DE1280989B

DE1280989B - Method for frequency negative feedback in FM receivers in communications technology, in particular radio relay systems, to improve the FM threshold

Info

Publication number: DE1280989B
Application number: DE1966T0032478
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Helmut Oberbeck
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1966-11-09
Filing date: 1966-11-09
Publication date: 1968-10-24

Description

Verfahren zur Frequenzgegenkopplung in FM-Empfängern der Nachrichtentechnik, insbesondere Richtfunkanlagen, zur Verbesserung der FM-Schwelle Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Frequenzgegenkopplung in FM-Empfängern der Nachrichtentechnik, insbesondere Richtfunkanlagen, zur Verbesserung der FM-Schwelle.Method for frequency negative feedback in FM receivers in communications engineering, in particular radio relay systems, to improve the FM threshold The invention relates to a method for frequency negative feedback in FM receivers in communications engineering, especially directional radio systems to improve the FM threshold.

Das in einem Empfangssystem empfangene Hochfrequenzsignal ist zusätzlich mit einem Rauschpegel beaufschlagt, dessen Herkunft verschieden sein kann. Für die Nutzbarmachung eines solchen Signals muß der Abstand der Nutzleistung von dem Leistungsanteil des Rauschens einen vorbestimmten Wert erreichen. Der Grenzwert eines noch nutzbaren FM-Signals, die sogenannte FM-Schwelle, läßt sich durch eine Frequenzgegenkopplung, wie sie im Blockbildschema der Zeichnung nach F i g. 1 dargestellt ist, verbessern. Das ankommende frequenzmodulierte Signal der Frequenz f 1 wird in einem Mischer M1 mit einer zweiten Frequenz f 2 = f 1 + fzl gemischt, und daraus erhält man das Zwischenfrequenzsignal fz1, das im Demodulator D demoduliert wird. Das demodulierte Niederfrequenzsignal, beispielsweise ein Fernsehsignal, wird zu einem Teil in einem Verstärker V 1 verstärkt und der Ausgangsklemme A zu- geführt. Der andere Teil der demodulierten Spannung wird in einem zweiten Verstärker V 2 verstärkt, erneut in einem Frequenzmodulator FM auf eine zweite Zwischenfrequenz fz2 moduliert und in einem zweiten Mischer M2 mit einer dritten Frequenz f 3 = f 1 - f z 2 + fz 1, die in einem gesonderten Oszillator O erzeugt wird, gemischt, das Mischprodukt f 2 = f 1 + fzl über einen Bandpaß B, einem dritten Verstärker V 3 dem ersten Mischer als zweite Frequenz f 2 = f 1 + fz1 wieder zugeführt. Dieses frequenzmodulierte Signal der Frequenz f 2 bewirkt in dem Mischer M 1 die eigentliche Gegenkopplung.The high-frequency signal received in a receiving system is additionally subjected to a noise level, the origin of which can be different. To utilize such a signal, the distance between the useful power and the power component of the noise must reach a predetermined value. The limit value of an FM signal that can still be used, the so-called FM threshold, can be determined by means of a frequency negative feedback, as shown in the block diagram of the drawing according to FIG. 1 is shown, improve. The incoming frequency-modulated signal of frequency f 1 is mixed in a mixer M1 with a second frequency f 2 = f 1 + fzl, and the intermediate frequency signal fz1, which is demodulated in demodulator D, is obtained therefrom. The demodulated low-frequency signal, for example a television signal, is partially amplified in an amplifier V 1 and fed to the output terminal A. The other part of the demodulated voltage is amplified in a second amplifier V 2, modulated again in a frequency modulator FM to a second intermediate frequency fz2 and in a second mixer M2 with a third frequency f 3 = f 1 - f z 2 + fz 1, the is generated in a separate oscillator O, mixed, the mixed product f 2 = f 1 + fzl fed back via a bandpass filter B, a third amplifier V 3 to the first mixer as a second frequency f 2 = f 1 + fz1. This frequency-modulated signal of frequency f 2 causes the actual negative feedback in mixer M 1.

Die Gegenkopplung ist aber nur dann voll wirksam, wenn das erneut frequenzmodulierte,uingesetzte und verstärkte Signal f 2 = f 1 + fz 1 mit seinen Seitenbändern phasenrichtig im Mischer M1 mit dem ankommenden Signal der Frequenz f 1 gemischt wird. Das ist mit Hilfe der vorbeschriebenen Anordnung auf Grund der Phasenbedingung äußerst schwierig.The negative feedback is only fully effective if the again frequency-modulated, used and amplified signal f 2 = f 1 + fz 1 with its sidebands is mixed in phase in mixer M1 with the incoming signal of frequency f 1. This is extremely difficult with the aid of the arrangement described above due to the phase condition.

In der deutschen Patentschrift 703 288 ist eine Schaltungsanordnung aufgezeigt, mit der es vorerst möglich erscheint, durch Änderung des Modulationshubes eine Verbesserung der FM-Schwelle zu erreichen, wobei das hinter dem Mischer abgezweigte Zwischenfrequenzsignal vervielfacht oder auch geteilt und dem Mischer neu zugeführt wird. Bei dieser Anordnung geht man also allein von dem vorgegebenen Zwischenfrequenzsignal aus und ist damit hinsichtlich der Frequenzlage abhängig. Dadurch ist es nicht möglich, den Maximalwert der FM-Schwelle zu erzielen, was allein durch eine geeignete Frequenz und damit der Frequenzgegenkopplung möglich ist.In the German patent specification 703 288 there is a circuit arrangement shown, with which it initially appears possible, by changing the modulation stroke to achieve an improvement in the FM threshold, which branched off after the mixer Intermediate frequency signal multiplied or divided and fed back to the mixer will. In this arrangement, one starts with the predetermined intermediate frequency signal alone and is therefore dependent on the frequency position. As a result, it is not possible to achieve the maximum value of the FM threshold, which can be achieved solely through a suitable frequency and thus the frequency negative feedback is possible.

In der britischen Patentschrift 620 668 ist ein der obigen deutschen Patentschrift ähnliches Verfahren angegeben, mit dem es ebenfalls nicht möglich ist, eine maximale FM-Schwelle zu erreichen.In British Patent 620 668 one of the above is German Patent specification similar process specified, with which it is also not possible is to reach a maximum FM threshold.

Zur Erzielung des Maximalwertes der FM-Schwelle wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das ankommende mit Frequenzmodulation behaftete hochfrequente Empfangssignal in einer Mischstufe mit einer Frequenz gemischt, daß das Mischprodukt in einem Frequenzdemodulator demoduliert, als niederfrequentes Signal in einem Verstärker verstärkt und erneut in einem Frequenzmodulator mit einem Träger moduliert, in einer Vervielfacherstufe ver-n-facht wird, dessen Ausgangsfrequenz als die erwähnte Frequenz der Mischstufe zugeführt wird, so daß dadurch das Empfangssignal frequenzgegengekoppelt wird.Therefore, according to the invention, to achieve the maximum value of the FM threshold suggested that the incoming with frequency modulation afflicted high frequency Received signal mixed in a mixer with a frequency that the mixed product demodulated in a frequency demodulator, as a low-frequency signal in an amplifier amplified and again modulated in a frequency modulator with a carrier, in a Multiplier stage is n-fold, the output frequency of which than the frequency mentioned is fed to the mixer, so that the received signal is fed back in frequency will.

Dabei wird von der Tatsache ausgegangen, daß bei Vervielfachung frequenzmodulierter Schwingungen der Frequenzhub um denselben Vervielfachungsfaktor mit vervielfacht wird wie der Träger. Damit wird also die Amplitude des Modulationsinhaltes um den Vervielfachungsfaktor mit erhöht. Man kommt also infolge dieses Effektes zur Erlangung einer geeigneten Gegenkopplung mit sehr kleinen Modulationsspannungen und kann die die Phasendrehung begünstigenden Glieder, wie Verstärker geringer halten oder ganz fortlassen und damit auch die Wirkung hinsichtlich einer unerwünschten Phasendrehung vermindern. Außerdem wird durch die erfindungsgemäße Anordnung der Aufwand geringer, da ein zusätzlicher Oszillator und Verstärker fortfallen können.This is based on the fact that frequency-modulated when multiplied Oscillations of the frequency deviation are multiplied by the same multiplication factor becomes like the carrier. So that the amplitude of the modulation content is around the Multiplication factor increased with. So one comes to attainment as a result of this effect a suitable negative feedback with very small modulation voltages and can the elements that favor the phase rotation, such as amplifiers, keep them low or entirely omit and thus also the effect with regard to an undesired phase shift Reduce. In addition, the arrangement according to the invention reduces the effort involved, there an additional oscillator and amplifier can be omitted.

Im. folgenden wird das Blockschaltbild der Zeichnung in F i g. 2, das die erfindungsgemäße Anordnung darstellt, näher erläutert.The following is the block diagram of the drawing in FIG. 2, which represents the arrangement according to the invention, explained in more detail.

Das ankommende, mit Frequenzmodulation behaftete hochfrequente Empfangssignal der Frequenz f 1 wird in einer Mischstufe M mit einer Frequenz f o gemischt, so daß ein Mischprodukt fz = n + 1 entsteht, das in einem folgenden Demudolator D demoduliert wird. Ein Teil dieser demodulierten Spannung wird über einen Verstärker V 1 der Ausgangsklemme A zugeführt, und der andere Teil wird über einen zweiten Verstärker V 2 erneut in einem Frequenzmodulator FM auf einen neuen Träger frequenzmoduliert. In einer folgenden Vervielfacherstufe Vf wird das frequenzmodulierte Signal ver-n-facht und dem Mischer M zugeführt, wobei die Trägerfrequenz des frequenzmodulierten Signals f o = n ,i-" 1 sein muß. In dem Mischer M erfolgt die eigentliche Gegenkopplung. Es muß auch hier wie bei der Anordnung nach F i g. 1 die Phasenbedingung erfüllt sein.The incoming high-frequency received signal of frequency f 1 , which is afflicted with frequency modulation, is mixed in a mixer M with a frequency f o , so that a mixed product fz = n + 1 is produced, which is demodulated in a subsequent demodulator D. Part of this demodulated voltage is fed to the output terminal A via an amplifier V 1, and the other part is again frequency-modulated to a new carrier in a frequency modulator FM via a second amplifier V 2. In a subsequent multiplier stage Vf, the frequency-modulated signal is n-multiplied and fed to the mixer M, the carrier frequency of the frequency-modulated signal f o = n , i- " 1. The actual negative feedback takes place in the mixer M here, as in the arrangement according to FIG. 1, the phase condition must be met.

Claims

Claim: Method for frequency negative feedback in FM receivers in communications technology, in particular radio relay systems, to improve the FM threshold, characterized in that the incoming high-frequency received signal (f ) with frequency modulation is mixed in a mixer (M) with a frequency (fo) that the mixed product demodulated in a frequency demodulator D, amplified as a low-frequency signal in an amplifier (V2) and again modulated with a carrier in a frequency modulator (FM), multiplied by n in a multiplier stage (Vf), the output frequency of which becomes the frequency mentioned, so that thereby the received signal the mixer stage (M) is fed with negative frequency feedback. Documents considered: German Patent No. 703 288; British Patent No. 620 668.