unter
der Randbedingung, dass die gleichen Bauteile im Resonanzkreis des
spannungsgesteuerten Oszillators 20, 38 verwendet
werden wie in den Abstimmkreisen, ist eine Temperaturkompensation dann
gewährleistet,
wenn die Bauteile in räumlicher Nähe zueinander
angeordnet sind, da der spannungsgesteuerte Oszillator 20, 38 von
der ersten Phasenregelschleife 12 beziehungsweise von der zweiten
Phasenregelschleife 14 automatisch abgeglichen wird.
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6 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer Antennen-Diversity. Das Signal einer ersten Antenne 108 wird,
gegebenenfalls nach einer Verstärkung durch
einen Verstärker
mit niedrigem Rauschanteil an einen Mischer 110 übergeben,
an dem auch das Signal des ersten Ausgangs 16 der ersten
Phasenregelschleife 12 anliegt. Das Ausgangssignal des Mischers 110 stellt
ein auf eine Zwischenfrequenz heruntergemischtes Empfangssignal
dar, das in nachfolgenden Filterkreisen 112 weiter verarbeitet wird.
Dazu werden den nachfolgenden Filterkreisen 112 die Abstimmspannungen über Ausgänge 105 der ersten
Phasenregelschleife 12 oder des ersten Empfängers 104 übergeben.
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Analog
wird das Signal einer zweiten Antenne 114, gegebenenfalls
nach einer Verstärkung durch
einen Verstärker
mit niedrigem Rauschanteil, an einen Mischer 116 übergeben,
an dem auch das Signal des zweiten Ausgangs 18 der zweiten
Phasenregelschleife 14 anliegt. Das Ausgangssignal des Mischers 116 wird
in nachfolgenden Filterkreisen 118 weiter verarbeitet.
Dazu werden den nachfolgenden Filterkreisen 118 die Abstimmspannungen über Ausgänge 107 der
zweiten Phasenregelschleife 14 oder des zweiten Empfängers 106 übergeben.
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Darüber hinaus
kann noch Mittel zum Einstellen einer steuerbaren Phasenverschiebung zwischen
den über
die Antennen 108 und 114 empfangenen Signalen
vorgesehen sein. In der 6 ist dazu ein steuerbarer Phasenschieber 120 in
den Hochfrequenzbereich der Empfangsvorrichtung geschaltet, der über eine
Steuerung 122 gesteuert wird. Die Steuerung 122 betätigt darüber hinaus
einen Schalter 124, der das Signal der zweiten Antenne 114 gegebenenfalls
an den Phasenschieber 120 umleitet. Das Ausgangssignal
des Phasenschiebers 120 wird dann an einen Mischer 126 übergeben,
in dem es additiv mit dem Signal der ersten Antenne 108 verknüpft wird.
Durch eine solche Überlagerung
phasenverschobener Signale kann nach dem sogenannten „phased
array"-Prinzip eine
Richtwirkung der Empfangsantennenanordnung erzeugt werden. Es versteht
sich, dass die Phasenverschiebung und Überlagerung nicht nur der Hochfrequenzebene,
sondern auch auf der Zwischenfrequenzebene durchgeführt werden
kann. Eine gesteuerte Phasenverschiebung kann zum Beispiel auch
durch das Synchronisationsmittel 58 erzeugt werden, das
in der 4 eine Phasenverschiebung gleich Null erzeugt,
aber selbstverständlich
nicht auf diesen singulären
Wert beschränkt ist.
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Abweichend
von der Darstellung der 6 kann auch einer einzelnen
Antenne 108 ein erster und ein zweiter Überlagerungsempfänger 104, 106 zugeordnet
sein, zum Beispiel als Kombination aus einem Hörempfänger 104 und einem
Hintergrundempfänger 106.
In einem solchen Fall würde
die zweite Antenne 114 durch die gestrichelte Verbindung 128 ersetzt.