DE1206499B

DE1206499B - FM intercom radio

Info

Publication number: DE1206499B
Application number: DEL27075A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Paul Bamberg
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1957-03-08
Filing date: 1957-03-08
Publication date: 1965-12-09

Description

FM-Gegensprech-Funkgerät Die Erfindung bezieht sich auf ein FM-Gegensprech-Funkgerät mit einem Empfänger mit mehrfacher überlagerung, bei dem die modulierte Frequenz des zugehörigen Senders als erste Überlagerungsfrequenz dient.FM intercom radio The invention relates to an FM intercom radio with a receiver with multiple superposition, where the modulated frequency of the associated transmitter is used as the first superposition frequency.

Der Gegensprechbetrieb auf Funkverbindungen erfordert bekanntlich für die beiden übertragungsrichtungen getrennte Frequenzen. Für den Abstand der Frequenzen sind je nach Frequenzbereich allgemeingültige Werte vereinbart. Damit ist für Sender und Empfänger einer Station ein konstanter Frequenzabstand erforderlich, der auch bei Frequenz-(Kanal-) Wechsel erhalten bleibt.As is well known, the intercom operation on radio links requires separate frequencies for the two directions of transmission. Generally valid values have been agreed for the spacing of the frequencies depending on the frequency range. This means that a constant frequency spacing is required for the transmitter and receiver of a station, which is maintained even when the frequency (channel) changes.

Es ergibt sich daraus die Möglichkeit, die Sende-und Empfangsfrequenz durch einen gemeinsamen Oszillator zu erzeugen und so den Aufwand wesentlich zu verringern. Dazu wird meist der Frequenz des ersten Empfangsoszillators eine gleichbleibende Frequenz mit der Sendermodulation zugesetzt und so die Sendefrequenz gebildet.This results in the possibility of setting the transmission and reception frequency to be generated by a common oscillator and so the effort is significantly increased to decrease. For this purpose, the frequency of the first local oscillator is usually a constant Frequency added with the transmitter modulation and thus the transmission frequency is formed.

Eine andere Vereinfachung wird erzielt, wenn die Sendefrequenz zugleich als überlagerungsfrequenz für die erste Empfängermischstufe verwendet wird. Dies ist möglich, sobald die erste ZF des Empfängers gleich der Differenz der Sende- und Empfangsfrequenz gewählt wird. Diese an sich bekannte Ausführung bietet den Vorteil, daß die Sendefrequenz nicht durch Mischung zweier Frequenzen, wie im erstgenannten Beispiel, gewonnen wird und damit Nebenwellen, die bei der Mischung zwangläufig auftreten, vermieden werden. Auch können sich durch die Sendefrequenz keine störenden Nebenempfangsstellen bilden, da die Sendefrequenz als Oszillatorfrequenz bereits vorhanden ist.Another simplification is achieved if the transmission frequency is at the same time is used as the beat frequency for the first receiver mixer stage. this is possible as soon as the first IF of the receiver equals the difference between the transmission and receiving frequency is selected. This known design offers the Advantage that the transmission frequency is not by mixing two frequencies, as in the first mentioned Example, is obtained and thus secondary waves that inevitably occur in the mix occur to be avoided. The transmission frequency also means that there are no disruptive signals Form secondary receiving points because the transmission frequency is already used as an oscillator frequency is available.

Der Nachteil dieser Anordnung liegt jedoch darin, daß sich die Modulation des Senders auch auf das empfangene Signal auswirkt. Bei Frequenzmodulation addiert sich der Frequenzhub des Senders dem Frequenzhub des Empfangssignals, und die Sendermodulation wird vom Empfängerausgang ohne Schwächung wiedergegeben. Dadurch ist die Verwendung eines derartigen Gerätes nur beschränkt möglich.The disadvantage of this arrangement, however, is that the modulation of the transmitter also affects the received signal. Added with frequency modulation the frequency deviation of the transmitter is the frequency deviation of the received signal, and the transmitter modulation is reproduced from the receiver output without attenuation. This is the use such a device is only possible to a limited extent.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist es bei Gegensprech-Funkgeräten bekannt, vom Ausgang des Modulationsverstärkers des Senders eine NF-Spannung abzuleiten und dem Eingang des NF-Verstärkers des Empfängers zuzuführen. Dort muß diese Kompensationsspannung die gleiche Amplitude und die umgekehrte Phasenlage wie die des Empfangskanals aufweisen. Es ist auch bekannt, die dem Modulationsverstärker des Senders entnommene NF-Spannung zur Frequenzmodulation eines im Empfängerzug befindlichen Oszillators, der z. B. zum Aufbau der Zwischenfrequenz dient, zu verwenden. Auch hier ist auf die Phase und den Betrag der Kompensationsspannung zu achten, wenn es zu einer Auslöschung der vom Senderoszillator verursachten Frequenzmodulation im Empfangskanal kommen soll.To eliminate this disadvantage, it is with two-way radios known to derive an LF voltage from the output of the modulation amplifier of the transmitter and to the input of the LF amplifier of the receiver. There must be this compensation voltage have the same amplitude and the opposite phase position as those of the receiving channel. It is also known that the LF voltage taken from the modulation amplifier of the transmitter for frequency modulation of an oscillator located in the receiver train, the z. B. used to build up the intermediate frequency. Again, this is on the phase and to pay attention to the magnitude of the compensation voltage if there is an extinction the frequency modulation caused by the transmitter oscillator in the receiving channel target.

Diese Verfahren haben den Nachteil, daß die Kompensation nach Betrag und Phase abgeglichen werden muß. Der Abgleich des Betrages muß von Zeit zu Zeit nachgeholt werden, wenn die Verstärkung in den beiden Zweigen durch Alterung unterschiedlich wird. Der Abgleich der Phase ist nur für einen schmalen Frequenzbereich vollkommen zu erzielen, weil sich die Laufzeitverzögerung im Empfangskanal nicht in einen einfachen Phasenschieber nachbilden läßt.These methods have the disadvantage that the compensation is based on the amount and phase must be adjusted. The amount must be reconciled from time to time be made up if the gain in the two branches is different due to aging will. The phase alignment is only complete for a narrow frequency range to be achieved because the propagation delay in the receiving channel is not a simple one Can simulate phase shifter.

Im Empfängerbau ist ferner unter dem Namen Stabilidyne ein Prinzip bekannt, bei dem die Empfangsfrequenz und die Frequenz eines hochkonstanten Oszillators mit Hilfe eines veränderbaren Oszillators derart auf eine niedrige Zwischenfrequenz umgesetzt werden, daß der veränderbare Oszillator keinen Einfluß auf die Höhe der resultierenden Frequenz hat.In receiver construction there is also a principle under the name Stabilidyne known at which the receiving frequency and the frequency of a high-constant oscillator with the help of a variable oscillator in such a way to a low intermediate frequency implemented so that the changeable oscillator does not affect the level of the resulting frequency has.

Das Verfahren gemäß der Erfindung macht von diesem Prinzip Gebrauch und ist dadurch gekennzeichnet, daß 1. nach einem an sich bekannten Prinzip durch Mischung der modulierten Sendefrequenzf, mit einer von einem gesonderten Oszillator erzeugten konstanten Frequenzf" eine Frequenzfm gebildet wird, die in einer Mischstufe M 2 mit der ersten Zwischenfrequenz ZF 1 die von der Frequenzmodulation oder von sonstigen Änderungen der Sendefrequenz f, unabhängige zweite ZwischenfrequenzZF2 des Empfängers erzeugt, 2. die auf die Frequenzen ZF 1 und fm abgestimmten Verstärker den gleichen Phasengang aufweisen. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß ein Abgleich nach Betrag und Phase nicht mehr notwendig ist, denn die Modulationsspannung des Senders wird weder zur Kompensation der störenden NF-Ausgangsspannung des Empfängers noch zur Modulation eines im Empfängerzug liegenden Oszillators durch einen zusätzlichen Modulator herangezogen.The method according to the invention makes use of this principle and is characterized in that 1. a frequency fm is formed according to a principle known per se by mixing the modulated transmission frequencyf with a constant frequencyf "generated by a separate oscillator, which is formed in a mixer M 2 generates the f of the frequency modulation, or of other changes in the transmit frequency independent second ZwischenfrequenzZF2 of the receiver with the first intermediate frequency IF 1, 2. the tuned to the frequencies of IF 1 and fm amplifiers have the same phase response. This method has the advantage that an adjustment according to amount and phase is no longer necessary, because the modulation voltage of the transmitter is neither used to compensate for the interfering LF output voltage of the receiver nor to modulate an oscillator located in the receiver train by an additional modulator.

Die Stabilität und damit die Genauigkeit des frequenzmodulierten Senderoszillators reicht jedoch für den Funkbetrieb nicht aus. Deswegen ist hierfür in derartigen Geräten ein zusätzlicher, mit Quarzen bestückter Oszillator vorgesehen. Durch Mischung der Frequenzen dieser Oszillatoren entsteht eine niedrige Frequenz, die über einen Verstärker einem Diskriminator zugeführt wird, dessen Ausgangsspannung zur Frequenzregelung des Senderoszillators dient.The stability and thus the accuracy of the frequency-modulated transmitter oscillator however, is not sufficient for radio operation. That is why this is in such Devices an additional oscillator equipped with crystals is provided. By mixing of the frequencies of these oscillators creates a low frequency that is about a Amplifier is fed to a discriminator, the output voltage of which is used for frequency control of the transmitter oscillator is used.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die in der Regelschleife für den Senderoszillator schon vorhandenen Schaltmittel mitbenutzt. Somit verursacht die Anwendung des Verfahrens keinen zusätzlichen Aufwand für das Funkgerät.According to a further feature of the invention, those in the control loop already used switching means for the transmitter oscillator. Thus caused the application of the method does not require any additional effort for the radio device.

An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawings.

F i g. 1 zeigt das Prinzip für die Bildung der von den Frequenzänderungen des Senderoszillators unabhängigen zweiten Zwischenfrequenz des Empf ängers; F i g. 2 und 3 sind Blockschaltbilder zweier Ausführungsbeispiele des Verfahrens gemäß der Erfindung.F i g. 1 shows the principle for the formation of the second intermediate frequency of the receiver, which is independent of the frequency changes of the transmitter oscillator; F i g. 2 and 3 are block diagrams of two embodiments of the method according to the invention.

Wie F i g. 1 zeigt, gelangt die Frequenz f, des frequenzmodulierbaren Senderoszillators 0, gleichzeitig an die Mischstufen Ml und M3. Der Mischstufe M 1 wird ferner die von den Vorstufen E aufgenommene EmpfangsfrequenzfE und der MischstufeM3 eine Frequenz f" eines z. B. in Stufen abstimmbaren Quarzoszillators 0, zugeführt. Bei richtig abgestimmtem Oszillator 0, bilden sich die Zwischenfrequenzen ZF 1 und fm, die in der Mischstufe M 2 die Umsetzung auf die zweite Zwischenfrequenz des Empfangskanals ZF2 bewirken. Bleiben die Empfangsfrequenz f_, und die Frequenz f" des Oszillators 0, konstant, so bleibt auch der Frequenzunterschied der Zwischenfrequenzen ZFl und fm konstant, wenn die Frequenz f, des Oszillators 0, geringfügig geändert wird. Weicht diese wesentlich von ihrem Sollwert ab, so gelangen die Frequenzen ZF 1 und fm aus dem Durchlaßbereich der Filter. Dadurch ändert sich aber nur die Amplitude von ZF2.Like F i g. 1 shows, the frequency f, of the frequency- modulable transmitter oscillator 0, reaches the mixer stages Ml and M3 at the same time. The mixer stage M 1 is also absorbed by the precursors E EmpfangsfrequenzfE and MischstufeM3 a frequency f "a z. B. stages tunable crystal oscillator 0 is supplied. When properly tuned oscillator 0, to form the intermediate frequencies IF 1 and fm, the in of the mixer M 2 effect the conversion to the second intermediate frequency of the reception channel ZF2. If the reception frequency f_ and the frequency f "of the oscillator 0 remain constant, the frequency difference between the intermediate frequencies ZFl and fm also remains constant if the frequency f 1 of the oscillator 0, is changed slightly. If this deviates significantly from its nominal value, the frequencies ZF 1 and fm get out of the pass band of the filters. This only changes the amplitude of ZF2.

Sobald der Oszillator 01 aber über die Reaktanzstufe R frequenzmoduliert wird, so ist ZF2 mit einem Hub phasenmoduliert, der nur von der Differenz der Laufzeiten in den Verstärkern für ZFl und Im abhängig ist. Weil aber für die Verstärkung der Frequenzen ZFl und fm nur wenige Stufen (z. B. zwei Stufen) notwendig sind und weil sich diese Frequenzen nur um den geringen Betrag der zweiten Zwischenfrequenz unterscheiden, ist es ohne besondere Maßnahmen leicht möglich, eine Unterdrückung der Sendermodulation im Empfangskanal von etwa 40 db zu erreichen. Dabei ist es gleichgültig, ob die Verstärkungsziffem der einbezogenen Verstärker gleich sind oder voneinander abweichen.As soon as the oscillator 01 is frequency-modulated via the reactance stage R, however, ZF2 is phase-modulated with a stroke that is only dependent on the difference in the transit times in the amplifiers for ZF1 and Im. However, because only a few stages (e.g. two stages) are required to amplify the frequencies ZFl and fm and because these frequencies differ only by the small amount of the second intermediate frequency, it is easily possible to suppress the transmitter modulation without special measures in the receiving channel of about 40 db. It does not matter whether the amplification figures of the amplifiers involved are the same or differ from one another.

F i g. 2 zeigt das Blockschaltbild eines Gegensprechgerätes, das unter Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens ausgeführt ist. An einer Antenne A sind die Eingangsstufen des Empfängers E und die Senderstufe S angeschlossen. Ein Senderoszillator 0.. dem über eine Modulationsleitung M die Modulationsspannung zugeführt wird, erzeugt die abzustrahlende, frequenzmodulierte Sendefrequenz f, Mit derselben Frequenz f, wird aus der in E verstärkten Empfangsfrequenz fE mit Hilfe einer Mischstufe M 1 die erste ZwischenfrezuenzZF1 erzeugt. Der Senderoszillator ist beispielsweise auf verschiedene Betriebsfrequenzen einstellbar, und zwar im Gleichlauf mit einem zweiten unmodulierten Oszillator 02, der eine Frequenz f" erzeugt.F i g. 2 shows the block diagram of an intercom device which is implemented using the proposed method. The input stages of the receiver E and the transmitter stage S are connected to an antenna A. A transmitter oscillator 0 .. which is supplied with the modulation voltage via a modulation line M, generates the radiated frequency modulated transmitting frequency f, f having the same frequency, is generated from the amplified in E reception frequency f by means of a mixer stage M 1, the first ZwischenfrezuenzZF1. The transmitter oscillator can be set to different operating frequencies, for example, in synchronization with a second unmodulated oscillator 02 which generates a frequency f ″.

Aus den Frequenzen dieser beiden Oszillatoren 0, und 02 wird in einer Mischstufe M 3 die Frequenz fm gebildet. Diese gelangt über Verstärkerstufen, die denen der ersten Zwischenfrequenz ZFl nachgebildet sind, einmal an einen Frequenzdiskriminator N zur Erzeugung der Nachstimmspannung, andererseits an eine zweite Empfangsmischstufe M2, in der aus der verstärkten ersten Zwischenfrequenz ZFl die zweite Zwischenfrequenz ZF2 erzeugt wird. Diese Zwischenfrequenz ist gemäß der Erfindung frei von der Sendermodulation und gelangt in bekannter Weise nach entsprechender Verstärkung an den nicht mehr dargestellten Empfangsmodulator D zur Auswertung.The frequency fm is formed from the frequencies of these two oscillators 0 and 02 in a mixer M 3. This passes through amplifier stages that are modeled on those of the first intermediate frequency ZF1, on the one hand to a frequency discriminator N for generating the retuning voltage and, on the other hand, to a second receiving mixer M2, in which the second intermediate frequency ZF2 is generated from the amplified first intermediate frequency ZF1. According to the invention, this intermediate frequency is free of transmitter modulation and, after appropriate amplification, reaches the receiving modulator D, which is no longer shown, for evaluation in a known manner.

In gleicher Weise kann die Erfindung auch auf Funkgegensprechgeräte angewendet werden, deren Blockschaltbild in F i g. 3 dargestellt ist. Der einzige Unterschied zu dem oben beschriebenen Beispiel besteht in der Bildung der Sendefrequenz f, die hier in der Mischstufe M4 aus der Oszillatorfrequenz 01 und der quarzstabilisierten Frequenz des Oszillators 0, gebildet wird.In the same way, the invention can also be applied to radio intercom devices, the block diagram of which is shown in FIG . 3 is shown. The only difference to the example described above is the formation of the transmission frequency f, which is formed here in the mixer M4 from the oscillator frequency 01 and the quartz-stabilized frequency of the oscillator 0 .

Claims

1. A FM intercom radio having a receiver with multiple layering, in which the modulated frequency of the associated transmitter as a serving beat frequency to form the first intermediate frequency, d a d u rch g e k hen - is characterized in that 1 according to one of known principle by Mischun, - the modulated transmission frequency (f,) with a constant frequency generated by a separate oscillator (fJ a frequency (f3f) is formed, which in a mixer (M2) with the first intermediate frequency (ZFI) generated by the Frequency modulation or other changes in the transmission frequency (f,) independent second intermediate frequency (ZF2) of the receiver is generated, 2. the amplifiers tuned to the frequencies (ZF1 and fm) have the same phase response.

2. Two-way radio according to claim 1, characterized in that the amplifier tuned to the frequency (fm) also serves as a retuning amplifier and adjusts the center frequency of the transmitter oscillator via a frequency discriminator (N). Publications considered: Deutsche Auslegeschr.ift No. 1 002 805.