DE1297695B - Modulationsschaltung zur Erzeugung hochlinear in der Frequenz modulierter elektromagnetischer Wellen mit zwei Oszillatoren - Google Patents

Modulationsschaltung zur Erzeugung hochlinear in der Frequenz modulierter elektromagnetischer Wellen mit zwei Oszillatoren

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DE1297695B
DE1297695B DES79299A DES0079299A DE1297695B DE 1297695 B DE1297695 B DE 1297695B DE S79299 A DES79299 A DE S79299A DE S0079299 A DES0079299 A DE S0079299A DE 1297695 B DE1297695 B DE 1297695B
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Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Modulations- , Einrichtung gering sein, und Betriebstemperatur, Beschaltung zur Erzeugung hochlinear in der Frequenz triebsspanrmngen und Leistungsverbrauch sollen modulierter elektromagnetischer Wellen, insbeson- möglichst gering sein.
dere eines Mehrkanal-Richtfunk-Systerris, mit zwei Diese Aufgabe wird bei einer Modulationsschal-Oszillatoren, die durch je eine dem frequenzbestim- 5 tung zur Erzeugung hochlinear in der Frequenz momenden Kreis jedes Oszillators parallelgeschaltete dulierter elektromagnetischer Wellen, insbesondere Kapazitätsdiode, deren Vorspannung durch eine Mo- eines Mehrkanal-Richtfunk-Systems, mit zwei Oszildulationsspannungsquelle verändert wird, gegensin- latoren, die durch je eine dem frequenzbestimmennig in ihrer Frequenz moduliert werden und deren den Kreis jedes Oszillators parallelgeschaltete Kapa-Frequenzen bei fehlender Modulation derart gewählt io zitätsdiode, deren Vorspannung durch eine Modusind, daß die daraus sich ergebende Frequenzdifle- lationsspannungsquelle verändert wird, gegensinnig renz einem vorgegebenen Frequenzwert im Bereich in ihrer Frequenz moduliert werden und deren Freniedrigerer Frequenzen entspricht, und deren Aus- quenzen bei fehlender Modulation derart gewählt gang mit einer Überlagerungsstufe verbunden ist. sind, daß die daraus sich ergebende Frequenzdiffe-Frequenzmodulatoren werden beispielsweise für 15 renz einem vorgegebenen Frequenzwert im Bereich Breitband-Richtfunksysteme benötigt, die mit Fre- niedrigerer Frequenzen entspricht, und deren Ausquenzmodulation arbeiten. Die hierbei an die Fre- gang mit einer Überlagerungsstufe verbunden ist, quenzmodulationsschaltung zu stellenden Anforde- gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß parallel zu rungen hinsichtlich der Linearität sind sehr hoch. jedem der beiden frequenzbestimmenden Resonanz-Bisher erfüllte man diese Forderungen dadurch, daß ao kreise die Reihenschaltung aus zwei gegensinnig gedie Frequenz der in einem Reflexklystron erzeugten polten Varactordioden (14,15 bzw. 14', 15') geschal-Mikrowellenschwingung unmittelbar durch Verände- tet ist, daß die beiden Reihenschaltungen (14,15 bzw. rung der Reflektorspannung im Takte der Modula- 14', 15') untereinander verschieden gepolt sind und tion geändert wurde. Wegen der sehr hohen Grund- daß die Modulationsspannungsquelle (3) mit beiden frequenz des Reflexklystrons ist bei derartigen Mo- as Reihenschaltungen gleichphasig verbunden ist und dulatoren der relative Frequenzhub relativ gering, daß ferner durch eine unterschiedliche Vorspannung so daß die erforderliche Linearität erreicht wird. Ein der Kapazitätsdioden (14, 15 bzw. 14', 15') der beianderes bekanntes Verfahren zur Erzeugung einer den Oszillatoren (1 bzw. 2) und/oder durch unter-Breitband-Frequenzmodulation für diese Zwecke be- schiedliche Bemessung des Verhältnisses von Induksteht darin, daß bei einer relativ hohen Frequenz eine 30 tivität zur Kapazität der beiden frequenzbestimmen-Frequenzmodulation mit entsprechendem Hub vor- den Resonanzkreise der absolute Frequenzhub beider genommen und das modulierte Signal mittels eines Oszillatoren (1 bzw. 2) derart unterschiedlich ein-Frequenzumsetzers in eine relativ niedrige zwischen- gestellt ist, daß sich im Ausgang der Überlagerungsfrequente Lage gebracht wird. Dabei ist der absolute stufe (4), an den sich eine Siebschaltung zur Ent-Frequenzhub in der Zwischenfrequenzlage gleich dem 35 nähme der Schwingungen mit Differenzfrequenz an-Frequenzhub in der relativ hohen Lage. Durch Fre- schließt, die Verzerrungen geradzahliger Ordnung quenzvervielfachung der Frequenzumsetzung wird kompensieren (F i g. 2).
dann die frequenzmodulierte Schwingung der zwi- Dabei kann an Stelle der untereinander verschie-
schenfrequenten Lage in die elektrische Schwingung denen Polung der beiden Reihenschaltungen von Di-
der gewünschten Ausgangsfrequenzlage gebracht. 40 öden eine untereinander gleiche Polung der Reihen-
Diese bekannten Schaltungen arbeiten zwar ebenfalls schaltung vorgenommen werden, wenn die Modula-
relativ zufriedenstellend, doch bedingen sie einen tionsspannungsquelle mit beiden Reihenschaltungen
sehr hohen Aufwand, da vor allem die Forderungen gegenphasig verbunden ist.
an die Frequenzkonstanz der einzelnen Oszillatoren Vorteilhaft ist es, wenn die Siebschaltung der
sehr hoch sind. 45 Uberlagerungsstufe ein Frequenzumsetzer zur Trans-
Um auch diesen Nachteil soweit als möglich zu ponierung der Ausgangsfrequenz der Siebschaltung
beheben, wurden Verfahren zur Frequenzmodulation in den zur Aussendung vorgesehenen, insbesondere
entwickelt, bei dem zwei Modulatoren in Gegenphase im Mikrowellenbereich gelegenen Frequenzbereich
frequenzmoduliert werden und durch Mischung der angeschaltet ist.
von den Modulatoren abgegebenen, voneinander ver- 50 Empfehlenswert ist es, wenn eine vorzugsweise auf schiedenen Frequenzen eine Differenzfrequenz gebil- der Frequenz der Siebschaltung arbeitende Frequenzdet wird. Bekanntlich werden hierdurch ein größerer kontrolleinrichtung vorgesehen ist, die eine der Fre-Frequenzhub und eine größere Linearität erreicht. quenzablage entsprechende Regelspannung abgibt, Dies genügt jedoch im allgemeinen dann nicht, wenn und wenn vorzugsweise nur an einem der beiden Oseine sehr große Modulationsbandbreite verlangt wird, 55 zillatoren eine Frequenzregelvorrichtung vorgesehen wie sie bei Breitband-Richtfunksystemen, bei denen ist, die mittels der Regelspannung die Ausgangsfresehr viele Nachrichtenkanäle gebündelt übertragen quenz wenigstens nahezu auf ihren Sollwert nachwerden sollen, gefordert wird. Einem älteren Vor- regelt.
schlag zufolge soll eine weitere Verbesserung einer Als besonderer Vorteil hat es sich erwiesen, die
solchen Anordnung hinsichtlich des Klirrfaktors zwei- 60 Ausbildung so zu treffen, daß der eine der beiden
ter Ordnung durch geeignete Bemessung der EIe- Oszillatoren stark und der andere der beiden Oszilla-
mente und Spannungen in den beiden Oszillatorkrei- toren schwach mit der Überlagerungsstufe gekoppelt
sen erreicht werden. ist, und weiterhin den Pegel des schwach angekoppel-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ten Oszillators am Eingang der Überlagerungsstufe weitere Verbesserung solcher Modulationssysteme, 65 so groß zu wählen, daß nach Demodulation der mo-
insbesondere hinsichtlich großer ausnutzbarer Modu- dulierten Wellen der Pegel des Modulationssignals
lationsbandbreite und geringen Gesamtklirrens, zu wesentlich, vorzugsweise 60 bis 80 Dezibel, höher ist
erzielen. Ferner soll das räumliche Volumen dieser als der auf die Frequenzbandbreite eines üblichen
3 4
Telefoniekanals bezogene, durch die Eingangsstufen quenzbestimmende Resonanzkreis ist kapazitiv an des auf die Überlagerungsstufen folgenden Verstär- diese Drossel angeschaltet und besteht aus der Indukkers verursachte Geräuschpegel. Hierbei ist es zweck- tivität eines .abstimmbaren Ausgangsübertragers 13, mäßig, wenn der schwach angekoppelte Oszillator 13' und der hierzu parallelliegenden Kapazität der über einen Tiefpaß mit der Überlagerungsstufe ver- 5 Reihenschaltung von zwei Varactordioden 14,15 und bunden ist, dessen Grenzfrequenz nur wenig oberhalb 14', 15'. Wesentlich für die Reihenschaltung ist, daß der entsprechenden Oszillator-Grundfrequenz liegt. die Varactordioden innerhalb der Reihenschaltung Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn gegensinnig gepolt sind. Im Zusammenschaltungsdie Grundfrequenzen der beiden Oszillatoren so ge- punkt der beiden Varactordioden wird über einen wählt werden, daß sie nicht mit der Frequenz einer io Spannungsteiler 16, 16' eine konstante Vorspannung Oberwelle der Zwischenfrequenzschwingung zusam- einstellbaren Wertes zugeführt und über einen Koppmenfallen. lungskondensator 17, 17' die Modulationsspannung. Zur Geringhaltung von Klirrprodukten ist es ferner Betrachtet man in der F i g. 2 die beiden Oszillatoren vorteilhaft, wenn die Ankopplung der Überlagerungs- mit ihren parallelgeschalteten Varactordioden, so ist stufe an jeden der beiden Oszillatoren derart fre- 15 ersichtlich, daß die beiden Reihenschaltungen 14, 15 quenzabhängig gewählt ist, daß sich für jeden Oszil- und 14', 15' gegensinnig gepolt sind. Beide Reihenlator die Verzerrungen dritter Ordnung auf einen ver- schaltungen erhalten die Modulationsspannung aber nachlässigbar geringen Wert verringern. gleichphasig. Die Ausgangsspannung jedes Oszilla-Modulationsschaltungen, die in dieser Art auf- tors wird über den jeweiligen Ausgangsübertrager 13, gebaut sind, zeigen auch für die höchsten Ansprüche ao 13' abgenommen. Der eine der Oszillatoren arbeitet hinsichtlich Klirrfreiheit und Breitbandigkeit gute beispielsweise auf 240 MHz und der andere auf Ergebnisse. 170 MHz. Vorzugsweise vom Oszillator 2 niedrigerer Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Frequenz wird die Ausgangsspannung mit einem Pe-Ausführungsbeipielen näher erläutert. gel der Überlagerungsstufe zugeführt, der wesentlich Beim Ausführungsbeispiel nach der F i g. 1 hat die 35 geringer ist als der Pegel der Ausgangsspannung des Modulationsschaltung zwei frei schwingende Tran- anderen Oszillators. Weiterhin ist in die Zuleitung sistor-Oszillatoren 1, 2 in Basisschaltung, deren Fre- von ihrem Oszillator zu der Überlagerungsstufe ein quenzen oberhalb eines gewünschten Zwischenfre- Tiefpaß 18 eingeschaltet, der nur wenig oberhalb der quenzwertes liegen, beispielsweise Z1 bei 170 MHz höchsten Betriebsfrequenz dieses Oszillators liegt, um und /2 bei 240 MHz, wenn die Zwischenfrequenz }2 30 Oberwellen aus diesem Oszillator von der Überlage-70 MHz beträgt. Beide Oszillatorschwingungen (Z1, /ä) rungsstufe 4 fernzuhalten. Die Einspeisung der beiwerden in einer Überlagerungsstufe 4 zur Überlage- den Oszillatorspannungen in die Uberlagerungsstufe rung gebracht und die Differenzschwingung über erfolgt über eine Gabelschaltung 19 an sich bekanneinen selektiven Verstärker 5, 6 dem Modulatoraus- ter Art, z. B. einen Richtungskoppler, die eine Entgang 7 zugeführt. Beide Oszillatoren sind durch Va- 35 kopplung der beiden Oszillatoren 1, 2 in dem erforractordioden, die als veränderbare Kapazitäten wir- derlichen Maß sicherstellen, um vor allem weitere ken, in ihrer Frequenz veränderbar. Diese Dioden Nebenwellenprodukte zu unterbinden. Eine andere sind in der Weise geschaltet, daß für eine bestimmte vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Schal-Signalspannung im Modulationseingang 3 die Fre- tung in dieser Hinsicht besteht darin, daß auf die quenz des einen Oszillators nach höheren Frequen- 40 Gabelschaltung verzichtet wird und statt dessen in zen und die Frequenz des anderen Oszillators nach die Zuleitung vom schwach anzukoppelnden Oszillaniedrigeren Frequenzen abweicht, und umgekehrt. tor zur Überlagerungsstufe außer dem Tiefpaß eine Hierdurch wird erreicht, daß die Ausgangsschwin- Dämpfungsleitung mit z. B. 15 bis 20 Dezibel Übergung des Modulators in der gewünschten Weise fre- tragungsdämpfung eingeschaltet wird. An den Ausquenzmoduliert ist. Der erzielte absolute Frequenz- 45 gang der Überlagerungsstufe 4 ist ein frequenzselekhub ist gleich der Summe der beiden absoluten Fre- tiver Verstärker 5, 6 gleichartig zum Ausführungsquenzhübe der Oszillatoren. Die Schaltung ermög- beispiel der F i g. 1 angeschaltet. Da weiterhin, wie licht in vorteilhaft einfacher Weise weiterhin vor Untersuchungen gezeigt haben, die in der Modulaallem die Verzerrungsanteile gerader Ordnung, die tionsschaltung auftretenden Verzerrungen vorteilhaft durch den nichtlinearen Zusammenhang zwischen 50 möglichst unmittelbar an der Entstehungsstelle kom-Eingangsspannung und Frequenzabweichung in jedem pensiert werden, ist in diesen Leitungszug noch ein der beiden Oszillatoren entstehen, zu kompensieren. Laufzeitentzerrer 20 eingefügt, der die Laufzeitver-Die erfindungsgemäße Modulationsschaltung hat wei- Zerrungen in der Modulationsschaltung kompensiert, terhin den Vorteil, daß sich durch die Nichtlineari- Vom Ausgang der Modulationsschaltung, der die getät bedingten Abweichungen der Mittenfrequenz des 55 wünschte frequenzmodulierte Schwingung in der zwieinzelnen Oszillators in der ZF-Ebene kompensieren. schenfrequenten Lage beispielsweise abgibt, wird ein Eine schaltungstechnisch besonders vorteilhafte Teil der Ausgangsenergie abgezweigt und über einen Ausführungsform wird an Hand der F i g. 2 erläutert. möglichst linearen Frequenzdiskriminator 21 einem Jeder der beiden Oszillatoren besteht aus einem Gleichspannungsverstärker 22 zugeführt, der eine Transistor-Oszillator mit je einem in Basisschaltung 60 Nachstellvorrichtung für einen der beiden Oszillatobetriebenen Transistor 8, 9. In die Emitterzuleitung ren, beim Ausführungsbeispiel den frequenztieferen, des einzelnen Transistors sind Reaktanzen, wie eine in der Weise steuert, daß die Mittenfrequenz in der Kapazität 10, 10' und eine Betriebsspannungs-Zulei- zwischenfrequenten Lage einem vorgegebenen Wert tungsdrossel 11, 11' eingeschaltet, die den Emitter- entspricht. Wesentlich ist weiterhin, daß in den Aus-Basis-Stromkreis für die gewünschte Betriebsfrequenz 65 gang dieses Diskriminators ein Tiefpaß eingefügt ist, des einzelnen Oszillators reell gestalten. Die Kollek- der die Modulationsfrequenzen, vor allem die tiefen torspannung wird für den einzelnen Transistor eben- Frequenzen, wirksam unterdrückt. Im gewissen Sinne falls über eine Drossel 12, 12' zugeführt. Der fre- wirkt — so wie beim Ausführungsbeispiel vorgese-
hen — als derartiger Tiefpaß auch der Nachstellmotor 23 der Frequenznachregelvorrichtung.
Eine andere Möglichkeit für die Parallelschaltung, zumindest die ersatzschaltbildmäßige Parallelschaltung der Varactordioden zum frequenzbestimmenden Resonanzkreis des einzelnen Oszillators, besteht darin, daß die beiden Reihenschaltungen 14, 15 und 14', 15' in ihrer Polung gleichartig gewählt sind, und daß die Modulationsspannung den beiden Reihenlung beider Oszillatoren ebenso wie eine elektrische Regelung z. B. durch eine gesteuerte Vormagnetisierung denkbar; dies dürfte sich jedoch nur bei sehr hohen Anforderungen als nötig erweisen.
Wird die erfindungsgemäße Frequenzmodulationsschaltung in der Sendestelle einer im Bereich der Mikrowellen arbeitenden Richtfunk- oder Wellenleiterübertragungsanlage verwendet, so hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Modulationsschaltung
schaltungen gegenphasig zugeführt wird. In diesem io noch weitere Schaltungsgruppen zugeordnet werden, Fall ist die Modulationsspannung über einen Sym- die es ermöglichen, die Gesamtgeräusche, bezogen metrieübertrager einzuspeisen oder eine hierzu äqui- auf den gesamten Übertragungsweg, besonders niedrig valente Schaltung, die zwei gegensinnig gepolte Aus- zu halten. Eine Ausführungsform, die sich hierfür als gangsspannungen abgibt. besonders vorteilhaft erwiesen hat, ist in der Fig. 3
Es läßt sich zeigen, daß der Zusammenhang zwi- 15 im Blockschaltbild wiedergegeben. Über den Anschluß 24 werden die Signalschwingungen (Basisband) zugeführt, die beispielsweise einen Frequenzbereich von etwa 10 Hz bis zu etwa 8 MHz oder auch mehr umfassen. Dieses Basisband wird in einem ersten Breit-20 bandverstärker 27 verstärkt, wobei vorher dem Basisband noch eine Pilotschwingung aus einem Generator 26 hinzugegeben wird, die frequenzmäßig oberhalb des Basisbandes oder auch in einer Frequenzlücke innerhalb des Basisbandes liegt. Das Basisband kann 25 beispielsweise eine große Anzahl von Telefoniekanälen, gedacht ist dabei entsprechend den heutigen Forderungen an etwa 1800 Telefoniekanäle, oder auch einen Fernsehkanal enthalten. Damit die Geräuschbilanz auch bei einem sehr langen Übertragungsweg
Effekt läßt "sich ebenfalls in der Zwischenfrequenz- 30 über die Richtfunk- oder Hohlleiterstreeke sich günlage kompensieren, indem auf optimale Linearität stig gestaltet, ist dem Breitbandverstärker 27 ein Vierpole mit frequenzabhängiger Dämpfung (Preemphase) nachgeschaltet. Auf diesen Vierpol folgt ein in der Übertragungsdämpfung regelbares Dämpfungs-35 glied 29, mit dessen Hilfe die Basisbandamplitude eingestellt werden kann. Von diesem Dämpfungsglied 29 aus erhält die eigentliche Modulationsschaltung die Modulationsspannung in Form des Basisbandes über einen weiteren Breitbandverstärker 30. Durch das Dämpfungsglied 29 ist somit die Möglichkeit gegeben, den Frequenzhub im Ausgang der Modulationsschaltung auf den erforderlichen Wert einzustellen. Die Modulationsschaltung besteht wiederum aus den beiden gegensinnig durch Varactordioden gesteuerten Oszillatoren 1, 2 und entspricht im wesentlichen der an Hand der F i g. 2 erläuterten Schaltung. Gleichartig zum Ausführungsbeispiel nach der Fi g. 2 folgen auf die Uberlagerungsstufe 4 ein selek-
schen Signalspannung und Frequenzabweichung des Einzeloszillators nichtlinear ist. Dieser Zusammenhang wird vielmehr durch eine gekrümmte, im Arbeitsbereich jedoch monotone Kurve beschrieben und läßt sich in Form eines Reihenansatzes erfassen. Bei dieser Schaltung ist trotzdem eine erhöhte Linearität gegeben. Dies beruht unter anderem darauf, daß sich die durch die Krümmung bedingten Verzerrungen geradzahliger Ordnung im Ausgang der Uberlagerungsstufe gegenseitig aufheben.
Der quadratische Anteil der Krümmung bedingt beim Einzeloszillator eine Verschiebung der Mittenfrequenz, wenn ein Modulationssignal, z. B. das Basisbandsignal, vorhanden ist. Dieser unerwünschte
eingestellt wird; die absoluten Mittenfrequenzabweichungen sind dann für beide Generatoren gleich groß und erfolgen in gleicher Richtung.
Für die Varactordioden der beiden Varactorpaare empfiehlt es sich, diese so zu wählen, daß die Paare in ihrem Kennlinienverlauf möglichst gleichartig sind. Trotzdem ist dann noch nicht das Optimum an Linearität vorhanden. Werden nämlich die beiden Varactorvorspannungen, z. B. über die Spannungsteiler 16, 16' auf den gleichen Wert eingestellt, so könnten sich die Verzerrungen nicht kompensieren, weil wegen der verschiedenen Grundfrequenzen die einzelnen Verzerrungsanteile einen verschiedenen Absoluthub haben. Die Koeffizienten der Krümmungsanteile hängen von der Varactorvorspannung ab, so daß durch verschiedene Wahl der Vorspannung eine Kompensation der Verzerrungen (und damit auch der Mittenabweichungen) erreicht werden kann. Es ist also für optimale Linearität erforderlich, die Vorspannungen der beiden Reihenschaltungen entsprechend unterschiedlich zu wählen. Die weitere Bedingung, daß sich die Mittenfrequenzen der beiden Oszillatoren um die Zwischenfrequenz unterscheiden müssen, kann durch entsprechende Wahl der Schwingkreisinduktivitäten erfüllt werden.
Die Frequenzkonstanz frei schwingender Oszillatoren dürfte zwar bei nicht zu hohen Forderungen in der Regel ausreichend sein, doch kann für höhere tiver Verstärker 5, 6 und ein Laufzeitausgleichsglied 20. Zur weiteren Anhebung des Pegels der Zwischenfrequenzschwingungen ist zusätzlich ein Breitbandverstärker 31 noch nachgeschaltet, der mit dem Ausgang 7 des Modulationsgerätes verbunden ist. Auch die Frequenznachstellvorrichtung 21, 22 23 ist gleichartig zur Schaltung nach der F i g. 2. Zusätzlich ist in den Ausgang des Diskriminators 21 ein Filter 32, beispielsweise in Form einer Weichenschaltung, eingefügt, welches die Pilotfrequenz des Generators 4 aussiebt und über einen Pilotempfänger 33 einer Anzeige-
Ansprüche auch eine Frequenznachstellung vorge- 60 vorrichtung 34 zuführt. Es ist auf diese Weise mögsehen werden. Zur Frequenznachstellung kann z. B., lieh, Störungen im Modulationsgerät zu erkennen;
so wie in der F i g. 2 gezeigt, ein kleinerer Teil der Zwischenfrequenz-Ausgangsleistung für einen auf der Zwischenfrequenz arbeitenden Diskriminator abgezweigt werden. Das gelieferte Nachstellkriterium kann z. B. über eine Motorsteuerung die Induktivität eines der beiden Oszillatorkreise im Sinne einer Frequenznachregelung beeinflussen. Es ist auch eine Nachsteldenn bei Ausfall der Pilotanzeige im Instrument 34 muß der Fehler zwingend zwischen den Schaltungspunkten 24 und 7 liegen. Weiterhin tritt diese Pilotschwingung in den Endstationen und bei Basisbanddurchschaltung auch in den Zwischenstationen auf, die auf die Sendestelle in mehr oder weniger großem Abstand folgen, so daß mit dieser Pilotschwingung
praktisch der gesamte Übertragungsweg überwacht werden kann. Zur Umsetzung in den Mikrowellenbereich wird der Ausgang 7 des Modulationsgerätes mit einer Frequenzumsetzungseinrichtung verbunden, die unmittelbar die Zwischenfrequenzschwingungen in die hohe Radiofrequenzlage bringt. Es hat dies gerade bei der beschriebenen Modulationsschaltung gegenüber dem teilweise üblichen Verfahren der Frequenzvervielfachung der Zwischenfrequenz auf den geforderten Ausgangsfrequenzwert den Vorteil, daß der auf thermischen Phasenschwankungen zurückgehende Geräuschfrequenzhub gering bleibt. Es läßt sich dann der niedrige Geräuschpegel der hochlinearen erfindungsgemäßen Modulationsschaltung besonders gut erhalten.

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Modulationsschaltung zur Erzeugung hochlinear in der Frequenz modulierter elektromagnetischer Wellen, insbesondere eines Mehrkanal-Richtfunk-Systems, mit zwei Oszillatoren, die durch je eine dem frequenzbestimmenden Kreis jedes Oszillators parallelgeschaltete Kapazitätsdiode, deren Vorspannung durch eine Modulationsspannungsquelle verändert wird, gegensinnig in ihrer Frequenz moduliert werden und deren Frequenzen bei fehlender Modulation derart gewählt sind, daß die daraus sich ergebende Frequenzdifferenz einem vorgegebenen Frequenzwert im Bereich niedrigerer Frequenzen entspricht, und deren Ausgang mit einer Uberlagerungsstufe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu jedem der beiden frequenzbestimmenden Resonanzkreise die Reihenschaltung aus zwei gegensinnig gepolten Varactordioden (14, 15 bzw. 14', 15') geschaltet ist, daß die beiden Reihenschaltungen (14,15 bzw. 14', 15') untereinander verschieden gepolt sind und daß die Modulationsspannungsquelle (3) mit beiden Reihenschaltungen gleichphasig verbunden ist und daß ferner durch eine unterschiedliche Vorspannung der Kapazitätsdioden (14, 15 bzw. 14', 15') der beiden Oszillatoren (1 bzw. 2) und/oder durch unterschiedliche Bemessung des Verhältnisses von Induktivität zur Kapazität der beiden frequenzbestimmenden Resonanzkreise der absolute Frequenzhub beider Oszillatoren (1 bzw. 2) derart unterschiedlich eingestellt ist, daß sich im Ausgang der Überlagerungsstufe (4), an den sich eine Siebschaltung zur Entnahme der Schwingungen mit Differenzfrequenz anschließt, die Verzerrungen geradzahliger Ordnung kompensieren (F ig. 2).
2. Modulationsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltungen untereinander gleich gepolt sind und daß die Modulationsspannungsquelle mit beiden Reihenschaltungen gegenphasig verbunden ist.
3. Modulationsschaltung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Siebschaltung der Uberlagerungsstufe ein Frequenzumsetzer zur Transponierung der Ausgangsfrequenz der Siebschaltung in den zur Aussendung vorgesehenen, insbesondere im Mikrowellenbereich gelegenen Frequenzbereich angeschaltet ist.
4. Modulationsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorzugsweise auf der Frequenz der Siebschaltung (5) arbeitende Frequenzkontrolleinrichtung (21, 22) vorgesehen ist, die eine der Frequenzablage entsprechende Regelspannung abgibt, und daß vorzugsweise nur an einem der beiden Oszillatoren (2) eine Frequenznachregelvorrichtung (23) vorgesehen ist, die mittels der Regelspannung die Ausgangsfrequenz wenigstens nahezu auf ihren Sollwert nachregelt (F i g. 2).
5. Modulationsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine (1) der beiden Oszillatoren stark und der andere (2) der beiden Oszillatoren schwach mit der Überlagerungsstufe (4) gekoppelt ist und weiterhin der Pegel des schwach angekoppelten Oszillators (2) am Eingang der Überlagerungsstufe (4) so groß gewählt wird, daß nach Demodulation der modulierten Wellen der Pegel des Modulationssignals wesentlich, vorzugsweise 60 bis 80 Dezibel, höher ist als der auf die Frequenzbreite eines üblichen Telefoniekanals bezogene, durch die Eingangsstufen des auf die Überlagerungsstufe folgenden Verstärkers verursachte Geräuschpegel (F i g. 2).
6. Modulationsschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der schwach angekoppelte Oszillator (2) über einen Tiefpaß (18) mit der Überlagerungsstufe (4) verbunden ist, dessen Grenzfrequenz nur wenig oberhalb der entsprechenden Oszillator-Grundfrequenz liegt (Fig. 2).
7. Modulationsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplung der Überlagerungsstufe (4) an jeden der beiden Oszillatoren (1, 2) derart frequenzabhängig gewählt ist, daß sich für jeden Oszillator (1, 2) die Verzerrungen dritter Ordnung auf einen vernachlässigbaren Wert verringern (Fig. 2).
8. Modulationsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfrequenzen der beiden Oszillatoren (1, 2) derart gewählt sind, daß sich ihre Frequenz von Oberwellen der Zwischenfrequenz wenigstens um die Modulationsbandbreite unterscheidet (Fig. 2).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 909 525/288
DES79299A 1962-05-04 1962-05-04 Modulationsschaltung zur Erzeugung hochlinear in der Frequenz modulierter elektromagnetischer Wellen mit zwei Oszillatoren Withdrawn DE1297695B (de)

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