DE1187278B - Basisband-Umschalteeinrichtung fuer zwei Funkempfaenger - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H04b

Deutsche Kl.: 21 a4-22/06

Nummer: 1187 278

Aktenzeichen: T 25300IX d/21 a4

Anmeldetag: 20. Dezember 1963

Ausgabetag: 18. Februar 1965

Die Erfindung befaßt sich mit einer Basisband-Umschalteeinrichtung zur Zusammenfassung der Ausgänge zweier Funkempfänger, die zur Erhöhung der Betriebssicherheit und/oder zur Verbesserung des Signal-Geräusch-Abstandes parallel betrieben werden. Hierbei speisen im Normalfall beide Empfänger den Verbraucher. Bei Ausfall eines Empfängers oder bei einer unerwünschten Verschlechterung des Signal-Geräusch-Abstandes eines Empfängers wird das gestörte Gerät abgeschaltet. In jedem Betriebszustand ίο muß hierbei Anpassung herrschen, wobei die an den Verbraucher abgegebene Leistung konstant und gleich der Leistung eines Empfängers ist.

Solche Reserveschaltungen sind zur Erhöhung der Betriebssicherheit bei Richtfunkstrecken üblich. Hierbei wird vielfach jedem Funkgerät ein getrenntes Reservegerät zugeordnet, um beim Auftreten eines Fehlers automatisch auf das Reservegerät umschalten zu können. Es versteht sich, daß die bei der Umschaltung auftretende Unterbrechungszeit möglichst kurz sein muß, um die Übertragung nicht zu stören. Um dies zu erreichen, gibt es mehrere Möglichkeiten. Man kann einmal die Übertragung gleichzeitig auf zwei getrennten Frequenzen vornehmen und erreicht so bei Ausfall eines Übertragungsweges eine unterbrechungslose Umschaltung. Zur Einsparung von Frequenzen ist es ferner möglich, die beiden Sender zu synchronisieren und parallel zu modulieren. Die zwei Empfänger auf der Gegenstelle sind dann auf die gleiche Frequenz abgestimmt. Sofern die Synchronisation der Sender nicht möglich oder erwünscht ist, kann einer der beiden Sender, die auf die gleiche Frequenz abgestimmt sind, gesperrt werden. Bei Ausfall des im Betrieb befindlichen Senders wird beim Reservegerät diese Sperre aufgehoben und mit diesem die Übertragung durchgeführt.

Bei all den aufgezeigten Möglichkeiten ist es vorteilhaft, die beiden Empfänger immer parallel zu betreiben, wobei die beiden Empfängerausgänge über eine geeignete Umschalteeinrichtung so mit dem Verbraucher zu verbinden sind, daß dieser die Nachricht jeweils mit gleichem Pegel erhält. Der Parallelbetrieb der Empfänger gibt die Möglichkeit, bei einer Störung kurzzeitig festzustellen, ob diese auf der Sende- oder auf der Empfangsseite liegt und ob damit eine Umschaltung erforderlich ist oder nicht.

Auch bei Frequenz- oder Raumdiversity-Anlagen ist es üblich, die Empfängerausgänge parallel zu schalten. Solange die Geräuschabstände an beiden Empfängerausgängen ungefähr gleich sind, ergibt sich durch die Parallelschaltung eine Verbesserung des Geräuschabstandes. Erst wenn die Geräuschleistung Basisband-Umschalteeinrichtung für zwei
Funkempfänger

Anmelder:

Telefunken Patentverwertungsgesellschaft

m. b. H., Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Alois Egger,

Wolfgang Schneider, Backnang (Württ.)

eines Empfängers größer ist als die des anderen, wird es günstiger, nur mit einem Empfänger zu arbeiten und den anderen vom Verbraucher abzutrennen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Basisband-Umschalteeinrichtung aufzuzeigen, welche einen einwandfreien Betrieb bei kleinem Schaltaufwand ermöglicht.

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Umschalteeinrichtung, wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß bei erdsymmetrischen Empfängerausgängen und erdsymmetrischem Verbraucher (bei erdunsymmetrischen Empfängerausgängen bzw. erdunsymmetrischem Verbraucher nach jeweils erfolgter Symmetrierung mit an sich bekannten Mitteln) im normalen Betriebsfall von jedem Empfänger je eine Symmetriehälfte, im Störungsfall vom nicht gestörten Empfänger beide Symmetriehälften direkt auf den Verbraucher durchgeschaltet werden, und daß gleichzeitig die Leistung auf den nicht durchgeschalteten Symmetriehälften reflexionsfrei absorbiert wird.

An Hand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden.

In der F i g. 1 ist schematisch eine gemäß der Erfindung aufgebaute Umschalteeinrichtung dargestellt. Hierbei ist mit V der Verbraucher bezeichnet, während die beiden parallel betriebenen Empfänger mit El bzw. El bezeichnet sind. Der Empfänger El ist an den Klemmen 1 bzw. 1' der Umschalteeinrichtung angeschlossen. Die Klemme 1", welche auf Massepotential liegt, ist mit dem erdsymmetrischen Mittelpunkt des Empfängerausganges verbunden. In gleicher Weise ist der andere Empfänger El mit den Anschlußklemmen 2,2' bzw. 1" verbunden. Im normalen Betriebsfall wird von den beiden genannten Empfängern jeweils nur eine Symmetriehälfte auf den an den Klemmen 3, 3' bzw. 3" angeschlossenen Ver-

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braucher V durchgeschaltet. Dies geschieht mit Hilfe einen Wicklung an den Klemmen 3 und 3' angevon Umschaltkontakten. So ist in der dargestellten schlossen, während die andere Wicklung, die eine Schaltstellung die Klemme 1 mit Hilfe des Kon- Mittelanzapfung d aufweist, mit dem elektronischen taktes S₁ an die Klemme 3 durchgeschaltet, und da Schalter in Verbindung steht. Im einen Schaltzustand die auf Massepotential liegende Verbindungsleitung 5 arbeitet der an den Klemmen 1 und 1' angeschaltete von der Klemme 1" zur Klemme 3" nicht umgeschal- Empfänger El auf den an den Klemmen 2 und %' tet wird, liegt die Hälfte der Ausgangsleistung des angeschalteten Verbraucher V. Mit Hufe des geEmpfängers El an den Klemmen 3 und 3" auf der zeichneten elektronischen Schalters ES ist im anderen Verbraucherseite. Die nicht durchgeschaltete zweite Schaltzustand möglich, die Energieübertragung zu Symmetriehälfte des Empfangerausganges von £1 io sperren und gleichzeitig die vom Empfänger El gewird durch die dargestellte Schaltstellung des Schal- lieferte Leistung im Schalter reflexionsfrei zu vertersSj, über den WiderstandR₂ so durchverbunden, nichten. Der Empfänger El gibt in beiden Fällen daß die Ausgangsleistung durch entsprechende Aus- immer seine volle Leistung ab und ist somit angepaßt. bildung des Widerstandes R_s in diesem reflexionsfrei Die gewünschte Umschaltung wird durch die absorbiert wird. Gleichzeitig ist eine Symmetriehälfte 15 Dioden D₁, D₁, D₂ und D₂' bewirkt. Die beiden des Empfängerausganges des zweiten Empfängers E 2 Dioden D₂ bzw. D₂ liegen hierbei in den Verbinüber die dargestellte Schaltstellung des Relais S₂' an dungsleitungen zwischen den Transformatoranschlüsdie Verbraucherklemmen 3' und 3" angelegt. Die sen al und al bzw. al' und al'. Die beiden anderen Leistung der zweiten Symmetriehälfte des Empfänger- Dioden D₁ bzw. D₁ sind mit umgekehrter Polung an ausganges des Empfängers El wird bei der dargestell- 20 den erstgenannten Dioden angeschlossen und führen ten Schaltstellung des ReIaIsS₁' im Widerstand .R₁' über nachgeschaltete Widerstände R₃ bzw. R₃' zu absorbiert. Sofern der Empfänger £ 1 den Ver- einem gemeinsamen Schaltungspunkt b, mit dem zwei braucher V allein speisen soll, muß der Umschalter in Serie geschaltete Widerstände R₄ und R₅ zur mit den Kontakten S₈ und S₂' umgelegt werden. Dann Mittelanzapfung c des Transformators T₁ führen. Die ist der Empfänger El vom Verbraucher abgetrennt 25 zur Umschaltung der Dioden benötigten Gleich- und arbeitet auf die Widerstände R₁ und R₂'. Für die ströme werden von den beiden Gleichstromquellen B Durchschaltung des Empfängers El müssen gegen- und B' geliefert, die eine Spannung von je 12 Volt über der in der Fig. 1 dargestellten Lage die Kon- besitzen und außerdem einen kleinen InnenwidertakteSj und S₁' umgeschaltet werden. Dann ist der stand aufweisen. Beide Gleichstromquellen sind in Empfänger El vom Verbraucher V abgetrennt und 30 Serie geschaltet. Bei der in der Fig. 2 dargestellten arbeitet auf die Widerstände R₁ und R₂. Besitzt der Schaltung ist die Gleichstromquelle B über die Buchse Innenwiderstand der Empfänger und der Widerstand BuI an die Verbindungsleitung zwischen die beiden des Verbrauchers die Größe Z, so werden zur Er- Widerstände R₄ und R₅ anschaltbar, während die zielung der Anpassung in jedem Schaltzustand die Gleichstromquelle B' über einen einseitig an Masse Widerstände R₁, R₁, R_% und R₉' so gewählt, daß ihr 35 liegenden Schalter S, und die Buchse BuI zu dem ge-Wert die Größe Z/2 besitzt. meinsamen Verbindungspunkt b der beiden Wider-

Wähiend bei dem in der Fig. 1 dargestellten Aus- ständeR₃ und R₃ angeschlossen werden kann. Die

führungsbeispiel die Ejnpfängerausgänge und der Mittelanzapfung d des zweiten Transformators T₂ ist

Verbraucher erdsymmetrisch angenommen wurden, über die Buchse Bu 3 an den Verbindungspunkt der

Vanp die erfindungsgemäße Umschalteeinrichtung 40 beiden in Serie geschalteten Gleichstromquellen B

auch dann Verwendung finden, wenn die Empfänger anschließbar. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel

bzw. der Verbraucher erdunsymmetrisch sind. Hierzu besaßen die beiden gleich großen Widerstände R₃

ist es erforderlich, daß man innerhalb des Anschalt- und R₃ einen Wert von 70 Ohm. Der Widerstand R₄

teiles mit art sich bekannten Transformatoren eine hatte 1 kQ, während R₅ 120 Ohm besaß. Hierbei

Symmetrierung vornimmt. 45 ergeben sich folgende Verhältnisse:

Um die Umschaltzeit einer solchen Anordnung In der eingezeichneten Stellung des Schalters S₃ möglichst klein zu machen, ist es möglich, die in der wird der Stromkreis der Gleichspannungsquelle B F i g. 1 dargestellten mechanischen Schalter durch über die Buchse Bu 1, den Widerstand R₅, die Wickelektronische Schalter zu ersetzen. Um in jedem lung des Transformators T₁, die Dioden D₂ und D₂ Schaltzustand die gewünschte Anpassung zu erreichen, 50 und die Wicklung des Transformators T₂ zur Buchse ist es dabei erforderlich, diese Schalter so auszubilden, ^Bu$ geschlossen. Da die Dioden im stromdurchdaß sie im gesperrten Zustand eine hohe Sperr- flossenen Zustand sehr kleinen Widerstand besitzen, dämpfung aufweisen und gleichzeitig an ihrem Ein- fällt praktisch die ganze Spannung am Widerstand R₅ gang einen reellen Widerstand besitzen, so daß die ab. Die Spannung am gemeinsamen Punkt der zugeführte Leistung refieaüonsfrei absorbiert wird. In 55 Dioden D₂ und D₁ bzw. D₂ und D₁ beträgt, bezogen der F ig. 2 ist der Aufbau eines solchen elektronischen auf den eingezeichneten Erdpunkt am Schalter S₃, Schalters EjS dargestellt. Der Einfachheit halber wurde ungefähr +13VoIt. Da durch den Widerstand R₄ hierbei nur der zwischen den Empfänger El und dem kein Strom fließt, ist die Spannung am gemeinsamen Verbraucher V benötigte elektronische Schalter dar- Punkt b der drei Widerstände R₃, R₄ und R₃ gestellt Dieser Schalter ist ein- und ausgangsseitig 60 +24VoIt. Die Dioden D₁ bzw. D₁ sind somit geüber je einen Transformator T₁ bzw. T₂ an den Emp- sperrt. Gegenüber dem Generatorinnenwiderstand fänger El bzw. Verbraucher V angeschlossen. Die und Verbraucherwiderstand von 150 Ohm ist der Primärseite des Trenntransformators T₁ ist mit den Wechselstromwiderstand der leitenden Dioden D₂ Klemmen 1 und 1' verbunden, welche den gleich be- und D₈' sehr klein, so daß der Schalter ES eine gezeichneten Klemmen der F i g. 1 entsprechen. Die 65 ringe Durchgangsdämpfung besitzt.
Sekundärseite dieses Transformators T₁ besitzt eine Der Sperrzustand des elektronischen Schalters wird Mittelanzapfung. In gleicher Weise ist der auf der erreicht, wenn der Schalter S₃ geschlossen ist. Dann Verbraucherseite liegende Transformator T₂ mit seiner liegen folgende Spannungsverhältnisse vor: An der

Buchse BmI= +24VoIt, an der Buchse Bu 3 = + 12 Volt. Die Buchse Bu 2 weist eine Spannung von O Volt auf. Parallel zum Widerstand i?₄ fließt ein Strom über den Widerstand R₅, über die Wicklung des Transformators T₁, die Diode D₁ bzw. D₁' und S den Widerstand R₃ bzw. R₃'. Die Spannung am Punkt zwischen den Dioden D₁ und D₂ bzw. D₁ und D₂' beträgt etwa + 6 Volt. Die gesperrten Dioden D₂ bzw. D₂' stellen einen großen Wechselstromwiderstand dar. Der elektronische Schalter verhindert somit in diesem Schaltzustand die Leistungsübertragung zum Verbraucher. Da die leitenden Dioden D₁ und D₁ ungefähr 5 Ohm Wechselstromwiderstand besitzen, ist jede Wicklungshälfte des Übertragers T₁ mit 75 Ohm belastet und der Schalter ES somit an den Empfängerausgang angepaßt.

In der F i g. 2 ist der Schalter S₃ als mechanischer Kontakt dargestellt. Er kann in gleicher Weise auch als elektronischer Schalter, beispielsweise mit Hilfe eines Schalttransistors, ausgebildet sein.

Eine gemäß der Erfindung aufgebaute Umschalteeinrichtung ermöglicht eine einwandfreie Nachrichtenübertragung, wobei durch die besondere Ausbildung des Schalters in jedem Betriebszustand Anpassung erzielbar ist.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Basisband-Umschalteeinrichtung zur Zusammenfassung der Ausgänge zweier Funkempfänger, die zur Erhöhung der Betriebssicherheit und/oder zur Verbesserung des Signal-Geräusch-Abstandes parallel betrieben werden, wobei im Normalfall beide Empfänger den Verbraucher speisen, bei Ausfall eines Empfängers oder bei unerwünschter Verschlechterung des Signal-Geräusch-Abstandes eines Empfängers das gestörte Gerät abgeschaltet wird und gleichzeitig in jedem Betriebszustand Anpassung herrscht, wobei die an den Verbraucher abgegebene Leistung konstant und gleich der Leistung eines Empfängers ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei erdsymmetrischen Empfängerausgängen und erdsymmetrischem Verbraucher (bei erdunsymmetrischen Empfängerausgängen bzw. erdunsymmetrischem Verbraucher nach jeweils erfolgter Symmetrierung mit an sich bekannten Mitteln) im normalen Betriebsfall von jedem Empfänger je eine Symmetriehälfte, im Störungsfall vom nicht gestörten Empfänger beide Symmetriehälften direkt an den Verbraucher durchgeschaltet werden, und daß gleichzeitig die Leistung auf den nicht durchgeschalteten Symmetriehälften reflexionsfrei absorbiert wird.

2. Umschalteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter durch elektronische Umschalter verwirklicht werden, die im gesperrten Zustand eingangsseitig angepaßt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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