DE1044174B

DE1044174B - Traegerfrequenz-Nachrichtenuebertragungssystem

Info

Publication number: DE1044174B
Application number: DES50188A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Erwin Hoelzler; Dipl-Ing Karl Scherer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1956-08-31
Filing date: 1956-08-31
Publication date: 1958-11-20

Description

Die Erfindung betrifft ein Trägerfrequenz-Nachrichtenübertragungssystem, bei dem die je in einer Übertragungsgruppe zusammengefaßten. Kanäle der beiden Gesprächsrichtungeni in gleicher Frequenzlage mit Zweidraht-Gleichlagebetrieb übertragen werden.

Es ist bekannt, daß der Zweidraht-Gleichlagebetrieb für die niederfrequente Übertragung von Nachrichten große Bedeutung hat. Für die Trägerfrequenztechnik wurde die Anwendung dieses Prinzips bisher jedoch für weniger wichtig erachtet. Da bei einem derart ausgebildeten System von der Grundleitung in beiden Richtungen die gleichen Frequenzen übertragen werden, muß man an den Enden der Leitung wie in der Niederfrequeniztechmk durch eine Gabel mit Nachbildung beide Übertragungsrichtungen voneinander trennen (Zweidrahtgleichlage mit Trägerfrequenzgabel). Dabei ist es sehr schwierig, eine ausreichende Nachbildung bei den in der Trägerfrequenztechnik üblichen hohen Verstärkungsziffern herzustellen. Bei Freileitungen kann diese Betriebsart z. B. daran scheitern, daß die Eigenschaften der nachzubildenden Leitung zeitlich nicht genügend konstant sind. Bei Kabelleitungen aber macht die mehrfache Unterwegsverstärkung mit zwei Nachbildungen je Verstärkerpunkt Schwierigkeiten.

Ein anderes bekanntes Prinzip des Zweidrahtbetriebes mit gleicher Frequenzlage besteht darin, abwechselnd die eine oder andere Übertragungsrichtung auf den gleichen Übertragungsweg zu schalten (Zweidraht-Gleichlage mit Umschaltung). Derartige Wechselsprechgeräte sind auf Hochspannungslinien verwendet, weil sie Ankopplungsgeräte und -sperren nur für einen schmalen Frequenzbereich benötigen, was bei dem hohen Preis dieses Leitungszubehörs für Hochspannungslinien sehr ins- Gewicht fällt. Den geringsten Aufwand haben diese Geräte, wenn die Umschaltung von Senden auf Empfangen von Hand erfolgt, aber dafür ist dann ihr Betrieb unbequem. Wird die Umschaltung mit sprachgesteuerten Einrichtungen vorgenommen, so beanspruchen diese einen beachtlichen Aufwand.

Die Erfindung geht nun von der Überlegung aus, daß man ganz besonders einfache und billige Geräte braucht, wenn man die TrägerfrequenzausnUitzung von Fernsprechkabeln in der Netzgruppe über die Knotenämter hinaus bis zu den Endämtern erstrecken will. Die Zweiseitenbandtechnik mit übertragenem Träger erscheint hierzu besonders geeignet, sie ist jedoch bei dem üblichen Getrenntlagebetrieb — mit verschiedener Frequenzlage für beide Übertragungsrichtungen — zu verschwenderisch mit dem Frequenzband.

Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, für beide Übertragungsrichtungen die gleiche Träger-

Trägerfrequenz-Nachricht enüb ertr agungs system

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Dr. Erwin Hölzler

und DipL-Ing. Karl Scherer, München,

sind als Erfinder genannt worden

frequenz, aber verschiedene Modulationsarten, insbesondere in der einen Richtung Frequenzmodulation (FM) oder Phasenmodulation (PM) oder Quadraturmodulation (OM) und in der anderen Amplitudenmodulation (AM) anzuwenden und dieselbe Trägerquelle für beide Übertragungswege (AM und FM oder PM bzw. QM) zu benutzen und an derjenigen Endstelle anzuordnen, welche das FM- oder PM- bzw. OM-Band sendet und dem AM-Modulato>r der Gegenendstelle die Trägerfrequenz über die Übertragungsleitung zuführt. Die genannten Modulationsarten lassen sich auch beliebig anders kombinieren. Bei Anwendung der Erfindung kann man ein besonders einfaches und billiges Trägerfrequenzsystem aufbauen, das insbesondere in den unteren Bezirken der Netzgruppe (z. B. Knotenamt—Endamt) vorteilhaft anwendbar ist.

Es ist zwar bereits ein Funk-Nachrichtenübertragungssystem (sog. »Walkie-talkie«) bekannt, bei dem in beiden Übertragungsrichtungen verschiedene Modulationsarten verwendet sind, für beide Übertragungswege sind dabei jedoch getrennte Antennen vorhanden. Es ist ferner bekannt, daß bei derartigen Systemen eine weitgehende Entkopplung beider Übertragungswege in einfacher Weise durch geeignete Anordnung von Sende- und Empfangsantenne erzielbar ist. Bei solchen Funksystemen treten daher nicht in dem Maße Entkopplungsschwierigkeiten auf wie bei den bekannten Trägerfrequenz-Nachrichtenübertragungssystemen mit Zweidraht-Gleichlagebetrieb. Bei der bekannten Nachrichtenübertragungsanlage handelt es sich durch die getrennte Anordnung der Sende- bzw. Empfangsantennen gewissermaßen um einen Zweiweg-Gleichlagebetrieb und nicht etwa um

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einen Einweg-Gleichlagebetrieb wie bei dem Gegen^ stand vorliegender Erfindung.

Als Schaltungsanordnung zur Quadraturmodulation läßt sich vorteilhaft ein Modulator verwenden, bei dem die Frequenzmodulation durch Verändern der S Rückkopplungsphase eines Oszillators entsteht, wobei im Gitterkreis der normalen Rückkopplungsspannung (üher ein LC-Glied zugeführt) eine um 90° verschobene, durch einen Ringmodulator gesteuerte Spannung zugeführt wird. Für die FM-Demodulation kann eine Schaltungsanordnung mit Ringmodulator verwendet werden, dem das Empfangsband an zwei verschiedenen Klemmenpaaren zugeführt wird, wobei Mittel vorgesehen sind, die, von der Trägerfrequenz ausgehend, mit wachsender Frequenzabweichung eine wachsende Phasenabweichung der beiden Klemmenspannungen bewirken, so daß sich eine entsprechende NF-Ausgangsspannung an dem dritten Klemmenpaar ergibt. Es ist weiter vorteilhaft, als AM-Mod.ulator einen Vierpolmodulator, vorzugsweise in Grätzschaltung, zu verwenden, der zugleich als Gleichrichter für die Trägerfrequenz wirkt, wobei der Trägergleichstrom z. B. mittels Relais für Signalempfang (Ruf-, Wahlzeichen oder Überwachung) dient. Für die AM-Demodulation kann ein Ringmodulator verwendet werden, dem an einem Klemmenpaar die empfangenen Seitenbänder und am anderen Klemmenpaar die Trägerfrequenz in der für AM-Demodulation geeigneten Phasenlage zugeführt wird, während dem dritten Klemmenpaar die NF-Signale entnommen werden. Es ist ferner zweckmäßig, ein veränderbares Phasennetzwerk für die Einstellung der Trägerphase zu verwenden. Die Ruf- oder Wahlzeichensendung im FM-Weg kann durch Anlegen einer Gleichspannung an die NF-Klemmen des FM-Modulators erfolgen, wodurch eine entsprechende Frequenzänderung entsteht, welche im FM-Demodulator-Ausgangskreis eine Gleichspannung erzeugt, durch die ein Empfangsrelais betätigt wird. Dabei können dann je nach Polung der an die NF-Klemmen des FM-Modulators angelegten Gleichspannung verschiedenartige Zeichen übertragen werden.

Die Sendeschaltung für den AM-Kanal, der die Trägerspannung von der Gegenendstelle zugeführt wird, kann so ausgebildet werden, daß die Seitenbänder in einem Gegentaktmodulator (Ringmodulator) erzeugt und in einem Sendeverstärker verstärkt werden, wobei die Trägerfrequenz, von der Leitung kommend, unter Umgehung des Sendeverstärkers, den Trägerklemmen des Modulators über einen Schmalbandpaß zugeführt wird. Dabei ist es zweckmäßig, den Rückkopplungskreis, Sendeverstärker, Bandpaß und Modulator, der normalerweise durch die Trägersymmetrie des Modulators bedämpft ist, zum Zwecke der Erzeugung von Trägersignalen mit hohem Pegel (z. B. zur Ruf- oder Wahlzeichensendung) dadurch zu Eigenschwingungen zu veranlassen, daß die Trägersymmetrie z. B. durch eine Gleichstromeinströmung auf der NF-Seite des Modulators stark vermindert wird.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt das Prinzipschema für einen Kanal eines Dreikanalsystems für Netzgruppen; aus

Fig. 2 ist die Entkopplung der Sender und Empfänger durch Gabelschaltungen ersichtlich;

Fig. 3 und 4 stellen je ein Ausführungsbeispiel der Endstellen eines Dreikanalsystems dar;

Fig. 5 zeigt einen Quadraturmodulator mit zentraler Trägerversorgung, und in Fig. 6 bis 8 sind Diskriminatorschaltungen dargestellt.

Die bekannten Zweiseitenbandverfahren sind zwar in der Modulationstechnik und im Filteraufwand einfach, sie brauchen aber, verglichen mit dem Einseitenbanidverfahren, ein doppelt so· breites Frequenzband. Dieser Nachteil kann ausgeglichen werden, wenn man für beide Übertragungsrichtungen statt getrennten Frequenzbändern (Zweidraht-Getrenntlagebetrieb) oder zwei Leitungen (Vierdraht-Gleichlagebetrieb) das gleiche Frequenzband in Zweidrahtbetrieb (Zweidraht-Gleichlagebetrieb) anwendet und die Entkoppelung dieser beiden Üb er tragungs richtungen durch Anwendung verschiedener Modulationsverfahren vornimmt. Zum Beispiel kann man für die eine Übertragungsrichtung Frequenzmodulation (oder auch die Quadraturmodulation) und für die andere Amplitudenmodulation verwenden. Beschränkt man sich auf drei Kanäle je Aderpaar mit den Trägerfrequenzen von z. B. 8 kHz, 16 kHz und 24 kHz, so liegt die höchste zu überbrückende Dämpfung bei 1,2... 1,5 N. Hierbei ist es möglich, mit einer bezüglich der Trägerversorgung aktiven und einer passiven Endstelle auszukommen. Ein solches Übertragungssystem ist in der Fig. 1 schematisch dargestellt. Es arbeitet folgendermaßen: Im Knotenamt KA wird in einem Frequenzmodulator Ml eine durch die NF-Ströme modulierbare Trägerfrequenz f₀ erzeugt. Dabei werden mit einem Frequenzhub F von etwa 100 Hz praktisch nur die Seitenbänder erster Ordnung gebildet und über das Bandfilter BP mit einer Breite von ± 3,5 kHz auf die Leitung Ltg gegeben. Man kann auch statt der Frequenzmodulation eine Phasenmodulation benutzen, um im HF-Spektrum die Amplitudenverteilung besonders günstig zu machen. Einen praktisch gleichwertigen Effekt erreicht man durch Amplitudenmodulation und Drehung des Trägers um 90° (Quadraturmodulation). Hierbei treten grundsätzlich nur die Seitenibänder erster Ordnung auf. Am Empfangsende, im Endamt EA₁ wird die Schwingung im Demodulator Dl, einer DiskriminatO'rschaltung, demoduliert und das NF-Band über die Teilnehmergabel TG abgegeben.

Die trägerfrequente Schwingung gelangt gleichzeitig auch zu dem Amplitudenmodulator M2. Dieser ist so bemessen, daß durch die von rechts- über die Teilnehmergabel TG kommenden NF-Ströme der Widerstand auf der Leitungsseite zwischen großen und kleinen Werten verändert wird. So· entsteht eine Amplitudenmodulation von vielleicht 30 ... 40% für 1 mW am Pegel Null, d. h., die Seitenbänder liegen am Modulator M2 etwa 1 N unter dem Trägerpegel. Sie gelangen über die Leitung Ltg um den Wert a gedämpft zurück zur linken. Endstelle und liegen dort 2α+1Ν = 3,4...4Ν unter dem Trägerpegel. Im Demodulator D 2 wird mit der ursprünglichen Trägerschwingung demoduliert. Da die Phase der ankommenden¹ Amplitudenmodulation je nach Leitungslänge gedreht ist, muß die geeignete Trägerphase mittels des Phasendrehers φ hergestellt werden.

Eine gewisse Schwierigkeit dieser einfachen Ausführung liegt darin, daß die Demodulatoren D2 und Dl von den Modulatoren Ml und M 2 beeinflußt werden können, wenn unvermeidbare Amplitudenmodulation in Ml bzw. Frequenzmodulation in M 2 entsteht. Beide Wirkungen machen sich aber nur als Rückhören geltend. Eine Verbesserung erhält man, wenn man Sende- und Empfangswege an den Endstellen durch Gabelschaltungen trennt. Man könnte diese Gabelschaltungen für jeden Kanal zwischen den

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Bandpässen BP und den Endgeräten einschalten,. Dann müßten in den Nachbildungen die Bandfilter wiederholt werden. Besser ist es jedoch, wenn man, schon je zwei Filter aufwendet, diese auf der Vierdrahtseite einer für alle Kanäle gemeinsamen Gabel einzuschalten (vgl. Fig. 2). Eine AM-Komponente aus dem FM-Modulator Ml kann dann den AM-Demodulator D2 nicht mehr beeinflussen,. Analog wird in der rechten. Endstelle der FM-Demodulator D1 vor einer AM-

in einem Kanalverstärker KV1 nochmals verstärkt. Zur Wahlzeichenübertragung wird in der rechten Endstelle hinter den Bandpässen EBP₁ und SBP₂ durch die Senderelais S₁ oder S₂ kurzgeschlossen 5 oder unterbrochen. Dadurch wird die Trägerfrequenz reflektiert. Sie gelangt in den Demodulator Demod 2 der linken Endstelle und ergibt durch die Demodulation eine positive oder negative Gleichspannung, die im Kanalverstärker und im Ei?-Relais wie im Emp-

Ko-mponente aus M2 geschützt. Die Entkopplung der io fänger der rechten Endstelle empfangen wird. Vor

teilhaft ist die weitgehende Übereinstimmung der Empfangsschaltung der beiden Endstellen trotz der verschiedenen Modulationsarten AM und FM. Da die Signalempfangsschaltung der linken Endstelle auch

beiden Übertragungsrichtungen ist also durch die Zusammenwirkung von zwei Maßnahmen gewährleistet: Verwendung verschiedener Modulationsarten und Verwendung von Gabelschaltungen.

Nähere Einzelheiten über die zweckmäßige Ausbil- 15 auf Unterbrechung der Leitung anspricht, ist eine dung der Schaltung sind in der Fig. 3 dargestellt, die Überwachungsschaltung vorgesehen, welche über ein ein Ausführungsbeispiel für die Endstellen eines Dreikanalsystems zeigt. Aus dieser Schaltung ist vor allem
auch ersichtlich, wieneben den Sprechströmen die Wahl

verzögertes Überwachungsrelais Ü die Kanäle sperrt, wenn bei Leitungsunterbrechung oder Kurzschluß die ER -Relais aller drei Kanäle gleichzeitig ansprechen.

zeichen übertragen werden können. Der Modulator ap Auch auf der rechten Endstelle sind Überwachungs-

Modl stellt eine Schaltungsanordnung zur Quadraturmodulation dar. Die Frequenzmodulation entsteht durch Verändern der Rückkopplungsphase eines Oszillators. Dies wird dadurch erreicht, daß im Gitterrelais Ü vorgesehen, welche mit Hilfe des im Modulator Mod 2 gleichgerichteten Trägerstromes betätigt werden (gegebenenfalls mit Gleichstromverstärkung im zugeordneten NF-Verstärker). Es können

kreis der normalen Rückkopplungsspannung (über LC 25 eventuell auch die Gleichströme der Modulatoren zugeführt) eine um 90° verschobene, durch den Ring- Mod 2 von drei Kanälen über ein gemeinsames Relais modulator RM gesteuerte Spannung zugeführt wird.
Die Wahlzeichensendung erfolgt durch das Relais S₁
oder S₉, das eine Gleichspannung an die NF-Klemmen

geführt werden.
■ Ein weiterers Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 dargestellt. Der Modulator Mod 1 der linken Endstelle

des Ringmodulators RM legt oder z. B. mittels Zusatz- 30 KA ist ein selbstschwingender Ouadraturmodulator, kondensator den Schwingkreis umstimmt (in der
Figur nicht dargestellt!). Der Hub sei etwa + 1 kHz
für Sprache. Für Signalübertragung kann er auf etwa
3 kHz erhöht werden. Der Demodulator Demod 1 in

bei dem in einem Gegentaktmodulator mit unterdrücktem Träger zwei Seitenbänder S₀ und S₁₁ erzeugt werden, denen dann die Trägerfrequenz um 90° phasenverschoben gegen den resultierenden Seiten

der rechten Endstelle EA besteht aus einer Diskri- 35 bandvektor zugesetzt wird. Im Anodenkreis liegt ein minatorschaltung mit einer Gleichrichterphasenbrücke auf die Trägerfrequenz f₀ abgestimmter Kreis L₁ C₁. (Ringmodulator RM) und einem Phasennetzwerk mit --- . _ .. .. _ ..

den Widerständen von R, C und L. Für die Mittelfrequenz /₀ ist der Betrag des Scheinwiderstandes des

In Reihe mit C₁ liegen die Trägerklemmen 3/4 des Ringmodulators RM. Der Eingangswiderstand von RM ist nichtlinear, so daß er als Amplitudenbegrenzer

verstimmten Schwingkreises LC etwa gleich dem Be- 40 wirkt. Die Klemmenspannung an 3/4 ist gegenüber dem trag von R, und die dem Ringmodulator zugeführten Anodenwechselstrom um .90° phasenverschoben. Der Trägerspannungen sind um 90° gegeneinander verschoben, so daß seine Ausgangsspannung Null ist. Bei
positiven und negativen Frequenzabweichungen entstehen Phasenabweichungen und dadurch positive und 45 drehung des Rückkopplungsweges 180°, und es entnegative Spannungen, die im Kanalverstärker KV ver- steht die Trägerschwingung f_Q. Die an 5/6 angelegte stärkt werden. Zum Wahlzeichenempfang ist im
Anodenkreis ein polarisiertes Relais ER eingeschaltet.
Der Anodenruhestrom ist mit einer einstellbaren Hilfs-

erregung kompensiert, so daß der Kontakt er dieses 50 Vom Nachübertrager NU wird also eine resultierende Relais ER normalerweise in Mittelstellung steht. Es Spannung abgegeben, die phasenmoduliert ist (Phakönnen zwei Arten von Signalen, z.B. Belegungs- senhub 0). Durch die hohe Selektivität des Kristalls signal und Wahlzeichen, empfangen werden, je nach- Kr wird eine unerwünschte Rückkopplung der Seitendem im Modulator Mod 1 durch das Relais S₁ die bänder vermieden. (Bei tiefen Trägerfrequenzen kann Frequenz erniedrigt oder durch Relais S₂ erhöht 55 dies unter Umständen jedoch auch ohne Kristall erwird, reicht werden. Die Schaltung kann dann genau wie

nachfolgende, über einen Schwingkristall Kr (fncs~fo) angeschlossene Schwingkreis L₂C₂(^₀) bewirkt eine weitere Phasendrehung um 90°; somit ist die Gesamt-

NF-Spannung erzeugt an 1/2 die Seitenbandschwingungen S₀ und S₁₁, deren resultierender Zeiger auf dem Trägerzeiger T senkrecht steht (vgl. Zeigerdiagramm).

Die über die Leitung Ltg in der rechten Endstelle ankommende Trägerfrequenz gelangt auch in den unteren Zweig der Gabel G und zu dem Modulator Mod 2. Dieser besteht aus einer Gleichrichterschaltung, vorzugsweise einem Vollweggleichrichter, z. B. in Form der bekannten Grätzschaltung, der auf der rechten (Gleichstrom-) Seite die verstärkten NF-Sprechströme zugeführt werden. Es entstehen

die des FM-Modulators Mod 1 in Fig. 3 aussehen, es muß nur die Selektivität des Schwingkreises entsprechend erhöht werden.)

Der FM-Empfänger in der rechten Endstelle EA enthält als Demodulator Demodl einen Diskriminator, bestehend aus dem auf f₀ abgestimmten Schwingkreis LC, einem Blindwiderstand (z. B. Kondensator JC) und einem Ringmodulator RM in der in Fig. 4 a

Seitenbänder an den Trägerklemmen. Diese gelangen 65 dargestellten Schaltung. Beim Empfang der unmoduüber die Leitung Ltg zum Demodulator Demod 2 der lierten Trägerschwingung /₀ sind die an 1/2 und 3/4 linken Endstelle, einem Ringmodulator, dem die dem Modulator RM zugeführten Spannungen um 90° Trägerfrequenz über den einstellbaren Phasendreher φ gegeneinander phasenverschoben. Bei Modulation entin der für Amplitudendemodulation richtigen Phasen- steht an 5/6 eine mit der Modulationsfrequenz ansteilage zugeführt wird. Das entstehende NF-Band wird 70 gende NF-Spannung. Diese wird in dem nachfolgen-

den NF-Verstärker (Empfangsverstärker EV1) entzerrt und verstärkt.

Infolge des frequenzabhängigen Dämpfungsmaßes der Leitung Ltg entsteht für den FM-Kanal eine unerwünschte Amplitudenmodulation. Sie bewirkt eine ungleiche Wiedergabe der beiden Halbwellen (geradzahlige Harmonische, Klirren). Diese könnte durch eine Amplitudenbegrenzung unwirksam gemacht werden. In der Schaltung nach Fig. 4 ist statt dessen ein Entzerrer.E vor dem Demodulator Demodl eingeschaltet. Günstiger ist es jedoch, statt der Entzerrung der Einzelkanäle eine Gruppenentzerrung vorzunehmen (gestrichelt dargestellt durch E'). Man braucht dann nur einen einzigen Entzerrer für alle drei Kanäle. Zur Übertragung der Wählzeichen wird im linken Endamt KA der abgehende Träger durch das Relais 5 getastet. In der rechten Endstelle EA wird der Träger im Gleichrichter Gl gleichgerichtet, der Gleichstrom im NF-Verstärker EV1 verstärkt und im Relais Ei? empfangen. Eine Überwachung gegen Leitungsunterbrechung kann analog der in Fig. 3 angegebenen Überwachungsschaltung Übw für die Kanäle 1, 2 und 3 gemeinsam vorgesehen werden.

Die Sendeschaltung der rechten Endstelle EA enthält einen Ringmodulator RM, dem die über die Leitung ankommende Trägerfrequenz f₀ über einen Bandpaß BP 3 an 3/4 zugeführt wird. Die von rechts kommenden NF-Ströme erzeugen an den Klemmen 1/2 Seitenbänder, die durch den Sendeverstärker SV2 verstärkt werden. Durch diese SeitenbandverStärkung erhält man für die AM-Übertragung sehr viel bessere Pegelverhältnisse als bei dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 3). Der Modulationsgrad wird am Ausgang des Sendeverstärkers SV2 größer als 100%. Für die Wahlzeichensendung wird durch das Senderelais 5¹ zwischen den Klemmen 3/4 und 1/2 durchgeschaltet, (z. B. durch Gleichstromanschalten an 5/6). Damit ist der Verstärker SV 2 rückgekoppelt über BP 3, und es entsteht eine kräftige Schwingung von der Trägerfrequenz, die von der vom Gegenamt kommenden Trägerschwingung mitgezogen wird. Um den Einschwingvorgang bei der Zeichengabe zu beschleunigen, kann man eine Vordämpfung z. B. in Form eines Vorwiderstandes R_v vor dem Bandpaß BP 3 einfügen, so daß die Schwingungsamplituden im Bandpaß beim Tasten unverändert bleiben und kein Einschwingen erforderlich ist. Die Bandbreite kann dann beliebig klein sein. Die Empfangsschaltung an der linken Endstelle KA könnte die gleiche sein wie bei Fig. 3. Die in Fig. 4 dargestellte hat jedoch einen eigenen Signalempfangskreis mit Bandpaß BP, Gleichrichter Gl, Gleichstromverstärkung im Empfangsverstärker EV2 und Empfangsrelais ER. Dies hat den Vorteil, daß die Phase des Trägers bei der Wahlzeichengabe belanglos ist. Die trägerfrequenten Sprechströme werden im Ringmodulator RM des Demodulators Demod2 demoduliert, dem über den Phasendreher φ die Trägerfrequenz in der richtigen Phasenlage an den Klemmen 5/6 zugeführt wird. Das NF-Band wird im Empfangsverstärker EV2 noch einmal verstärkt. Die beiden Verstärkerröhren einer jeden Endstelle können ebenso wie bei dem ersten Beispiel nach Fig. 3 in eine Doppeltriode vereinigt werden.

An Stelle der in Fig. 4 angegebenen Schaltung eines selbstschwingenden Quadraturmodulators Modi kann auch eine passive Schaltung mit Fremdträgerspeisung nach Fig. 5 benutzt werden. Der Trägergenerator TrGen liefert zwei um 90° gegeneinander phasenverschobene Spannungen. Er ist gemeinsam für alle frequenzgleichen Geräte des Knotenamtes. Die erforderliehe Sendeverstärkung kann dann entweder einzeln je Kanal oder, wie Fig. 5 zeigt, durch den Gruppensendeverstärker GrSV gemeinsam für alle Kanäle vorgenommen werden.

Statt der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Diskriminatorschaltungen können auch andere benutzt werden, z. B. die des bekannten Ratiodetektors (Verhältnisgleichrichter), der durch seine Begrenzereigenschaften Vorteile bietet. Eine weitere Schaltung ist in Fig. 6 angegeben. Eine Spannung U₁₁₂ wird einer Brücke an den Diagonalen 1/2 zugeführt. Die Brücke enthält die beiden reellen Widerstände R_a und R_b und die beiden imaginären Widerstände W_a und W_b (z. B. Reihen- oder Parallelschwingungskreise). Für die Frequenz f_Q ist | W_a I=| R_a 1 und | W_b I = I R_b I. Zur Spannung [Z₁Z₂ wird eine Spannung U₂₁₅ phasengleich addiert. Man erhält dann das für f — f₀ dargestellte Zeigerdiagramm. Die Potentiale von Punkt 3 und Punkt 4 liegen auf diametralen Punkten eines Kreises über U₁I₂. Die resultierenden Spannungen U₄J₅ und U₃₁₅ sind gleich groß: |iZ_4fe| = |.iZ_8/g, und ergeben, gleichgerichtet in Gl₁ und Gl₂, gleiche, entgegengesetzt gerichtete Ströme. Mithin U₉₁₇=O. Ändert sich nun die Frequenz (/φ/₀), so wird das Diagramm unsymmetrisch und I [Z_4/51 =j= IU₃I₅ |. Die Gleichrichterströme werden verschieden, und es entsteht eine positive oder negative Ausgangsspannung U_%iv Eine Vereinfachung dieser Schaltung ist in Fig. 7 dargestellt. Die Brückenzweige R₀ und W_a der Schaltung nach Fig. 6 sind fortgefallen, die Vergleichsspannung U_i/5 ist konstant und wird dem Übertrager direkt oder über einen Spannungsteiler entnommen. Sowohl bei der Schaltung nach Fig. 6 als auch bei der nach Fig. 7 kann im Grenzfall die Spannung U₂J₅ auch zu Null gemacht werden, wodurch sich eine weitere Vereinfachung ergibt. Die Schaltung hat allerdings den Nachteil, daß die Halbwellen nicht ganz gleich übertragen werden (geradzahlige Harmonische). Dies wird bei der Schaltung nach Fig. 8 vermieden, die auch nur noch ein Widerstandspaar R_b und W_b enthält. Der Eingangsübertrager U₁ ist als Differentialübertrager ausgebildet (Wicklungen 1/0/2). Die veränderliche Vergleichsspannung [Z_4/5 wird durch einen zweiten Differentialübertrager O₂ gewonnen. Die in den Figuren dargestellten, nicht bezeichneten bzw. nicht erläuterten Teile der Schaltungen sind ohne weiteres verständlich.

Claims

Patentansprüche:

1. Trägerfrequenz - Nachrichtenübertragungssystem, bei dem die je in einer Übertragungsgruppe zusammengefaßten Kanäle der beiden Gesprächsrichtungen in gleicher Frequenzlage mit Zweidraht-Gleichlagebetrieb übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Übertragungsrichtungen die gleiche Trägerfrequenz, aber verschiedene Modulationsarten, insbesondere in der einen Übertragungsrichtung Frequenzmodulation (FM) oder Phasenmodulation (PM) oder Quadraturmodulation (QM) und in der anderen Amplitudenmodulation (AM) angewendet sind und daß dieselbe Trägerquelle für beide Übertragungswege (AM und FM oder PM bzw. QM) benutzt ist und an derjenigen Endstelle vorhanden ist, welche das FM- oder PM- bzw. QM-Band sendet, und daß dem AM-Modulator der Gegenendstelle die Trägerfrequenz über die Übertragungsleitung zugeführt ist.

2. Trägerfrequenz - Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die

Verwendung eines FM-Modulators, bei dem die Frequenzmodulation durch Verändern der Rückkopplungsphase eines Oszillators entsteht und im Gitterkreis der normalen Rückkopplungsspannung (über ein LC-Glied zugeführt) eine um 90° verschobene, durch einen Ringmodulator (RM) gesteuerte Spannung zugeführt ist (Mod 1, Fig. 3).

3. Trägerfrequenz - Nachrichtenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung eines FM-Demodulators mit Ringmodulator, dem das Empfangsband an zwei verschiedenen Klemmenpaaren zugeführt ist und Mittel vorgesehen sind, die, von der Trägerfrequenz ausgehend, mit wachsender Frequenzabweichung eine wachsende Phasenabweichung der beiden Klemmenspannungen bewirken, derart, daß sich eine entsprechende NF-Ausgangsspannung an dem dritten Klemmenpaar ergibt.

4. Trägerfrequenz - Nachrichtenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Vierpolmodulators, vorzugsweise in Grätzschaltung, als AM-Modulator, der zugleich als Gleichrichter für die Trägerfrequenz wirkt und der Trägergleichstrom

z. B. mittels Relais für Signalempfang (Ruf, Wahlzeichen oder Überwachung) dient.

5. Trägerfrequenz - Nachrichtenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Ringmodulators für die AM-Demodulation, dem an einem Klemmenpaar die empfangenen Seitenbänder und am anderen Klemmenpaar die Trägerfrequenz in der für AM-Demodulation geeigneten Phasenlage zugeführt sind, während dem dritten Klemmenpaar die NF-Signale entnehmbar sind.

6. Trägerfrequenz - Nachrichtenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein veränderbares Phasennetzwerk für die Einstellung der Trägerphase verwendet ist.

7. Trägerfrequenz - Nachrichtenübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruf- oder Wahlzeichensendung im FM-Weg durch Anlegen einer Gleichspannung an die NF-Klemmen des FM-Modulators erfolgt, wodurch eine entsprechende Frequenzänderung entsteht, welche im FM-Demodulatorausgangskreis eine Gleichspannung erzeugt, durch die ein Empfangs relais betätigt wird.

8. Trägerfrequenz - Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung, daß verschiedenartige Zeichen übertragbar sind, je nach Polung der an die NF-Klemmen des FM-Modulators angelegten Gleichspannung.

9. Trägerfrequenz - Nachrichtenübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Sendeschaltung für den AM-Kanal, der die Trägerspannung von der Gegenendstelle zugeführt wird, die Seitenbänder in einem Gegentaktmodulator (Ringmodulator) erzeugt und in einem Sendeverstärker verstärkt sind und daß die Trägerfrequenz, von der Leitung kommend, unter Umgehung des Sendeverstärkers den Trägerklemmen des Modulators über einen Schmalbandpaß (BP₃, Fig. 4) zugeführt ist.

10. Trägerfrequenz - Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungskreis (Sendeverstärker, Bandpaß und Modulator), der normalerweise durch die Trägersymmetrie des Modulators bedämpft ist, zum Zwecke der Erzeugung von Trägersignalen mit hohem Pegel (z. B. zur Ruf- oder Wahlzeichensendung) dadurch zu Eigenschwingungen veranlaßt wird, daß die Trägersymmetrie z. B. durch eine Gleichstromeinströmung auf der NF-Seite des Modulators stark vermindert ist.

11. Trägerfrequenz - Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerfrequenzbandpaß (BP₃) bei der Signalsendung mit hohem Pegel mit einer Vordämpfung versehen ist, z. B. durch Einschalten eines Vorwiderstandes (R_v), derart, daß Amplitudenänderungen im Bandpaß beim Ein- und Ausschalten möglichst vermieden werden (Fig. 4).

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 607 004.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen