DE1050395B - - Google Patents
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Description
BUNBUN
Die Erfindung betrifft einen stetig abstimmbaren Frequenzumsetzer, insbesondere Überlagerungsempfänger mit hoher Treffsicherheit der Frequenzeinstellung durch Verwendung eines quarzstabilisierten Oberwellenspektrums unter Vermeidung von abstimmbaren Filtern in den umgesetzten Frequenzlagen und mit eingriffiger Bedienung (grob und fein).The invention relates to a continuously tunable frequency converter, in particular a heterodyne receiver with high accuracy of the frequency setting through the use of a quartz-stabilized harmonic spectrum while avoiding tunable filters in the implemented frequency ranges and with engaging operation (coarse and fine).
Für diese Aufgabe ist eine Lösung bekannt, welche an Hand des Sahaltschemas von Fig. 1 erläutert wird.A solution for this task is known, which is explained using the schematic diagram of FIG. 1.
Das von der Antenne 11 aufgenommene Empfangsband und ein Teil des in der quarzstabilisierten Anordnung 12 gebildeten Oberwellenspektrum eines Quarzes werden mittels eines gemeinsamen, durcihstinimbaren Oszillators^ 13 je in eine erste Zwischenfrequenzilage oberhalb des Ernpfangsbandes umgesetzt (Mischstufen A1 und B1). Die umgesetzten Empfangssignale durchlaufen dätui ein Filter 14, dessen Breite mindestens dem Oberwellenabstand des Oberwellen-Spektrums entspricht, während das umgesetzte Oberwellenspektrum selbst einem so schmalen Filter 15 zugeführt wird, daß nur eine Oberwelle durchgelassen wird.The reception band picked up by the antenna 11 and part of the harmonic spectrum of a quartz formed in the quartz-stabilized arrangement 12 are each converted into a first intermediate frequency position above the reception band by means of a common, adjustable oscillator ^ 13 (mixing stages A 1 and B 1 ). The converted received signals pass through a filter 14, the width of which corresponds at least to the harmonic spacing of the harmonic spectrum, while the converted harmonic spectrum itself is fed to a filter 15 which is so narrow that only one harmonic is allowed to pass.
Das in der Mischstufe A1 umgesetzte und durch das Filter 14 herausgesiebte Empfangsband und die in der Mischstufe B1 umgesetzte und durch das Filter 15 herausgesiebte Oberwelle des Oszillators 12 werden miteinander gemischt (Mischstufe C1) und ergeben eine Zwisohenfrequenz in tiefer Frequenzlage, in der mittels eines Interpolationsoszillators 16 die Signale in der Mischstufe 19 in eine feste endgültige Frequenzlage umgesetzt werden (Klemme 10). The reception band converted in mixer A 1 and screened out by filter 14 and the harmonic of oscillator 12 converted in mixer B 1 and screened out by filter 15 are mixed with one another (mixing stage C 1 ) and result in an intermediate frequency in the lower frequency range, in which by means of an interpolation oscillator 16, the signals in the mixer 19 are converted into a fixed final frequency position (terminal 10).
Diese bekannte Lösung weist erhebliche Nachteile auf:This known solution has significant disadvantages:
1. Vor der letzten Umsetzung in der Mischstufe 19 mittels des Interpolationsoszillators 16 muß ein scharfes (mehrkreisiges) Filter 17 vorgesehen werden, welches durchstimmbar ist und dessen Abstimmung in Abhängigkeit bzw. im Gleichlauf mit dem Interpolationsoszillator 16 durchgeführt wird.1. Before the last conversion in the mixer 19 by means of the interpolation oscillator 16 must be sharp (multi-circuit) filter 17 are provided, which is tunable and its Coordination is carried out as a function of or in synchronism with the interpolation oscillator 16 will.
2. Um in der ersten (Ihohen) ZF-Lage eine ausreichende Nebenwellendampfung der umgesetzten Oberwelle aus dem Oberwellenspektrum zu ermöglichen, muß ein relativ großer Oberwellenabstand vorausgesetzt werden, d. h., die Grundfrequenz des Oberwellenspektrums muß relativ hoch sein (z. B. 1 MHz). Dies ist einmal nachteilig, weil der Interpolationsoszillator 1 b einen Frequenzbereich von der Größe der Grundfrequenz aufweisen muß (z. B. 1 MHz), was für seine Einstellgenauigkeit nachteilig ist. Da andererseits der durchstimmbare Oszillator 13 in Stufen abzustimmen ist, die der Grundfrequenz des Oberwellenspektrums entsprechen, und da vor der2. In order to enable sufficient secondary wave attenuation of the converted harmonic from the harmonic spectrum in the first (high) IF range, a relatively large harmonic spacing must be assumed, that is, the fundamental frequency of the harmonic spectrum must be relatively high (e.g. 1 MHz) . This is even disadvantageous because the Interpolationsoszillator 1 b must have a frequency range of the size of the fundamental frequency (z. B. 1 MHz), which is disadvantageous for his setting accuracy. On the other hand, since the tunable oscillator 13 is to be tuned in steps that correspond to the fundamental frequency of the harmonic spectrum, and there before the
^ : S 2.^: S 2.
Stetig abstimmbarer Frequenzumsetzer,Constantly tunable frequency converter,
insbesondere Uberlagerungsempfängerespecially overlay receivers
- ras j) f-: test - ras j) f-: test
Anmelder:Applicant:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin and Munich,
Munich 2, Wittelsbacherplatz 2
Dipl.-Ing. Dieter Leypold, München-Solln, und Peter Schucht, München, sind als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Dieter Leypold, Munich-Solln, and Peter Schucht, Munich, have been named as inventors
ersten Umsetzung des Empfangsbandes wenigstens eine grobe Vorselektion (z. B. in Form eines einzelnen
abgestimmten Kreises 18) notwendig ist, so ergibt sich, daß eine eingriffige Bedienung von
Vorselektion und durchstimmbaren Oszillator nur mit erheblichem Aufwand durchführbar ist.
Es ist bekannt, daß zur Vermeidung des zuletzt erwähnten Nachteiles die Schaltung nach Fig. 1 sich
auch so durchbilden läßt, daß die erste Umsetzung des Empfangsbandes und die des Oberwellenspektrums in
eine Frequenzlage unterhalb des Empfangsbereichs gelegt wird. In diesem Fall kann zwar eine tiefere
Rastergrundfrequenz (z. B. 100 kHz) benutzt werden, aber diese Umsetzung in eine erste tiefe Frequenzlage
hat andere schwerwiegende Nachteile zur Folge, auf die weiter unten näher eingegangen wird.If at least a rough preselection (e.g. in the form of a single coordinated circle 18) is necessary for the first conversion of the receiving band, it follows that an intervening operation of preselection and tunable oscillator can only be carried out with considerable effort.
It is known that, in order to avoid the last-mentioned disadvantage, the circuit according to FIG. 1 can also be designed in such a way that the first conversion of the reception band and that of the harmonic spectrum are placed in a frequency position below the reception range. In this case, a lower basic grid frequency (e.g. 100 kHz) can be used, but this conversion to a first low frequency position results in other serious disadvantages, which will be discussed in more detail below.
Eine weitere bekannte Lösung für die genannte Aufgabe ist in Fig. 2 schematisch, dargestellt. Diese Lösung arbeitet in folgender Weise:Another known solution for the stated object is shown schematically in FIG. These Solution works in the following way:
Das von der Antenne 21 zugeführte Empfangsband und das von der quarzstabilisierten Oszillatoranordnung 22 gelieferte Oberwellenspektrum werden nach Durchlaufen je einer abstimmbaren Vorselektion 28 bzw. 29 mittels des gemeinsamen, durchstimmbaren Oszillators 23 in je eine erste ZF-Lage unterhalb desThe reception band supplied by the antenna 21 and that from the quartz-stabilized oscillator arrangement 22 delivered harmonic spectrum are each after passing through a tunable preselection 28 or 29 by means of the common, tunable oscillator 23 in a first IF position below the
809 749/264809 749/264
Empfangsbandes umgesetzt (Mischstufen^2 und B2). Die umgesetzten Empfangssignale durchlaufen dann ein Filter 24, dessen Breite mindestens dem Oberwellenabstand des Oberwellenspektrums (Oszillator 22) entspricht, während das umgesetzte Oberwellen-Spektrum selbst einem so schmalen Filter 25 zugeführt ist, daß nur eine Oberwelle durdhgelassen wird. Daran anschließend wird die herausgesiebte Oberwelle des Oberwellenspektrums mit eimern Interpolationsoszillator 26 moduliert (Mischstufe C2) und die sich daraus ergebende veränderbare Frequenz über ein Filter 27 mit den umgesetzten Empfangssignalen gemischt (Misahstufe D2), wobei sich eine endgültige feste Zwischenfrequenz ergibt (Klemme 20).Reception band implemented (mixers ^ 2 and B 2 ). The converted received signals then pass through a filter 24, the width of which corresponds at least to the harmonic spacing of the harmonic spectrum (oscillator 22), while the converted harmonic spectrum itself is fed to a filter 25 which is so narrow that only one harmonic is allowed through. The filtered out harmonic of the harmonic spectrum is then modulated with buckets of interpolation oscillator 26 (mixer stage C 2 ) and the resulting variable frequency is mixed with the converted received signals via a filter 27 (misah stage D 2 ), resulting in a final fixed intermediate frequency (terminal 20 ).
Auch diese bekannte Lösung ist mit Nachteilen verbunden, die die praktische Anwendung sehr behindern. Die erste tiefe Zwischenfrequenz ermöglicht zwar eine verhältnismäßig tiefe Rastergrundfrequenz (z. B. 100 kHz). Dies wird aber mit der Notwendigkeit erkauft, zur Spiegelwellenunterdrückung durchstimmbare Vorselektionskreise 28 und 29 vorzusehen, die im Gleichlauf mit dem durchstimmbaren Oszillator 23 abzustimmen sind. Dies bedeutet auf der Seite des Oberwellenspektrums, abgesehen vom Aufwand, keine besonderen Schwierigkeiten. Dagegen muß bei der Vorselektion 28 auf der Seite der Empfangssignale als erschwerend berücksichtigt werden, daß einerseits ein Frequenzband von etwa der Breite der Rastergrundfrequenz übertragen werden muß und daß andererseits der Spiegelwellenabstand wegen der tiefen Zwisohenfrequenzlage sehr gering ist. Man hat bisher diese Schwierigkeiten nur dadurch umgehen können, daß durch einen zusätzlichen Bedienungsgriff eine scharfe Abstimmung der Vorselektion 28 erfolgt.This known solution is also associated with disadvantages which greatly impede practical application. The first low intermediate frequency allows a relatively low basic grid frequency (z. B. 100 kHz). However, this is bought at the cost of providing preselection circuits 28 and 29 which can be tuned for mirror wave suppression and which are to be tuned in synchronism with the tunable oscillator 23. On the side of the harmonic spectrum, this means no particular difficulties, apart from the complexity. On the other hand, in the preselection 28 on the side of the received signals, it must be considered as aggravating that, on the one hand, a frequency band approximately the width of the basic screen frequency must be transmitted and, on the other hand, the image wave spacing is very small because of the low intermediate frequency position. Up to now, these difficulties have only been circumvented by sharply tuning the preselection 28 by means of an additional operating handle.
Ein weiterer Nachteil der tiefen ZF-Lage bei der Schaltung nach Fig. 2 ist dadurdh bedingt, daß die Frequenzvariation der Vorselektion 28 und des durchstimmbaren Oszillators 23 sehr groß ist. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, Wellensahalter und mehrere Skalen zu verwenden. Außerdem muß als nachteilig angesehen werden, daß der Empfangsfrequenzbereich nach tiefen Frequenzen dadurch beschränkt ist, daß er nicht über die Zwischenfrequenz reichen darf, welche aber zur Erzielung einer möglichst guten Spiegelwellendämpfung möglichst hoch gewählt werden muß.Another disadvantage of the low IF position in the circuit according to FIG. 2 is due to the fact that the frequency variation of the preselection 28 and of the tunable oscillator 23 is very large. This creates the need to use wave holder and multiple scales. In addition, it must be regarded as a disadvantage that the receiving frequency range is limited to low frequencies in that it must not extend beyond the intermediate frequency, which must be selected as high as possible in order to achieve the best possible image wave attenuation.
Außerdem erfordert die Einmischung C2 des Interpolationsoszillators 26 in der tiefen Zwischenfrequenz-Iage (also einer Frequenzlage in der gleichen Größenordnung wie die Frequenz des Interpolationsoszillators), daß mindestens eines der Filter der tiefen ZF-Lage (Filter 24 bzw. 27) im Gleichlauf mit dem Interpolationsoszillator 26 mit abgestimmt wird.In addition, the interference C 2 of the interpolation oscillator 26 in the low intermediate frequency position (i.e. a frequency position of the same order of magnitude as the frequency of the interpolation oscillator) requires that at least one of the filters in the low IF position (filter 24 or 27) be in synchronization the interpolation oscillator 26 is tuned with.
Die an Hand von Fig. 2 erläuterte Schaltung ist auch in der Art bekanntgeworden, dall zur Realisierung einer sehr tiefen Rastergrundfrequenz (z. B. 10 kHz), das heißt eines so feinstufigen Oberwellenspektrums, daß eine Heraussiebung der Oberwellen mittels des Filters 25 in Fig. 2 nicht möglich ist, nach der ersten Umsetzung in einer ZF-Lage unterhalb des Empfangsbandes eine zweite Umsetzung in eine noch tiefere Frequeruzlage mittels eines fest abgestimmten Oszillators sowohl für das Oberwellenspektrum als auch für das Frequenzband erfolgt. An den obenerwähnten Nachteilen der Schaltung nach Fig. 2 ändert sich dadurch jedoch nichts wesentliches. Außerdem ist diese Schaltung nur sehr schwer zu realisieren, weil in diesem Fall an die Frequenzkonstanz des durchstimmbaren Oszillators 23 ungewöhnlich hohe Forderungen" gestellt werden müssen.The circuit explained with reference to FIG. 2 has also become known in the manner that for realizing a very low basic raster frequency (e.g. 10 kHz), i.e. such a finely graduated harmonic spectrum that the harmonic waves can be filtered out by means of the filter 25 in FIG 2 is not possible, after the first conversion in an IF position below the reception band, a second conversion in an even lower frequency position takes place by means of a fixed oscillator for both the harmonic spectrum and the frequency band. However, this does not significantly change the disadvantages of the circuit according to FIG. 2 mentioned above. In addition, this circuit is very difficult to implement because in this case unusually high demands must be made on the frequency constancy of the tunable oscillator 23.
Die Erfindung, welche einen stetig abstimmbaren Frequenzumsetzer, insbesondere einen Überlagerungsempfänger mit hoher Treffsidherheit der Frequenzeinstellung durch Verwendung eines quarzstabilisierten Oberwellenspektrums betrifft, unter Vermeidung von abstimmbaren Filtern in den umgesetzten Frequenzlagen und mit eingriffiger Bedienung (grob, fein), \rermeidet die erwähnten Nachteile der bekannten Lösungen durch die gleichzeitige Anwendung der folgenden Merkmale, die an Hand des in der Fig. 3 schematisch dargestellten Schaltbildes erläutert werden: Das von der Empfangsantenne an die Klemme 31 gelieferte Empfangsband und das von der quarzstabilisierten Anordnung 32 gelieferte Oberwellenspektrum werden mittels eines gemeinsamen, durchstimrnjiaiien_05zillatörs^3_in je ejne_erste_- Zwiscnenfrequenzlage oberhalb des. .Empiangsbandes umgesert"/>---(Mts"clisfufen A3 und B3). Die umgese^en~EnTpiangssignale durchlaufen dann ein Filter 34, dessen Breite mindestens dem Oberwellenabstand des Oberwellenspektrums entspricht, während das umgesetzte Oberwellenspektrum selbst einem so schmalen Filter 35 zugeführt wird, daß nur ein kleiner Teil des Oberwellenspektrums durchgelassen wird.The invention, which relates to a continuously tunable frequency converter, in particular a heterodyne receiver with high accuracy of the frequency setting by using a quartz-stabilized harmonic spectrum, avoiding tunable filters in the converted frequency positions and with intervening operation (coarse, fine), avoids the disadvantages of the known ones Solutions through the simultaneous use of the following features, which are explained using the circuit diagram shown schematically in FIG 3_in each one_first_ intermediate frequency position above the .Empiang band reversed "/> --- (Mts" clisfufen A 3 and B 3 ). The inverted triangular signals then pass through a filter 34, the width of which corresponds at least to the harmonic spacing of the harmonic spectrum, while the converted harmonic spectrum itself is fed to a filter 35 which is so narrow that only a small part of the harmonic spectrum is allowed to pass.
Daran anschließend werden das herausgesiebte Empfangsband und die herausgesiebten Oberwellen mittels eines gemeinsamen, fest abgestimmten Oszillators 1 in je eine tiefe Frequenzlage umgesetzt (Mischstufen E3 und F3), in der sowohl die Empfangssignale als auch die gewünschte Oberwelle je ein schmales Filter 4 bzw. 5 durchlaufen. Dabei wird die Frequenz des fest abgestimmten Oszillators 1, soweit sie für die Transponierung der Empfangssignale benutzt wird, vorher mit der Frequenz eines um den Abstand zweier Oberwellen des Oberwellenspektrums veränderbaren Interpolationsoszillators 36 moduliert (Mischstufe G3), so daß die zur Transponierung der Empfangssignale benutzte Frequenz um den gleichen Betrag variabel ist.Subsequently, the filtered out receiving band and the filtered out harmonics are converted into a low frequency position each by means of a common, fixed oscillator 1 (mixer stages E 3 and F 3 ), in which both the received signals and the desired harmonics are each a narrow filter 4 or 5 run through. The frequency of the permanently tuned oscillator 1, insofar as it is used for transposing the received signals, is previously modulated with the frequency of an interpolation oscillator 36 which can be changed by the distance between two harmonics of the harmonic spectrum (mixer G 3 ), so that it is used to transpose the received signals Frequency is variable by the same amount.
Zwischen den Misdhstufen E3 und Gil liegt ein fest abgestimmtes Filter 2 mit einer Bandbreite entsprechend dem Abstand zweier Oberwellen des Oberwellenrasters, wodurch die bei der Mischung in G3 entstehenden unerwünschten Nebenwellen unterdrückt werden.Between the mixing stages E 3 and G il there is a permanently tuned filter 2 with a bandwidth corresponding to the distance between two harmonics of the harmonic grid, which suppresses the undesired secondary waves that arise during the mixing in G 3.
Die ausgesiebten Empfangssignale werden anschließend mit der ausgesiebten Oberwelle des Oberwellenspektrums moduliert (Mischstufe C3). Daraus ergibt sich eine dritte Zwischenfrequenz (Klemme 30). Dabei fällt die Frequenzungenauigkeit des durchstimmbaren, 33, und des festen Oszillators, 1, heraus, und die Frequenzkonstanz dieser endgültigen ZF ist — außer von der Frequenzkonstanz des zu empfangenden Senders — nur noch von der Frequenzkonstanz der benutzten Oberwellen 32 und des Interpolationsoszillators 36 abhängig.The filtered out received signals are then modulated with the filtered out harmonic of the harmonic spectrum (mixer stage C 3 ). This results in a third intermediate frequency (terminal 30). The frequency inaccuracy of the tunable oscillator, 33, and the fixed oscillator, 1, are eliminated, and the frequency constancy of this final IF is - apart from the frequency constancy of the transmitter to be received - only dependent on the frequency constancy of the harmonics 32 and the interpolation oscillator 36 used.
Ein besonderer Vorteil der erfindun'gsgernäßen Schaltung gegenüber den erwähnten bekannten Schaltungen ergibt sich daraus, daß sich die Frequenzen des fest abgestimmten Oszillators 1 und des Interpolationsoszillators 36 um etwa eine Größenordnung unterscheiden. Nur dadurdh ergibt sich die Möglichkeit, den Interpolationsoszillator einzufügen, ohne daß in irgendeiner ZF-Lage abstimmbare Filter erforderlich sind.A particular advantage of the circuit according to the invention over the known circuits mentioned results from the fact that the frequencies of the permanently tuned oscillator 1 and the interpolation oscillator 36 differ by about an order of magnitude. Only then does the possibility arise insert the interpolation oscillator without the need for filters that can be tuned in any IF position are.
Die Verwendung einer ersten ZF-Lage oberhalb des Empfangsbereiches ergibt zunächst den (an sichThe use of a first IF position above the reception area initially results in the (per se
Claims (4)
■—-©er Frequenzumsetzer nach Fig. 3 ist nicht nur als Empfänger, sondern auch als Sender, z. B. als Steuersender, verwendbar. Die in Fig. 3 beispielsweise dargestellte Schaltung eines Frequenzumsetzers kann in der Weise als Steuersender angewandt werden, daß die in einer tiefen Frequenzlage aufbereitete Nachricht an Klemme 30 zugeführt wird und in der Endfrequenzlage an Klemme 31 abgegeben wird.Since only a small frequency variation of the oscillator 33 (less than 1: 2 is required in a first IF position above the reception range in order to bridge a large reception range (e.g. 1:20), a single range can be used without using In order to couple the tuning of the pre-circuit 37 in the antenna feed line with the tuning of the tunable oscillator, it is desirable to also use the pre-circuit 37 with a large frequency variation (e.g. 1:20) in a range without using one According to an advantageous' implementation of the invention, the pre-circuit 37 is built up from a variable capacitor in connection with a variometer, the variations of which occur simultaneously However, since in the case of the present here in the case of the requirements. If the synchronization accuracy is relatively low, it is possible without any particular difficulties to carry out a simultaneous variation of the capacitance and inductance in the pre-circuit 37.
■ - © he frequency converter according to Fig. 3 is not only as a receiver, but also as a transmitter, for. B. can be used as a tax transmitter. The circuit of a frequency converter shown in FIG. 3, for example, can be used as a control transmitter in such a way that the message processed in a low frequency position is fed to terminal 30 and is output to terminal 31 in the end frequency position.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1957S0055683 DE1050395B (en) | 1957-10-28 | 1957-10-28 |
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Publications (1)
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DE (1) | DE1050395B (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1087184B (en) * | 1959-04-30 | 1960-08-18 | Telefunken Gmbh | Setting or measuring arrangement for the precise adjustment of a superimposition receiver |
DE1179611B (en) * | 1958-10-24 | 1964-10-15 | Telefunken Patent | Circuit for generating a modulated high-frequency carrier oscillation to be transmitted |
DE2431766A1 (en) * | 1974-03-15 | 1975-09-18 | Adret Electronique | FREQUENCY SYNTHETIZER |
-
1957
- 1957-10-28 DE DE1957S0055683 patent/DE1050395B/de active Pending
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