DE1130067B

DE1130067B - Measuring transmitter

Info

Publication number: DE1130067B
Application number: DES69649A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Frenz; Herbert Knirsch; Dipl-Ing Hubert Schmidt
Original assignee: SOLARTRON ELEKTRONIK GmbH
Current assignee: SOLARTRON ELEKTRONIK GmbH
Priority date: 1960-07-28
Filing date: 1960-07-28
Publication date: 1962-05-24

Description

Die steigenden Anforderungen an die technischen Daten der elektrischen Nachrichtengeräte bringen die Notwendigkeit mit sich, auch gesteigerte Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der zur Prüfung notwendigen Meßsender zu stellen. Im wesentlichen konzentrieren sich diese Bedürfnisse auf eine wesentliche Steigerung der Frequenzgenauigkeit und auf eine Erweiterung der Modulationsmöglichkeiten entsprechend der Zunahme der in der fernmeldetechnischen Praxis verwendeten Modulationssysteme. Dabei wird in zunehmendem Maße die Forderung erhoben, daß die Einstellung der Modulationsdaten, wie z.B. Amplitudenmodulationsgrad, Frequenzhub bei Frequenzmodulation usw., mit höchster Genauigkeit möglich sein soll und daß ferner bei einer Änderung der Einstellung der Trägerfrequenz oder Modulationsfrequenz der jeweils eingestellte Modulationsgrad bzw. Frequenzhub usw. konstant bleiben soll und daß ferner keine sogenannte parasitäre Modulation auftreten soll, d. h. daß bei einer beabsichtigten Amplitudenmodulation keine unbeabsichtigte Frequenzmodulation auftreten soll, und umgekehrt. Die meistgebräuchlichen Meßsender, bei denen ein frei schwingender Oszillator über eine Trennstufe, die meist als Amplitudenmodulationsstufe dient, auf einen Ausgangsspannungsteiler arbeitet, reichen für die gesteigerten Anforderungen in vielen Fällen nicht mehr aus. Für die Bedürfnisse der Frequenzmodulation wurden die Oszillatoren dieser Meßsender mit steuerbaren Reaktanzen versehen, um damit eine Frequenzmodulation des abgegebenen Signals zu erreichen, wobei die erhebliche Schwierigkeit auftritt, bei variabler Oszillatorfrequenz einen konstanten Frequenzhub beizubehalten.The increasing demands on the technical data of the electrical communication devices bring the Necessity with it, also increased demands on the performance of the test necessary To provide measuring transmitter. Essentially, these needs focus on one essential one Increase in frequency accuracy and an expansion of the modulation options accordingly the increase in modulation systems used in telecommunications practice. Included there is an increasing demand that the setting of the modulation data, such as the degree of amplitude modulation, frequency deviation for frequency modulation, etc., with the highest accuracy should be possible and that, furthermore, when the setting of the carrier frequency or modulation frequency is changed the set degree of modulation or frequency deviation etc. should remain constant and that furthermore no so-called parasitic modulation should occur, d. H. that at an intended Amplitude modulation should not occur inadvertent frequency modulation, and vice versa. the most common measuring transmitters in which a freely oscillating oscillator has a separator, the mostly used as an amplitude modulation stage, working on an output voltage divider, are enough for in many cases no longer meet the increased requirements. For the needs of frequency modulation the oscillators of these measuring transmitters were provided with controllable reactances in order to achieve a To achieve frequency modulation of the emitted signal, with the considerable difficulty occurring to maintain a constant frequency deviation with a variable oscillator frequency.

Es ist ein Verfahren bekannt, um trotz veränderbarer Trägerfrequenz einen konstanten Amplituden-: modulationsgrad bzw. einen konstanten Frequenzhub zu erreichen, bei dem die Ausgangsfrequenz des Meßsenders nach dem Schwebungsprinzip erzeugt wird, d. h. als Differenz einer festen und einer veränderbaren Frequenz. Zu diesem Zweck wird die feste Frequenz der gewünschten Modulation unterworfen und in einer Mischstufe mit der veränderbaren Frequenz überlagert. Im Ausgang der Mischstufe entsteht dann eine Differenzfrequenz mit derselben absoluten Variation wie die der veränderbaren Frequenz. Wird die feste Überlagerungsfrequenz nunmehr einer Frequenzmodulation unterworfen, so erscheint auch der Frequenzhub dieser Modulation mit demselben Wert auf der Differenzfrequenz. Hält man den Modulationsfrequenzhub der sogenannten festen Frequenz konstant und variiert die veränderbare Frequenz, soA method is known to achieve a constant amplitude despite a variable carrier frequency: modulation level or to achieve a constant frequency deviation at which the output frequency of the Measuring transmitter is generated according to the beat principle, d. H. as the difference between a fixed and a changeable one Frequency. For this purpose, the fixed frequency is subjected to the desired modulation and superimposed in a mixer with the variable frequency. In the output of the mixer arises then a difference frequency with the same absolute variation as that of the variable frequency. If the fixed superimposition frequency is now subjected to a frequency modulation, then also appears the frequency deviation of this modulation with the same value on the difference frequency. If you keep the modulation frequency deviation the so-called fixed frequency is constant and the changeable frequency varies, so

Anmelder:Applicant:

Solartron Elektronik G. m. b. H.,
Stockdorf bei München, Bennostr. 1Solartron Elektronik G. mb H.,
Stockdorf near Munich, Bennostr. 1

Wolfgang Frenz, Herbert KnirschWolfgang Frenz, Herbert Knirsch

und Dipl.-Ing. Hubert Schmidt, München,and Dipl.-Ing. Hubert Schmidt, Munich,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

erhält man eine veränderbare Differenzfrequenz mit konstantem Frequenzhub.a variable differential frequency with a constant frequency deviation is obtained.

Mittels einer geeigneten Dimensionierung der Mischstufe läßt sich auch erreichen, daß ein linearer Zusammenhang zwischen der Amplitude der Aussteuerung der Mischstufe mit der festen Frequenz und der Amplitude der Differenzfrequenz entsteht, so daß auch eine Amplitudenmodulation der festen Frequenz zu einer entsprechenden Amplitudenmodulation der Differenzfrequenz verwendet werden kann.By means of suitable dimensioning of the mixing stage, it can also be achieved that a linear Relationship between the amplitude of the modulation of the mixer with the fixed frequency and the amplitude of the difference frequency arises, so that there is also an amplitude modulation of the fixed frequency can be used for a corresponding amplitude modulation of the difference frequency.

Ein in vielen Anwendungsfällen schwerwiegender Nachteil dieses Schwebungsprinzips ist jedoch der Verlust an Frequenzstabilität, der dadurch hervorgerufen wird, daß jede relative Schwankung der hohen Überlagerungsfrequenzen eine vergrößerte relative Schwankung der Differenzfrequenz verursacht, wobei der Vergrößerungsfaktor gleich dem Verhältnis der hohen Überlagerungsfrequenz zur niedrigen Differenzfrequenz ist.However, a serious disadvantage of this beat principle in many applications is Loss of frequency stability caused by any relative fluctuation in the high Superposition frequencies caused an increased relative fluctuation of the difference frequency, wherein the magnification factor is equal to the ratio of the high superposition frequency to the low difference frequency is.

Mit allen diesen Systemen lassen sich die geforderten Genauigkeiten, die beispielsweise an die Frequenzhaltung von UKW-Sprechfunkgeräten gestellt werden, nicht mehr erreichen, so daß in letzter Zeit spezielle Generatoren, die nach verschiedenen Verfahren der Frequenzsynthese arbeiten, zum Abgleich solcher Geräte eingeführt wurden.With all of these systems, the required Accuracies that, for example, apply to the frequency control of VHF radio sets will no longer achieve, so that lately special generators that use different methods the frequency synthesis work, for the adjustment of such devices were introduced.

Der Nachteil dieser Geräte, die zwar den Anforderungen an die Frequenzgenauigkeit genügen, besteht darin, daß die Modulationsmöglichkeiten beschränkt sind bzw. daß zur Schaffung eines universell modulierbaren Meßsenders nach diesen bekannten Prinzipien ein außerordentlich großer Aufwand getrieben werden müßte.The disadvantage of these devices, which meet the requirements for frequency accuracy, is there that the modulation options are limited or that to create a universally modulatable Measuring transmitter driven by these known principles an extraordinarily large amount of effort would have to be.

Es sind in der Sendertechnik Anordnungen bekannt, mit denen die aus einem Frequenzsynthesegenerator gewonnene Frequenz dadurch moduliert In transmitter technology, arrangements are known with which the frequency obtained from a frequency synthesis generator is thereby modulated

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wird, daß eine feste Frequenz, die niedriger als die , höchste, mögliche Senderfrequenz ist, als Hilfsträger / mit der gewünschten Nachricht und dem gewünschten Modulationsverfahren moduliert wird. becomes that a fixed frequency lower than that is the highest possible transmitter frequency as subcarrier / is modulated with the desired message and the desired modulation method.

Es ist in der Sendertechnik ferner bekannt, den Hilfsträger aus verschiedenen Modulationsschränken zu beziehen, die wahlweise auf den Sender geschaltet werden können, so daß ein Sender durch verschieden modulierte Hilfsträger derselben Frequenz mit verschiedenen gewünschten Modulationsarten betrieben werden kann. Dieser mit der Nachricht modulierte feste Hilfsträger wird nun in den bekannten Anordnungen entweder auf die Ausgangsfrequenz des Frequenzsynthesegenerators aufmoduliert und das gewünschte Seitenband mittels Bandfiltern ausgesiebt, oder es wird der Hilf sträger in dem Frequenzsynthesegenerator selbst unter Verwendung weiterer Mischstufen und Bandfilter auf die endgültige Sendefrequenz umgesetzt. Diese Anordnungen arbeiten im Sendebetrieb bei den dort vorkommenden geringen relativen Frequenzvariationen (z. B. 1,5 bis 30 Mhz, Variation 1:20) noch befriedigend, bei einem Meßsender, bei dem eine Variation der Ausgangsfrequenz von mehr als 1:100 gefordert sein kann, ist dieses Prinzip nur mit großem Aufwand durchführbar, da eine große Zahl umschaltbarer oder abstimmbarer Bandfilter nötig wäre.It is also known in transmitter technology to use the subcarrier from various modulation cabinets to refer to, which can be switched to the transmitter, so that a transmitter by different modulated subcarriers of the same frequency operated with different desired types of modulation can be. This fixed subcarrier modulated with the message is now used in the known arrangements either modulated to the output frequency of the frequency synthesis generator and the desired Sideband screened out by means of band filters, or it becomes the auxiliary carrier in the frequency synthesis generator even with the use of further mixer stages and band filters to the final transmission frequency implemented. These arrangements work in the transmission mode with the small ones occurring there relative frequency variations (e.g. 1.5 to 30 Mhz, variation 1:20) still satisfactory with a test transmitter, where a variation of the output frequency of more than 1: 100 can be required, this is it Principle can only be carried out with great effort, since a large number can be switched or tuned Band filter would be necessary.

Diese Schwierigkeiten werden bei einem Meßsender nach dem Schwebungssummerprinzip, d. h. mit einer festen Überlagerungsfrequenz, deren Wert höher als die höchste mögliche Differenz- bzw. Schwebungsfrequenz ist, mit entsprechenden Mitteln zur Modulation der Ausgangsspannung durch Modulation der festen Überlagerungsschwingung erfindungsgemäß dadurch überwunden, daß zur wahlweisen Bereitstellung von Ausgangsspannungen verschiedener Modulationsart an sich bekannte, getrennt aufgebaute Stufen für die verschiedenen Modulationsarten vorgesehen sind, die elektrisch und mechanisch mit dem restlichen Senderaufbau verbindbar sind.These difficulties are met with a measuring transmitter based on the beat buzzer principle, i. H. with a Fixed superimposition frequency, the value of which is higher than the highest possible difference or beat frequency is, with appropriate means for modulating the output voltage by modulating the fixed superimposition oscillation overcome according to the invention in that for optional provision of output voltages of different types of modulation known, separately constructed stages for the different types of modulation are provided, which are electrical and mechanical with the rest Transmitter structure are connectable.

In einem nach dem Erfindungsgedanken ausgeführten praktischen Anwendungsbeispiel sind die Generatoren für die feste und die veränderbare Überlagerungsschwingung in einem Grundgerät untergebracht, während die Modulationsstufen, die auf die feste Überlagerungsschwingung wirken, in mechanisch leicht auswechselbaren Einschüben des Grundgerätes untergebracht sind. Die Stufe, in welcher die feste und die variable Überlagerungsschwingung zur Bildung der Differenzfrequenz gemischt wird, ist zweckmäßigerweise im Grundgerät untergebracht. Mit anderen Worten ausgedrückt, bildet eine Anordnung nach der Erfindung einen Schwebungssummer, bei dem die feste Frequenz durch auswechselbare Modulatoreinschübe durchgeschleift ist.In a practical application example carried out according to the concept of the invention, the generators are for the fixed and the variable superimposition oscillation housed in a basic device, while the modulation stages that act on the fixed superposition oscillation are mechanical easily exchangeable plug-in units of the basic device are housed. The stage in which the fixed and the variable local oscillation is mixed to form the difference frequency expediently housed in the basic unit. In other words, forms an array according to the invention a beat buzzer, in which the fixed frequency by exchangeable modulator plug-in units is looped through.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Oszillator für die variable Überlagerungsschwingung als Anordnung zur Frequenzsynthese ausgebildet, wobei durch die Anwendung des Schwebungssummerprinzips die in den bekannten Anordnungen der Sendertechnik durch die dort verwendete Wahl der Frequenzwerte auftretenden Filterschwierigkeiten vermieden sind.In a further embodiment of the invention, the oscillator is for the variable superimposed oscillation designed as an arrangement for frequency synthesis, using the beat buzzer principle those in the known arrangements of the transmitter technology by the choice used there of the frequency values occurring filter difficulties are avoided.

Die durch die Frequenzsynthese der veränderbaren Überlagerungsschwingung ermöglichte Genauigkeit wird in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch erhöht, daß auch die feste Überlagerungsschwingung mit bekannten Mitteln aus derselben Normalfrequenz abgeleitet ist, aus der die veränderbare Überlagerungsschwingung durch Frequenzsynthese gewonnen ist.The accuracy made possible by the frequency synthesis of the variable superimposition oscillation is increased in a further embodiment of the invention that also the fixed superimposition oscillation with known means from the same Normal frequency is derived from which the variable superimposition oscillation by frequency synthesis is won.

Es ist bekannt, Meßsender mit Einschüben auszurüsten, die einen Frequenzbereichswechsel gestatten, wobei die Modulationsstufen im Grundgerät untergebracht sind. Der erfindungsgemäße Vorschlag hingegen arbeitet nach dem Prinzip, daß nur die Stufen, die den Anwendungsbereich des Gerätes bezüglich seiner Modulationseigenschaften bestimmen, als Einschub ausgebildet sind.It is known to equip measuring transmitters with plug-in units, which allow a frequency range change, with the modulation stages housed in the basic unit are. The proposal according to the invention, on the other hand, works on the principle that only the stages which determine the area of application of the device with regard to its modulation properties, as an insert are trained.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Measuring transmitter according to the beat buzzer principle with means for modulating the output voltage by modulating the fixed superimposition oscillation, characterized in that, for the optional provision of output voltages of various types of modulation, known, separately constructed stages are provided for the various types of modulation, which are electrically and mechanically connected to the remaining transmitter structure can be connected.

2. Measuring transmitter according to claim 1, characterized in that the fixed superimposition oscillation is derived from the same normal frequency from which the variable superimposition oscillation is obtained by frequency synthesis.

3. Measuring transmitter according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the individually separately constructed modulation stages in slide-in brackets are housed.

Considered publications:
British Patent No. 132562;
Advertising leaflet from Rohde & Schwarz, Munich, data sheet 444 043 from June 1959.

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