-
Regelverf ahren zur Erzeugung einer konstanten Ainplitude des Mischproduktes
eines Rin,-modulators Zusatz zum Patent 1028 628
Das Hauptpatent betrifft
einen Ringmodulator für sehr hohe Frequenzen, vorzugsweise für Femsehfrequenzen
und Frequenzen des Dezimeterwellenbereiches. In dem Ringmodulator sind als Modulatorübertrager
mehrere Schlitzübertrager vorgesehen, welche eine hohe Symmetrie der zu mischenden
Hochfrequenzspannungen mit den Frequenzen f,
und f. erzeugen. Die Symmetrie
bei der Einspeisung der beiden Hochfrequenzspannungen f, und f2 in den Ringmodulator,
d. h. in dessen Diodenbrückenschaltung, wird noch durch eine räumlich symmetrische
Anordnung der Schlitzübertrager zueinander und zu den Richtleitem des Ringmodulators,
d. h. zu dessen Diodenbrückenschaltung, erhöht. Es wird dadurch eine
hohe Spannungssymmetrie der zu mischenden Frequenzen f, und f. erzeugt, die
bewirkt, daß im Mischprodukt die Ausgangsfrequenzen f, und f" sowie deren Oberwellen
weitgehend unterdrückt werden und keinen Einfluß mehr auf die Amplitude des Mischproduktes
haben, die dann nur noch von der Größe der Amplitude der Frequenz f.
= fl ± f. bestimmt ist.
-
Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, die Unterdrückung der unerwünschten
Frequenzen fl und f2 sowie deren Oberwellen im Mischprodukt noch dadurch zu erhöhen,
daß in den Modulator, d. h. in die Diodenbrücke des Ringmodulators, ein Gleichstrom
eingespeist wird, der zur Festlegung des günstigsten Arbeitspunktes der Dioden dient.
Es wird damit eine optimale Symmetrie der Dioden und in weiterer Folge eine optimale
Unterdrückung der beiden Ausgangsfrequenzen fl und f2 und deren Oberwellen im NEschprodukt
erreicht.
-
Die Amplitude des so erzeugten Mischproduktes ist dann allein von
der Amplitude der Frequenz f. abhängig, die wahlweise fl ± f.
sein kann. Die Amplitude der Frequenz f", in der Folge Mischprodukt f.
genannt,
ist proportional der Summe der Amplituden der beiden zu mischenden Spannungsfrequenzen
f,
und f, Die Amplitude des Mischproduktes f" ist konstant, wenn die beiden
Amplituden der Frequenzen f, und f., konstant sind. Sie ist jedoch
Schwankungen unterworfen, wenn eine Amplitude der beiden Frequenzen fl und f. nicht
konstant ist, wie dies beispielsweise bei Mischvorgängen in Frequenzurnsetzem in
der UKW- und Femsehübertragungstechnik oder in Eingangsschaltungen von UKW- und
Femsehempfängem der Fall ist. In den angeführten Beispielen wird ein mit Amplitudenschwankungen
behaftetes Empfangssignal von der Frequenz fl mit einer OsziEatorspannung mit der
Frequenz f2 gemischt. Die Dimensionierung der Gesamtverstärkung beispielsweise eines
Femsehfrequenzumsetzers erfolgt dabei nach der kleinsten Sparinungsamplitude des
Empfangssignals f" die noch den vollen Ausgangspegel des Mischproduktes f.
hefem soll. Dies macht eine wirksame Verstärkungsregelung bei größeren Spannungsamphtuden
des Empfangssignals f, erforderlich, um eine übersteuerung des Ausgangspegels,
d. h. des Mischproduktes f., zu vermeiden. Für eine derartige Verstärkungsregelung
sind Verfahren bekanntgeworden, die nach Art der Vor- oder Rückwärtsregelung von
Hochfrequenzverstärkem die Verstärkung des mit Amplitudenschwankungen behafteten
Empfangssignals fl in Abhängigkeit vom Ausgangspegel der Mischstufe, d. h.
in Abhängigkeit von der zwangläufig ebenfalls mit Schwankungen behafteten Amphtude
des Mischproduktes f" oder umgekehrt regeln. In -vielen Fällen ist dabei zur Erziel:ung
einer wirksamen Regelung der Verstärkung und Aussteuerung eine kombinierte Vor-
und Rückwärtsregelung erforderlich. Zur Durchführung dieser bekannten Regelverfahren
sind regelbare Verstärker sowohl für das Einpfangssignal f, als auch für das Mischprodukt
f3 erforderlich. Diese Verstärker müssen, insbesonders wenn mit dem Empfangssignal
f:, und dem Mischprodukt f. Videofrequenzen übertragen werden sollen, breitbandig
ausgeführt werden. Regelbare Breitbandverstarker erfordem einen großen technischen
Aufwand insbesonders dann, wenn eine kombinierte Vor- und Rückwärtsregelumg erforderlich
ist. Außerdem erfordem diese Verstärker einen verhältnismäßig großen Raum; dies
führt bei der konstruktiven
Gestaltung von Femsehkleinstfrequenzumsetzem
zu Schwierigkeiten.
-
Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, wird bei einem Regelverfahren
zur Erzeugungr einer konstanten Amplitude des Mischproduktes eines Ringmodulators
nach Patent 1028 628, mit welchem aus einer mit Amplitudenschwankungen behafteten
Eingangsfrequenz f, und einer Oszillatorfrequenz f2 mit konstanter Amplitude ein
mit Arnplitudenschwankungen behaftetes Mischprodukt mit der Frequenz f" erzeugt
wird, erfindungsgemäß aus den Amplitudenschwankungen entweder des Empfangsrelais
fl oder des Mischproduktes f,. eine Regelspannung abgeleitet, die zur Steuerung
eines Regelverstärkers dient, über den die konstante Oszillatorspannung mit der
Frequenzf, der Mischstufe, d. h dem Ringniodulator, zugeführt wird, und dessen
Verstärkung durch die Steuerspannung im reziproken Verhältnis zu den Amplitadenspannungen
des Empfangssignals fl oder des Mischproduktes f.. gesteuert und verändert wird.
-
Das neue Regelverfahren hat den Vorteil, daß keine aufwendigen und
schwer abzugleichenden, regelbaren Breitbandverstärker für das Empfangs-und das
Ausgangssignal der Mischstufe, d. h. des Ringmodulators erforderlich sind,
sondern nur ein schmalbandiger Regelverstärker für die Spannungsamplitude der definierten
und konstanten Oszillatorfrequenz f. benötigt wird. Der Raumbedarf für die
Schaltelemente der neuen Regelschaltung sind sehr gering, so daß sich das neue Regelverfahren.
besonders für Fernsehfrequenzurnsetzer kleinster Ausführung eignet.
-
In den Abb. 1 und 2 sind als Ausführungsbeispiele für die Durchführung
des neuen Verfahrens zwei schematische Schaltungsanordnungen dargestellt. Nach Abb.
1 wird dabei die Verstärkung der konstanten Amplitude der Oszffiatorfrequenzfg
vorwärts in Abhängigkeit von dem mit Amplitudenschwankungen behafteten Empfangssignalf,
geregelt, während nach Abb. 2 die Verstärkung der Oszillatorspannung f2 rückwärts
in Abhängigkeit von den Amplitudenschwankungen des Ausgangssignals der Mischstufe,
d. h. in Abhängigkeit von der Amplitude , geregelt wird.
-
des Mischproduktes fr Nach dem Ausführungsbeispiel Abb.
1 wird das Empfangssignal fl im Breitbandverstärker V, zunächst verstärkt
und anschließend dem Ringmodulator nach Patent 1028 628 zugeführt. In der
Mischstufe M erfolgt die Mischung des Empfangssignals fl mit der vom Oszillator
0 erzeugten Frequenz f2, die über den Regelverstärker V, der Mischstufe
zu-
geführt wird. Das Ausgangssignal der Mischstufe M, d. h. das Mischprodukt
f.3, wird durch den nachgeschalteten Breitbandverstärker Y 2, der auf das
Frequenzspektrum des gewünschten Mischproduktes f##=f,+f. oder abgestimmt
ist, nochmals verstärkt. Ändert sich am Ausgang des Verstärkers Vi die Amplitude
der Empfangsfrequenz f:" so wird diese Spannungsänderung dem Regelverstärker V,
zugeführt. Der zur Verstärkung der Oszillatorspannung dienende Regelverstärker V,
hat eine Regelkurve, die bewirkt, daß in Abhängigkeit von den Schwankungen der Amplitude
der Empfangsfrequenzil die Amplitude der Oszillatorfrequenzf,. im reziproken Verhältnis
geändert und verstärkt wird. Mit Hilfe dieser Anordnung ist es möglich, Amplitudenschwankungen
von ± 6 db des Empfangssignals fl auszuregeln-Das Ausführungsbeispiel Abb.
2 zeigt eine Rückwärtsregelung. Das Empfangssignal fl durchläuft analog zur Schaltungsanordnung
der Abb. 1 den Verstärker V, und gelangt in die Mischstufe M, wo es niit
der über den Regelverstärker V, zugeführten Oszillatorfrequenz f. gemischt
wird. Die Regelspannung für den Regelverstärker V" wird jedoch nicht wie iin Ausführungsbeispiel
Abb. 1 aus den Amplitudenschwankungen des Empfangssignals fl, sondern aus
den Amplitudenschwankungen des Mischproduktes f" nach dessen Durchgang durch den
Ausgangsverstärker V, abgeleitet. Die Regelkurve des Regelverstärkers V, ist wie
im Ausführungsbeispiel Abb. 1 so ausgelegt, daß die Amphtude der Oszillatorfrequenz
f, im reziproken Verhältnis zu den Amplitudenschwankungen des Mischproduktes
f., am Ausgang des Verstärkers V, verändert und vers tärkt wird. Wie im Ausführungsbeispiel
Abb. 1 können auch hier Schwankungen der Amplitude des Empfangssignals fl
von ± 6 db ausgeregelt werden.