DE1297157B - Method and arrangement for the central generation of carrier frequencies of a TF system - Google Patents
Method and arrangement for the central generation of carrier frequencies of a TF systemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zentralen Erzeugung von Trägerfrequenzen eines Trägerfrequenzsystems aus nur einem Grundgenerator, unter Anwendung von Mischung, Frequenzverviel. fachung und -teilung.The invention relates to a method for the central generation of carrier frequencies a carrier frequency system from only one basic generator, using mixing, Frequency multiplication. compartmentalization and division.
In vielen neueren Trägerversorgungen für TF-Systeme schwingt der Grundgenerator wegen der dort besser zu realisierenden Frequenzkonstanzforderung und Erschütterungsempfindlichkeit im Frequenzgebiet < 1 MHz.In many newer carrier supplies for TF systems, the basic generator oscillates because of the demand for constant frequency and vibration sensitivity, which can be better implemented there in the frequency range <1 MHz.
Die für die Erzeugung der Kanal-Gruppen- und Sekundärgruppenträger erforderlichen Grundfrequenzen 4, 12 und 124 kHz werden durch Frequenzteilung gewonnen und in der dezentralen Technik, bei der sich die anschließende Trägererzeugung in den Umsetzergestellen befinden, den Umsetzergestellen zugeführt.The ones for the generation of the channel group and secondary group carriers The required basic frequencies 4, 12 and 124 kHz are obtained by frequency division and in decentralized technology, in which the subsequent carrier generation takes place in the converter racks are fed to the converter racks.
In der zentralen Technik, bei der einem zentralen Trägerversorgungsgestell direkt die Träger entnommen werden, versucht man möglichst den Weg über die Grundfrequenz mit anschließender Vervielfachung zu vermeiden und bildet die Frequenzteilerkette so aus, daß möglichst viele gewünschte Träger- und Pilotfrequenzen als Zwischenprodukte erscheinen.In the central technology, with a central carrier supply frame If the carriers are taken directly, one tries as far as possible to use the fundamental frequency to avoid with subsequent multiplication and forms the frequency divider chain so that as many desired carrier and pilot frequencies as possible as intermediate products appear.
Es ist bereits bekannt, einzelne Träger- und Pilotfrequenzen aus einem zentralen Grundgenerator abzuleiten.It is already known to combine individual carrier and pilot frequencies from one to derive the central basic generator.
So wird beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1156 451 eine Anordnung beschrieben, bei der mit Hilfe eines selbststartenden Rückmischteilers die Kanalträgerfrequenzen 12, 16 und 20 kHz sowie die Pilotfrequenz von 60 kHz aus einer Frequenz von 228 kHz gewonnen werden.For example, in German patent specification 1156 451 a Arrangement described with the help of a self-starting backmix divider the channel carrier frequencies 12, 16 and 20 kHz and the pilot frequency of 60 kHz a frequency of 228 kHz can be obtained.
Andererseits sind außerdem Schaltungen und Verfahren bekannt, bei denen durch Modulation einer Einzelfrequenz mit einer Pulsfolge Gruppen von Trägerfrequenzen erzeugt werden können. Diese Art der Gewinnung von Trägerfrequenzen ist jedoch nur bei Systemen mit dezentraler Technik bekannt.On the other hand, circuits and methods are also known in those groups of carrier frequencies by modulating a single frequency with a pulse train can be generated. However, this type of extraction of carrier frequencies is only known in systems with decentralized technology.
So ist beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift 1196 247 eine Anordnung zur Erzeugung eines Trägerfrequenzrasters, beider einem Modulator eine Trägerfrequenz und eine Modulationsfrequenz zugeführt werden, bekannt. Bei dieser Anordnung ist jedoch von Nachteil, daß neben der, wie bereits ausgeführt, dezentralen Aufbereitung der Trägerfrequenzen für jede übertragungsebene eine eigene Hilfsfrequenz erzeugt werden muß, die in der Mitte des jeweiligen Frequenzspektrums liegt, und daß mit Hilfe eines Impulses, der nur ungeradzahlige Harmonische enthält, dann die einzelnen benötigten Trägerfrequenzen erzeugt werden. Die Erzeugung zusätzlicher Hilfsfrequenzen bedeutet jedoch wiederum einen entsprechenden Mehraufwand.For example, from the German Auslegeschrift 1196 247 one Arrangement for generating a carrier frequency raster, both a modulator one Carrier frequency and a modulation frequency are supplied, known. At this However, the disadvantage of the arrangement is that, in addition to the, as already stated, decentralized Processing of the carrier frequencies for each transmission level a separate auxiliary frequency must be generated, which lies in the middle of the respective frequency spectrum, and that with the help of a pulse that contains only odd harmonics, then the individual required carrier frequencies are generated. The generation of additional Auxiliary frequencies, however, in turn mean a corresponding additional expense.
Eine andere Anordnung, bei der die in der Mitte des Übertragungsbereichs liegende Trägerfrequenz als Ausgangsfrequenz für die Erzeugung der weiteren in diesem übertragungsbereich erforderlichen Trägerfrequenzen hergenommen wird, ist aus der Zeitschrift »Elektronisches Nachrichtenwesen«, ITT, Band 40, Nr. 1, 1965, S. 37, bekannt; bei dieser Anordnung werden jedoch dem die Trägerfrequenzen erzeugenden Modulator neben der in der Mitte des Sekundärgruppenträgerbandes liegenden Trägerfrequenz zwei weitere Frequenzen zugeführt, die eigens aus einem Impuls mit Hilfe zweier Tiefpässe ausgesiebt werden. Außerdem gehört diese Anordnung ebenfalls zur Gruppe der dezentralen Trägerversorgungen, wobei noch dazu von der Frequenz von 12 kHz, also einer Frequenz, die niedriger liegt als die zu erzeugenden Träger, ausgegangen wird.Another arrangement where the one in the middle of the transmission area Lying carrier frequency as the output frequency for the generation of the other in this Transmission area required carrier frequencies is taken from the Journal "Electronic Communications", ITT, Volume 40, No. 1, 1965, p. 37, known; with this arrangement, however, the carrier frequencies are generated Modulator next to the carrier frequency lying in the middle of the secondary carrier band two more frequencies are supplied, which are specially made from a pulse with the help of two Low passes are screened out. In addition, this arrangement also belongs to the group of the decentralized carrier supplies, with the frequency of 12 kHz, thus assumed a frequency that is lower than the carrier to be generated will.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zur Trägeraufbereitung anzugeben, wobei, unter Vermeidung der Nachteile, die Vorteile einer zentralen Trägeraufbereitung mit den Vorteilen der Erzeugung der Trägerfrequenzen mit Hilfe eines Frequenzrasters erhalten bleiben.The object of the present invention is to provide a method and a To specify the arrangement for the preparation of the carrier, whereby, while avoiding the disadvantages, the advantages of a central carrier preparation with the advantages of generation the carrier frequencies are preserved with the help of a frequency grid.
Das Verfahren zur zentralen Erzeugung von Trägerfrequenzen eines TF-Systems wird gemäß der Erfindung derart durchgeführt, daß die von den innerhalb eines Frequenzbandes zu erzeugenden Trägerfrequenzen einer übertragungsebene in der Mitte liegende, durch Mischung und Frequenzteilung von einem zentralen Grundgenerator abgeleitete Trägerfrequenz mit einem Impuls, dessen Harmonische im Abstand der Differenz zwischen zwei Trägerfrequenzen der jeweiligen übertragungsebene aufeinanderfolgen, derart umgesetzt ist, daß jeweils die Summen-und die Differenzfrequenzen aus der jeweiligen in der Mitte liegenden Trägerfrequenz und der ersten und zweiten Harmonischen des Impulses gebildet wird.The procedure for the central generation of carrier frequencies of a TF system is carried out according to the invention in such a way that the of the within a frequency band to be generated carrier frequencies of a transmission plane lying in the middle, by Mixing and frequency division carrier frequency derived from a central basic generator with a pulse whose harmonics are at the distance of the difference between two carrier frequencies the respective transmission level successive, is implemented in such a way that each the sum and difference frequencies from the respective in the middle Carrier frequency and the first and second harmonics of the pulse is formed.
Die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist derart ausgebildet, daß ein erster Modulator eingangsseitig mit einem ersten Ausgang eines ersten Oszillators und einem zweiten Oszillator und ausgangsseitig mit einem ersten Frequenzteiler, dem die Differenzfrequenz des ersten Modulators als zu teilende Frequenz zugeführt ist, verbunden ist, daß der erste Frequenzteiler eine Teilerstufe mit dem Teilungsverhältnis 4:1 und 2:1 mit sinusförmiger Ausgangsspannung und eine Teilerstufe 2:1 mit impulsförmiger Ausgangsspannung aufweist, daß die sinusförmige Ausgangsspannung liefernde Teilerstufe mit dem Teilerverhältnis 2:1 mit einem zweiten Modulator, die impulsförmige Ausgangsspannung liefernde Teilerstufe mit einem dritten Modulator, der mit einem zweiten Ausgang des ersten Oszillators gekoppelt ist und die sinusförmige Ausgangsspannung liefernde Teilerstufe mit dem Teilerverhältnis 4:1 mit einem zweiten Frequenzteiler verbunden ist, der eine Teilerstufe mit dem Teilungsverhältnis 4:1 mit impulsförmiger Ausgangsspannung enthält, und daß diese Teilerstufe mit dem Eingang des zweiten Modulators verbunden ist.The arrangement for carrying out the method is designed in such a way that that a first modulator on the input side with a first output of a first oscillator and a second oscillator and on the output side with a first frequency divider, which is supplied with the difference frequency of the first modulator as the frequency to be divided is connected is that the first frequency divider has a divider stage with the division ratio 4: 1 and 2: 1 with sinusoidal output voltage and a divider stage 2: 1 with pulse-shaped Output voltage has that the sinusoidal output voltage supplying divider stage with a division ratio of 2: 1 with a second modulator, the pulse-shaped output voltage delivering divider stage with a third modulator, the one with a second output of the first oscillator is coupled and delivering the sinusoidal output voltage Divider stage with the divider ratio 4: 1 connected to a second frequency divider which is a divider stage with a division ratio of 4: 1 with a pulse-shaped output voltage contains, and that this divider stage is connected to the input of the second modulator is.
In weiterer Ausgestaltung läßt sich die Anordnung nach der Erfindung derart ausbilden, daß die dem ersten Ausgang des ersten Modulators entnommene Frequenz 228 kHz, die dem zweiten Ausgang entnommene Frequenz 516 kHz und die Frequenz des zweiten Oszillators 36 kHz beträgt, daß dem ersten Frequenzteiler die Differenzfrequenz von 192 kHz zugeführt ist, die im Verhältnis 2: 1 geteilt dem zweiten Modulator und mit dem Verhältnis 4:1 geteilt sinusförmig dem zweiten Frequenzteiler und impulsförmig dem dritten Modulator zugeleitet ist, daß die Frequenz 48 kHz im zweiten Frequenzteiler im Verhältnis 4:1 geteilt und impulsförmig dem zweiten Modulator zugeführt ist.In a further embodiment, the arrangement according to the invention train in such a way that the frequency taken from the first output of the first modulator 228 kHz, the frequency taken from the second output 516 kHz and the frequency of the second oscillator is 36 kHz that the first frequency divider is the difference frequency of 192 kHz, which is divided in a ratio of 2: 1 to the second modulator and with the ratio 4: 1 divided sinusoidally to the second frequency divider and pulse-shaped the third modulator is fed that the frequency is 48 kHz in the second frequency divider divided in a ratio of 4: 1 and fed to the second modulator in pulses.
Durch diese Maßnahmen erhält man den Vorteil einer erheblichen Reduzierung des Aufwandes für die Erzeugung der Träger- und Pilotfrequenzen gegenüber den bekannten Anordnungen. Außerdem werden hohe Vervielfachungsfaktoren für die Trägererzeugung vermieden, so daß nur geringe Anforderungen an die Rauschfreiheit der Grundfrequenz in der Schaltungsanordnung gestellt zu werden brauchen.These measures have the advantage of a considerable reduction the effort for the generation of the carrier and pilot frequencies compared to the known Arrangements. In addition, the multiplication factors for carrier generation become high avoided, so that only low demands on the freedom from noise of the fundamental frequency in the circuit arrangement need to be provided.
Die Eingangsfrequenz der zentralen Rückmischanordnung ist ein Vielfaches der Sekundärgruppenträgergrundfrequenz 124 kHz, so daß die Steuerung dieser Anordnung durch bereits vorhandene und erprobte Grundgeneratoren erfolgen kann. Die Schaltungsanordnung kann unter Anwendung aktiver RC-Filter und Multivibratoren außer in der eingeführten Technik mit Schwingkreisen auch in spulenloser Technik ausgeführt werden.The input frequency of the central backmixing arrangement is a multiple the secondary subcarrier fundamental frequency 124 kHz, so that the control of this arrangement can be done by already existing and proven basic generators. The circuit arrangement can use active RC filters and multivibrators except in the imported ones Technology with resonant circuits can also be carried out using coilless technology.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der zweite Frequenzteiler eine weitere Teiler- und Vervielfacherstufe mit sinusförmiger Ausgangsspannung 4:5 und eine zusätzliche Teilerstufe mit dem Teilungsverhältnis 4:1 mit sinusförmiger Ausgangsspannung enthält und daß die Teiler- und Vervielfacherstufe mit dem Teilungsverhältnis 4:5 einem dritten Frequenzteiler mit dem Teilungsverhältnis 3: 1 verbunden ist und daß die Eingangsfrequenz von 48 kHz des zweiten Frequenzteilers einem vierten Frequenzteiler mit dem Teilungsverhältnis 3:1 verbunden ist.A further development of the invention provides that the second frequency divider contains a further divider and multiplier stage with a sinusoidal output voltage of 4: 5 and an additional divider stage with a division ratio of 4: 1 with a sinusoidal output voltage and that the divider and multiplier stage with a division ratio of 4: 5 a third frequency divider with the division ratio 3: 1 and that the input frequency of 48 kHz of the second frequency divider is connected to a fourth frequency divider with the division ratio 3: 1.
Dadurch lassen sich auch in einfacher Weise die Kanalträger sowie die Pilotfrequenz 60 kHz erzeugen. Der erste Oszillator kann dabei vorteilhafterweise derart ausgebildet sein, daß er aus zwei mit einem ersten Filter miteinander verbundenen Modulatoren besteht, von denen der zweite über ein zweites Filter auf den ersten rückgekoppelt ist. Zweckmäßig ist es ferner, daß dem eingangsseitigen Modulator des ersten Oszillators sowohl die Summenfrequenz von 516 kHz als auch die Differenzfrequenz von 228 kHz des Mischprodukts aus 372 und 144 kHz entnommen sind und daß die Differenzfrequenz als Eingangsspannung für den ersten Modulator die Summenfrequenz 516 kHz als Eingangsfrequenz für den dritten Modulator verwendet ist.This can also be used in a simple manner, the channel carrier as well generate the pilot frequency 60 kHz. The first oscillator can advantageously be designed such that it consists of two interconnected with a first filter Modulators consists of which the second has a second filter on the first is fed back. It is also useful that the input-side modulator of the first oscillator both the sum frequency of 516 kHz and the difference frequency of 228 kHz of the mixed product are taken from 372 and 144 kHz and that the difference frequency the sum frequency of 516 kHz as the input frequency as the input voltage for the first modulator is used for the third modulator.
Dadurch erhält man einen Oszillator, der die für die Erzeugung der Vorgruppenträger und der Primärgruppenträger erforderlichen »Schlüsselfrequenzen« liefert. Darüber hinaus weist dieser Oszillator einen großen Mitziehbereich auf und ist selbststartend ausgeführt.This gives an oscillator that is responsible for generating the Pre-class carrier and the primary carrier required "key frequencies" supplies. In addition, this oscillator has a large pull-in range and is designed to be self-starting.
Die zur Synchronisation des ersten Generators erforderliche Frequenz von 372 kHz kann ebenfalls aus dem zentralen Generator G mit 1448 kHz und der Zwischenschaltung eines Frequenzteilers mit dem Teilungsverhältnis 4:1 erreicht werden.The frequency required to synchronize the first generator of 372 kHz can also come from the central generator G with 1448 kHz and the interconnection a frequency divider with a division ratio of 4: 1 can be achieved.
Zur Erzeugung der erforderlichen Pilotfrequenzen von 84,08 und 411,92 kHz kann man zum Zwecke der Ableitung auch dieser Frequenzen vom zentralen Generator derart verfahren, daß eine Hilfsfrequenz von 39,92 kHz derart erzeugt ist, daß aus der vom zentralen Generator abgeleiteten Frequenz von 248 kHz durch Teilung 5: 1 die Frequenz 49,6 kHz entsteht, daß dieser mit der Frequenz 150 kHz die aus einer Frequenz von 600 kHz, welche im ausgangsseitigen Modulatom des Oszillators durch Summenbildung der diesem Modulatom ebenfalls zugeführten Frequenz von 372 kHz und die Frequenz von 228 kHz gewonnen ist, umgesetzt, die Frequenz 199,6 kHz ergibt, welche einem Frequenzeiler 5:1 zugeführt ist.To generate the required pilot frequencies of 84.08 and 411.92 kHz, for the purpose of deriving these frequencies from the central generator, an auxiliary frequency of 39.92 kHz is generated in such a way that from the frequency derived from the central generator of 248 kHz by division 5: 1 the frequency 49.6 kHz arises that this with the frequency 150 kHz is derived from a frequency of 600 kHz, which in the output-side modulus atom of the oscillator by adding up the frequency of 372 kHz also supplied to this modulus atom and the frequency of 228 kHz is converted, which results in a frequency of 199.6 kHz, which is fed to a frequency division 5: 1.
An Hand des Blockschaltbildes nach der Figur wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with the aid of the block diagram according to the figure explained.
Aus dem zentralen Generator G mit der Frequenz von 1489 kHz wird durch Frequenzteilung mit Hilfe des Frequenzteilers T7 die Frequenz von 372 kHz erzeugt. Die Frequenz 372 kHz wird dem Oszillator mit Doppelmodulation 0 1 zugeführt, in deren einem Zweig ein selektives Element F 1 für 288 kHz und in deren anderen Zweig ein selektives ElementF2 für 144 kHz vorgesehen ist. Dieser Oszillator schwingt im Rückkopplungsweg zunächst auf den Frequenzen, für die die Phasenbedingung _ygp=0 erfüllt ist. Hinter dem selektiven Element F 1 im 228-kHz-Zweig ist ein Frequenzteiler 19: 1 (228/12) kHz eingeschaltet, der aus einem Startoszillator O 2 36 kHz mit Modulationsstufe M 3 (228/36) kHz besteht. Die Differenzfrequenz 192 kHz wird in zwei (4: 1) Frequenzteilerstufen T 1, T 2 auf 12 kHz geteilt. Der impulsförmige Ausgangsstrom 12 kHz der letzten Frequenzteilerstufe T2 enthält einen Frequenzanteil 36 kHz, der den Startoszillator 36 kHz synchronisiert. Ferner wird dieser Impulsstrom in einem Modulator M 4 mit der im Teiler T 1 gewonnenen Frequenz 96 kHz gemischt. Als Mischprodukte erster Ordnung erscheinen am Ausgang dieses Modulators neben der Frequenz 96 kHz die Gruppenträger 72, 84, 108, 120 kHz. Der impulsförmige Ausgangsstrom 48 kHz der ersten Frequenzteilerstufe T 1 enthält einen Frequenzanteil 144 kHz, der den Oszillator mit Doppelmodulation 0 1 synchronisiert. Ferner wird dieser Impulsstrom dem Modulator M5 zugeführt, indem eine Mischung mit dem Summenmischprodukt von M1, 516 kHz, gewonnen aus (372 -I-144) kHz, durchgeführt wird. Als Mischprodukte erster Ordnung erscheinen am Ausgang des Modulators M 5 neben der Frequenz 516 kHz die Primärgruppenträger 420, 468, 564 und 612 kHz.The frequency of 372 kHz is generated from the central generator G with the frequency of 1489 kHz by frequency division with the aid of the frequency divider T7. The frequency 372 kHz is fed to the oscillator with double modulation 0 1 , in one branch of which there is a selective element F 1 for 288 kHz and in the other branch a selective element F2 for 144 kHz. This oscillator initially oscillates in the feedback path at the frequencies for which the phase condition _ygp = 0 is fulfilled. After the selective element F 1 in the 228 kHz branch, a frequency divider 19: 1 (228/12) kHz is switched on, which consists of a start oscillator O 2 36 kHz with a modulation stage M 3 (228/36) kHz. The difference frequency 192 kHz is divided into two (4: 1) frequency divider stages T 1, T 2 to 12 kHz. The pulse-shaped output current 12 kHz of the last frequency divider stage T2 contains a frequency component 36 kHz which synchronizes the start oscillator 36 kHz. Furthermore, this pulse stream is mixed in a modulator M 4 with the frequency 96 kHz obtained in the divider T 1. As mixed products of the first order, the group carriers 72, 84, 108, 120 kHz appear at the output of this modulator in addition to the frequency 96 kHz. The pulse-shaped output current 48 kHz of the first frequency divider stage T 1 contains a frequency component 144 kHz which synchronizes the oscillator with double modulation 0 1. Furthermore, this pulse current is fed to the modulator M5 , in which a mixture is carried out with the summed mix product of M1, 516 kHz, obtained from (372 -I-144) kHz. The primary group carriers 420, 468, 564 and 612 kHz appear as mixed products of the first order at the output of the modulator M 5 in addition to the frequency 516 kHz.
Die Kanalträger 16 und 20 kHz und die Pilotfrequenz 60 kHz werden über die Teilerstufen T1 und T2 mit einfachen Frequenzteilem erzeugt. Ein weiterer großer Vorteil dieser zentralen Rückmischanordnung ist, daß die Gruppenumsetzerfrequenz 114 kHz über einen Frequenzteiler 2:1 T 5 aus 228 kHz und die Frequenzvergleichspilotfrequenz 300 kHz über einen weiteren Frequenzteiler 2: 1 aus dem Summenmischprodukt (372 + 228) kHz im Modulatom M2 gewonnen werden können.The channel carriers become 16 and 20 kHz and the pilot frequency 60 kHz Generated via the divider stages T1 and T2 with simple frequency dividers. Another The great advantage of this central backmixing arrangement is that the group converter frequency 114 kHz via a frequency divider 2: 1 T 5 from 228 kHz and the frequency comparison pilot frequency 300 kHz via a further frequency divider 2: 1 from the sum mixed product (372 + 228) kHz can be obtained in the modulus atom M2.
Aus 372 und 300 kHz können dann die beiden Pilotfrequenzen 84,08 und 411,92 kHz abgeleitet werden.From 372 and 300 kHz, the two pilot frequencies 84.08 and 411.92 kHz can be derived.
Das Verfahren zur zentralen Erzeugung von Trägerfrequenzen eignet sich besonders auch für den spulenlosen Aufbau. Die Frequenzteiler haben nur kleine Teilungsverhältnisse und können z. B. als bistabile Multivibratoren in integrierter Technik ausgeführt werden. An die Schwingkreise und Oszillatoren werden keine besonderen Anforderungen gestellt, so daß ohne weiteres ein aktives RC-Filter oder eine RC-Ausführung eingesetzt werden kann.The method for the central generation of carrier frequencies is suitable especially suitable for the coilless construction. The frequency dividers only have small ones Division ratios and can, for. B. as bistable multivibrators in integrated Technique to be executed. There are no special ones for the resonant circuits and oscillators Requirements made, so that an active RC filter or an RC version without further ado can be used.
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| Date | Code | Title | Description |
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| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |