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Richtfunksystem mit Einseitenbandmodulation Die Erfindung bezieht
sich auf ein Richtfunksystem mit Einseitenbandmodulation, bei dem für die beiden
Übertragungsrichtungen unterschiedliche Übertragungsfrequenzen Anwendung finden.
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In den der Erläuterung der Erfindung dienenden Zeichnungen zeigt F
i g. 1 ein Blockschaltbild einer Richtfunkstrecke mit Darstellung der Frequenzverteilung
und der Strömungsmöglichkeiten, F i g. 2 ein Vektorbild zur Erläuterung der Empfangspegelschwankungen,
F i g. 3 ein Frequenzschema einer Richtfunkanlage gemäß der Erfindung, F i g. 4
als Ausführungsbeispiel das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Endstelle und
einer erfindungsgemäßen Zwischenstelle in einem Richtfunksystem.
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Bei Richtfunksystemen der einleitend genannten Art, die z. B. mit
Einseitenbandmodulation oder mit Frequenzmodulation arbeiten, können störende Kreuzkopplungen
dann auftreten, wenn die gesamte Strecke durch Zwischenstationen in mehrere Funkfelder
unterteilt ist und die einzelnen übertragungsfrequenzen auf der Gesamtstrecke mehrfach
vorkommen. Wesentlich für das Maß der störenden Kreuzkopplungen ist außerdem, inwieweit
die Antennen der einzelnen Stationen sich gegenseitig beeinflussen können, z. B.
durch ihr endliches Vorwärts-Rückwärts-Verhältnis und durch störende Reflexionen
im Strahlungsbereich der einzelnen Antenne.
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An Hand der F i g. 1 werden diese Störungen näher erläutert. Zwei
Endstellen A und D sind über zwei Zwischenstellen B und C miteinander
verbunden. Dabei bedeutet R jeweils den Empfänger einer Übertragungsrichtung und
T den zugehörigen Sender. Mit dem Bezugszeichen 1 ist die eine der möglichen Kreuzkopplungen
angedeutet und mit dem Bezugszeichen 2 die andere. Die Kreuzkopplung 1 tritt zwischen
dem Sender T der einen Station und dem Empfänger R der Gegenrichtung der nächstfolgenden
Station auf. Die Kreuzkopplung 2 tritt zwischen dem Endstellensender T und dem Endstellenempfänger
R einer Übertragungsrichtung auf.
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Die Kreuzkopplung 1 ist im wesentlichen durch das Vorwäts-Rückwärts-Verhältnis
der Antennen bestimmt. Die Kreuzkopplung 2 ist im wesentlichen durch überreichweiten
verursacht. Man kann durch Erhöhung der Richtschärfe der Antennen die Kreuzkopplung
1 und durch besondere Wahl des Antennenaufstellungsortes die Kreuzkopplung 2 vermindern.
Vor allem im Ultrahochfrequenzgebiet, z. B. um 400 MHz, ist jedoch der Erhöhung
des Vorwärts-Rückwärts-Verhältnis einer Antenne eine Grenze bei etwa 20 bis 30 db
gesetzt. Deshalb benötigt man. zur Behebung der Kreuzkopplung :1 in üblichen Richtfunksystemen
wenigstens vier übertragungsfrequenzen.
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Weiterhin ist in diesem Frequenzgebiet auch der Erhöhung der Richtschärfe
der Antennen eine Grenzen gesetzt, und die Beugungsdämpfung der elektrischen Wellen
ist nicht so groß wie im Bereich höherer Frequenzen. Es läßt sich somit dem Problem
der Überreichweite und der damit verbundenen Kreuzkopplung 2 nur durch besonders
hohen Aufwand an gesonderten Übertragungsfrequenzen begegnen. Systeme entsprechend
der F i g. 1 erfordern hierfür z. B. sechs Übertragungsfrequenzen. Andererseits
liegt aber gerade im Ultrahochfrequenzgebiet das Erfordernis vor, sparsam mit Übertragungsfrequenzen
umzugehen.
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Durch die Erfindung wird eine Möglichkeit eröffnet, ein Übertragungssystem
unter anderem gerade in dieser Hinsicht zu verbessern und in. dem System mit nur
zwei Übertragungsfrequenzen auszukommen. Dadurch lassen sich im Ultrahochfrequenzbereich
mit derartigen Systemen Übertragungsfrequenzen einsparen.
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Ausgehend von einem Richtfunkübertragungssystem mit Einseitenbandmodulation,
das aus mehreren, die Übertragungsstrecke in einzelne Funkfelder
unterteilenden
Relaisstaionen besteht, und bei dem insgesamt nur zwei Übertragungsfrequenzen in
den einzelnen Funkfeldern vorgesehen sind, von denen die eine mit der Frequenz f1
größer als die andere mit der Frequenz f2 ist, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
in der Weise gelöst, daß im Bereich des unterdrückten Seitenbandes in jedem einzelnen
Funkfeld noch eine Frequenz f. übertragen wird, deren Wert ein ganzzahliger Bruchteil
der Frequenzdiüerenz der Übertragungsfrequenzen f1 und f2 ist, und die irr einer
für die Sendeseite und die Empfangsseite der einzelnen Station gemeinsamen Schaltung
gewonnen wird und der Synchronisation der entsprechenden Übertragungsfrequenzen
in den einzelnen Übertragungswegen dient.
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Bei der Erfindung wird von folgender Erkenntnis ausgegangen. Man.
benötigt in der Regel 40 bis 50 db Störabstand, wenn ein System nach der F i g.1
wie üblich unsynchronisiert betrieben wird. Der angegebene Störabstand bezieht sich
hierbei auf etwa gleichfrequente Signale. Wenn z. B. beim System nach der F i g.
1 die Übertragungsfrequenzen f1 und f1' nicht exakt übereinstimmen, dann ist im
Empfänger eine Erhöhung des Störabstandes erforderlich. Das dürfte aber die einzige
Möglichkeit zur Abhilfe bei diesen Systemen sein.
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Wenn aber die Frequenzen #l, f.' und #l" exakt übereinstimmen, dann
reicht bereits ein Störabstand von etwa 20 db aus. Es wird in diesem Fall die Kreuzkopplung
1 nur als eine Art Rückhören in Erscheinung treten, das nur etwa 20. bis 30 db Abstand
vom gewünschten Empfangssignal haben muß, damit Störungen nicht in Erscheinung treten.
Die Kreuzkopplung 2 wird sich, wie aus der F i g. 2 erkennbar, nur als eine
Art Empfangspegelschwankung äußern. Diese beträgt z. B. bei einem Amplitudenverhältnis
von 1: 10 zwischen dem gewollten Empfangssignal f1 und einem Störsignal #t nur etwa
1 db. Diese Pegelschwankung beruht auf dem Phasenunterschied der beiden Wellen,
und läßt sich relativ einfach durch eine selbsttätige Verstärkungsregelung ausgkicken.
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hiashstrelkend wird das erfindungsgemäße SynchronisiennW&ystem
näher erläutert-Die F i g. 3 zeigt das Frequenzschema. #s sind zwei Übertragungsfseßuenzen
#l und f2 vorgesehen, die die Ba4ingmgeiu f1 > fgund f1 - f2 =d f
erfüllen. Wir wählen eiae Frequenz f,, die der Bedingung d,f = x - ,L, genügt.
Dabei ist n eine ganze Zahl. Diese Fzegienz #s soll möglichst niedrig sein, z. B.
gleich #0. Klh, und d: im. Frequenzbereich des unterdrückten, Seitenbandes übertragen.
Auf der Empfangsseite vijrd f., aus den empfangenen Frequenzen, f l, und
f l - f" wiedergewomes. Die Frequenz #a dient- dmri, zu& exakten
Nachregelung eines auf der Fr%uenz d f - n - ,fa arbeitenden Generators.
Im Fanpfäänwr wird die Empfangsfrequenz f1 mittels eines frei schwingenden Oszillators
in eine wesentlich tiefere Fraqu=lage (Zwischenfrequenzlage) transponieit, in dies
eia synchronisierte Demodulation in an sich bekannter Weise durchgeführt werden
kann. Des gleiche Osaillator dient auch: zur Frequenztrarkgeiäag einer Zwischenfrequenzschwingung
in die Ugerwag«gs«recpuewlage in dem zugehörigen Sender der Station, so daß die
Frequenzschwankungen dieses Oszillatars in des, Übertragungsfrequenzen nicht in
Erscheinung treten. Für den Sender, der in Übertmgungsriehtung arbeitet, und auch
für den Sender der Gegenrichtung, wird zusätzlich noch eine Frequenzversetzung reit
A f=n f, vorgenommen, so daß bei f1 als Empfangsfrequenzen, z. B. einer Zwischenstation
bzw. Relaisstelle, die Sendefrequenzen dann f2= f1-,'# sind. Im ganzen System treten
also nur zwei Übertragungsfrequenzen (f1, f2) auf, die in den einzelnen Abschnitten
streng synchronisiert sind.
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In der F i g. 4 ist ein Blockschaltbild eines ausgeführten erfindungsgemäßen
Richtfunksystems gezeigt. In den Anschluß 1 wird eine zu übertragende Information
eingespeist. Dieses Signal wird mittels des Modulators M11 in die 2-MHz-Lage, mittels
des Modulators M12 in die 35-MHz-Lage und mittels des Modulators Ml" aus der 35-MHz-Lage
in die zur Übertragung vorgesehene Frequenz f1 im 400-MHz-Bereich umgesetzt. Die
Empfangsfrequenz wird aus der 400-MHz Lage im Modulator Mi, in die 35-MHz-Lage umgesetzt
und aus dieser Freqruenzlage mittels des Modulators Mit in die 2-MHz-Lage. Mit AGC
beim Modulatos Mies ist die selbsttätige Verstärkungsregelung zum Ausgleich der
Empfangsregelungsschwankungen angedeutet. Der Modulator M;1 dient zur Umsetzung
aus der 2-MHz-Lage in die ursprüngliche Frequenzlage der Information, die auch als
Basisbandlage bezeichnet wird.
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Als Frequenzversetzeroszillatoren sind die für beide Übertragungseinrichtungen
gemeinsamen Oszillatoren Oll, 012 und 013 vorgesehen. Außerdem ist ein Oszillator
010 vorgesehen, der die Frequenz #a liefert. Die Frequenz f" wird für den Sendeteil
in einem Mischer mit der Frequenz Oll (2 MHz) überlagert und dem Frequenzumsetzer
Ml. in dieser Frequenzlage zugeführt. Im Empfangsweg wird #a in der Frequenz um
den Faktor n vervielfacht und mit der Frequenz fLl des Oszillators 013 überlagert.
Das überlagerungsprodukt fL2=fL1-n'fa wird dem Frequenzumsetzer M12 eingespeist.
Die Umsetzer M21, Me, M23, M2,, M25, M2u und MSG, M@, MI,, M@, M@, M,', sind den
Relais- bzw. Zwischenstellen zugeordnet und dienen der Frequenzversetzung der Empfangsfrequenz
f, in die Sendefrequenz f2. Die Oszillatoren 021, 022, O'23 sind ebenfalls der Relais-
bzw. Zwischenstelle zugehörig und für beide Übertragungsrichtungen derselben gemeinsam.
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Die in der Relaisstelle über M., und das Filter F gewonnene Frequenz
f" wird zuerst um den Faktor n
vervielfacht. Die Frequenz n # f" wird mit
der Frequenz fL2 des Oszillators 023 überlagert. Das Überlagermggsprßdukt fLl-n-fa+fL2
wird der Umsetzern M" und M,# zugeführt. Durch die Sehalter Si und s-3 kann das
Signal in der Relaisstelle entweder so, wie gezeigt, in einer zwischenfrequenten
Lage (z. B. 2-MHz: Lage) durchgeschaltet werden. Durch: Umlegen. der Schalter in
die andere Schaltstellung wird das- Signal. mittels. des Demodulators M23 demoduliert
und das so gewonnene Basisband anschließend wieder mittels des Modulators M2, in
die zwischenfrequente Lage zurückversetzt. Dies ist beispielsweise- erforderlich,
wenn das Signal in der Relaisstelle in Basisbandlage, z. B. für die Abzweigung und/oder
Einschleusung von Basisbandkanäleg benötigt wird.