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Geräuschunterdrückung bei Funkempfängern mit Transistoren im Niederfrequenzteil
Moderne Funk-.Nachrichtengeräte sind mit einer Automatik ausgerüstet, die in der
Literatur als Rauschsperre bezeichnet wird. Sie hat die Aufgabe, den Niederfrequenzteil
des Nachrichtenempfängers in den Sendepausen abzuschalten oder zu verriegeln, so
daß die unerwünschten Störgeräusche, die in diesen Zeiten zu hören wären, nicht
vom Lautsprecher ausgestrahlt werden können. Lediglich während der Zeitdauer einer
Sendung entriegelt die Rauschsperre den NF-Verstärker über ein Steuergitter oder
ein Relais und macht den Nachrichteninhalt der Sendung hörbar. Die üblichen Rauschsperren
nutzen eine Richtspannung aus, deren Größe von der Feldstärke des einfallenden Sendeträgers
abhängt. Die Auftastung der NF-Stufe des Nachrichtenempfängers erfolgt also dann,
wenn die Feldstärke des Empfangsträgers einen vorgegebenen Wert überschreitet.
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Klein-Funk-Nachrichtengeräte werden, dem heutigen Stande der Technik
entsprechend, vorwiegend mit Transistoren ausgerüstet. Da die Empfänger dieser Nachrichtengeräte
meist als Überlagerungsgeräte ausgeführt sind, verwendet man zur Zeit lediglich
in den Hochfrequenzstufen Verstärkerröhren, während die nachfolgenden ZF- und NF-Stufen
mit Transistoren bestückt sind.
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In einem solchen Empfangsgerät läßt sich die herkömmliche Art der
Rauschsperre nicht ohne weiteres anwenden.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine vom Sender her übertragene
Wechselspannung vorzugsweise getrennt vom Nachtrichtenempfangsweg zu verstärken
und nach Gleichrichtung als Betriebsspannung für mindestens eine Stufe des NF-Verstärkers
des Nachrichtenempfangsweges zu benutzen.
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Der Sender eines tragbaren oder ortsfesten Funk-Nachrichtengerätes
überträgt beispielsweise ein Niederfrequenzband von etwa 300 bis 3000 Hz, das in
der üblichen Weise zur Übermittlung des Nachrichteninhaltes dient. Diese. niederfrequente
Modulation wird dem Mikrophon bzw. dem nachgeschalteten Verstärker entnommen.
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Zusätzlich zur Nachrichtenmodulation strahlt der Sender gemäß einem
Merkmal der Erfindung einen Pilot-Ton aus, der in der Frequenz über dem Frequenzband
des vom Mikrofon aufgenommenen Sprachinhaltes liegt.
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Dieser Pilot-Ton ist dem Sendeträger fest zugeordnet. Wenn der Sender
eingeschaltet wird (durch Betätigen der Sprechtaste), strahlt er sofort den Pilot-Ton
aus, auch wenn das Mikrophon noch nicht besprochen wird.
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Der Pilot-Ton kann direkt aus der ungesiebten Betriebsspannung gewonnen
werden, die beispielsweise von einem selbstschwingenden Transistorumformer aus der
Batteriespannung erzeugt wird. Dazu wird die Schwingfrequenz des Transistorumformers
in die gewünschte Tonhöhe gelegt, die sich außerhalb des Modulationsbandes befindet.
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Vorzugsweise gelangt hierbei ein Teil der ungesiebten pulsierenden
Gleichspannung des Transistorumformers an eine dafür geeignete Stufe des Senders,
die diesen dadurch mit dem Pilot-Ton moduliert.
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An die Frequenzstabilität des Pilot-Tones werden im allgemeinen keine
hohen Anforderungen gestellt; sie wird ohnehin belastungs- und temperaturabhängig
sein. Das ist aber für ihren Verwendungszweck unbedeutend.
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Falls der Nachrichteninhalt des Senders in Form von Frequenzmodulation
ausgestrahlt wird, kann der Pilot-Ton als zusätzlich aufgedrückte Amplitudenmodulation
vom Sender abgestrahlt werden. Er muß dann empfangsseitig an geeigneter Stelle demoduliert
werden, z. B. am Gitter einer begrenzenden ZF-Stufe.
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Gegebenenfalls kann man auch den vom Sender ausgestrahlten Träger
selbst auf der Empfangsseite nach Verstärkung und.Gleichschaltung als Betriebsspannung
einer NF-Stufe ausnutzen. Ebenso ist es möglich, die betriebsmäßige Modulation des
Senders zur Erzeugung der Betriebsspannung zu benutzen.
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An Hand der schematischen Zeichnung soll nun ein Ausführungsbeispiel
einer Empfangsanordnung nach der Erfindung beschrieben werden, und zwar sei der
Fall angenommen, daß der Sender mit einem zusätzlichen über dem Verkehrsfrequenzband
liegenden Pilot-Ton moduliert werde. Die von der. Antenne A aufgenommene Energie
des Senders gelangt zunächst in den Hochfrequenzverstärker HF, in dem auch
eine Frequenzumsetzung bewirkt wird, und anschließend in den Zwischenfrequenzverstärker
ZF. Die vom Demodulator D erzeugte Niederfrequenzspannung wird in einer Niederfrequenzverstärkerstufe
NFT7 verstärkt
und anschließend, gegebenenfalls unter Einfügung
eines Hochpasses HP und eines Tiefpasses TP, aufgetrennt. Der hochliegende
Pilot-Ton wird in einer zusätzlichen, vorzugsweise als l:esonanzverstärker ausgebildeten
Verstärkerstufe A-FR verstärkt und einem Gleichrichter G zugeführt, wobei man zweckmäßig
eine solche Zeitkonstante vorsieht, daß etwaige Schwankungen des Pilot-Tories ausgeglichen
werden.
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Die erzeugte Gleichspannung UB dient als Betriebsspannung für
den NF-Transistorverstärker 1"FZ, der sich vor dem Hörer oder Lautsprecher des Nachrichtenempfängers
befindet, wobei im Bedarfsfalle noch eine Endstufe \'FE nachgeschaltet werden kann.
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Nach Beendigung der Sendung, wenn der Sendeträger mit dem Pilot-Ton
nicht mehr empfangen wird, bekommt der NF-Transistor 1-FZ keine Betriebsspannung
mehr. und der Empfänger schweigt.
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Damit wird der erwünschte Rauschsperreneffekt erzielt.
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Wenn man auf einen Pilot-Ton verzichten will oder muß, ist es möglich,
auch ohne diesen auszukommen. Dazu wird lediglich die Zeitkonstante der Gleichrichterschaltung
G größer bemessen. Jetzt wird die Betriebsgleichspannung des vor dem Hörer liegenden
NF-Transistors 1-FZ direkt aus der ilodulationsspannung gewonnen. Da die senderseitig
angewendete Modulationsgrad- bzw. -hubkonstanthaltung für einen NF-Pegel sorgt,
der weitgehend von der Besprechungslautstärke unabhängig ist, kann die von dem Gleichrichter
G gewonnene Gleichspannung als nahezu konstant angesehen werden. Die große Zeitkonstante
gleicht zusätzlich Pegelschwankungen aus und überbrückt kleine Sprechpausen, wie
sie bei normaler Sprechweise während einer Mikrophonbesprechung auftreten.
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Allerdings ist der Gebrauch des Pilot-Tones vorteilhafter. weil dabei
dem Transistor \-FZ auch bei etwas längeren Gesprächspausen eine Betriebsspannung
zugeführt wird, so daß bei Wiedereinsetzen der Sprache keine Verzögerung der Deblockierung
erfolgen kann. Auch läßt sich der Pilot-Ton in an sich bekannter Weise zusätzlich
für andere Zwecke. beispielsweise zum Selektiv-Ruf, ausnutzen.
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Durch einen nicht dargestellten Schalter ist es möglich, die Funktion
der NF-Sperre zu unterbrechen, was dem Abschalten der Rauschsperre herkömmlicher
Art gleichkommt. Der Schalter legt die normale Betriebsspannung, mit der die übrigen
Transistoren versorgt werden. auch an den Transistor XFZ. Der NF-Teil des Empfängers
ist dadurch unabhängig vom empfangenen Träger bzw. Pilot-Ton im Betrieb.
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Der Übertrager, der auf den zusätzlichen NF-Transistorverstärker 1%FR
folgt, kann so ausgelegt werden, daß seine Eigenresonanz etwa der Pilot-Ton-Frequenz
entspricht, so daß sich eine leichte Anhebung der gleichzurichtenden NF-Spannung
ergibt und sich diese mit Sicherheit aus dem Ruherauschen des Empfängers hervorhebt.