DE1466374C3 - Elektrisches Nachrichtenübertragungssystem mit Winkelmodulation - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Nachrichtenübertragungssystem mit Winkelmodulation, insbesondere Richtfunksystem mit einer beliebigen Anzahl von Zwischenstellen. Unter dem Begriff Winkelmodulation werden alle Modulationsarten zusammengefaßt, bei denen Frequenz und/oder Phase einer Trägerschwingung im Takt einer Information moduliert werden.

Bei Nachrichtenübertragungssystemen dieser Art wird das modulierte Signal am Ausgang der sendeseitigen Modulationseinrichtungen zur Umsetzung in die Übertragungsfrequenzlage Umsetzern zugeführt, wobei in der Übertragungsfrequenzlage die Sendefrequenz in der einen Übertragungsrichtung von der Empfangsfrequenz in der anderen Übertragungsrichtung einen bestimmten Frequenzabstand aufweist.

Die für die Übertragung der gewünschten Nachricht erforderlichen sendeseitigen Modulationseinrichtungen müssen bei derartigen Systemen wenigstens auf den Endstellen vorgesehen sein. An sich besteht zwar die Möglichkeit, das zu übertragende Signal einem frei

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schwingenden Oszillator aufzumodulieren, dessen stand gleich der Summe oder der Differenz aus der Mittenfrequenz bereits für die Übertragungsfrequenz- Frequenz des modulierten Signals am Ausgang der lage festgelegt ist, so daß auf den nicht unerheblichen Modulationseinrichtung für die eine Übertragungs-Aufwand an Umsetzern verzichtet werden kann. richtung und der empfangsseitigen Zwischenfrequenz Derartige Oszillatoren können aber heute für Fre- 5 in der anderen Übertragungsrichtung gewählt ist und quenzen über etwa 16 Hz noch nicht mit genügender daß den auf der betreffenden Stelle des Systems Leistung mit Halbleiterbauelementen realisiert werden, vorgesehenen sende- und empfangsseitigen Umsetzern es müßten Röhren verwendet werden, die bekanntlich der gleiche Umsetzgenerator zugeordnet ist.
eine geringe Lebensdauer haben. Außerdem macht Durch die erfindungsgemäße Bemessung der Modie mit Rücksicht auf eine einwandfreie Übertragung io dulatorfrequenz und der Empfängerzwischenfrequenz zu fordernde hohe Konstanz dieses frei schwingenden wird es möglich, für den auf einen bestimmten Oszillators hinsichtlich seiner Mittenfrequenz in Streckenabschnitt des Systems bezogenen sende- und diesem Fall eine automatische Frequenzregeleinrich- empfangsseitigen Umsetzer jeweils mit einem Umsetztung notwendig, die sehr umfangreiche Einrichtungen oszillator auszukommen.

verlangt. Der Grund hierfür ist einerseits in der 15 Die sendeseitigen Modulationseinrichtungen berelativen Instabilität derartiger Oszillatoren und stehen zweckmäßig aus modulierbaren frei schwingenandererseits darin zu suchen, daß in der meist sehr den Oszillatoren, deren Mittenfrequenz für eine gehohen Übertragungsfrequenzlage kein die erforderliche eignete Zwischenfrequenzlage festgelegt und mittels Genauigkeit aufweisendes Regelkriterium zur Ver- einer automatischen Frequenzregeleinrichtung stabilifügung steht. Die Verwendung von Umsetzern er- 20 siert ist. Diese Frequenzregeleinrichtung kann hierbei möglicht es, diesen Schwierigkeiten dadurch auszu- in einfacher Weise aus einem Diskriminator bestehen, weichen, daß die eigentliche Modulationseinrichtung der aus dem seinem Eingang zugeführten Teil des in einem Frequenzbereich wesentlich unterhalb der modulierten Signals eine Regelgröße ableitet, die über Übertragungsfrequenzlage arbeitet. In diesem Falle eine Steuereinrichtung auf die Oszillator-Mittenfrewird zwar bei Verwendung 'eines frei schwingenden 25 quenz im gewünschten Regelsinn einwirkt.
Oszillators ebenfalls eine seine Mittenfrequenz stabili- Der frei schwingende Oszillator der Modulationssierende automatische Frequenzregeleinrichtung be- einrichtung kann, wie auch der für die auf einen nötigt. Der Aufwand ist jedoch nunmehr relativ klein, Streckenabschnitt bezogenen sende- und empfangswenn von den nunmehr zusätzlich benötigten Um- seitigen Umsetzer einer Stelle gemeinsame Umsetzsetzern abgesehen wird. 30 oszillator mit Transistoren aufgebaut sein. Zu diesem

Auch die Umsetzgeneratoren für die Umsetzer Zweck besteht der Umsetzgenerator aus einem fremüssen eine ausreichende Frequenzkonstanz aufweisen, quenzstabilen Oszillator, vorzugsweise einem Quarzwenn eine einwandfreie Übertragung gewährleistet oszillator, und einer dessen Ausgang nachgeschalteten sein soll. Sofern von Röhrengeneratoren Gebrauch Vervielfacherkette.

gemacht wird, die unmittelbar die erforderliche Um- 35 Der Ausgang des Umsetzgenerators wird mit dem setzschwingung liefern, müssen auch hier besondere sende- und empfangsseitigen Umsetzer zweckmäßig Maßnahmen zur Frequenzstabilisierung vorgenommen über eine Koppeleinrichtung verbunden, die die werden. Die Erzeugung der Umsetzschwingung kann Generatorleistung in einem geeigneten Verhältnis auf aber auf dem Wege der Vervielfachung der beispiels- die Umsetzer aufteilt. Soll die sendeseitige Leistung weise von einem quarzstabilisierten Generator ge- 4° vom Umsetzoszillator aufgebracht werden, so kann lieferten Hochfrequenzenergie gewonnen werden. Mit als Koppeleinrichtung in vorteilhafter Weise ein derartigen Anordnungen lassen sich Röhren vermeiden, 20-db-Koppler vorgesehen werden, dessen 20-db- und es läßt sich die für die Umsetzschwingung er- Ausgang mit dem zugehörigen Eingang des empfangsforderliche Frequenzgenauigkeit ohne weiteres er- seitigen Umsetzers verbunden ist. Auf diese Weise reichen. Der Aufwand ist allerdings in beiden Fällen 45 wird gewährleistet, daß der weitaus größte Teil der nicht unerheblich, zumal die Sende- und die Emp- Leistung am Umsetzgeneratorausgang dem Umsetzer fangsfrequenz in der Übertragungsfrequenzebene un- für die Sendeseite zugeführt wird, während der empterschiedlich gewählt sein müssen, so daß für den fangsseitige Umsetzer lediglich den Teil der Leistung empfangsseitigen und den sendeseitigen Umsetzer je des Umsetzgenerators enthält, der für die einwandfreie ein Umsetzgenerator vorhanden sein muß. 50 Rückumsetzung des empfangenen Signals in die ge-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein wünschte Zwischenfrequenzlage erforderlich ist.

Nachrichtenübertragungssystem der einleitend be- Weist das Nachrichtenübertragungssystem nach der

schriebenen Art eine weitere Lösung anzugeben,' die Erfindung wenigstens eine für Basisbanddurchschal-

es ermöglicht, mit einem wesentlich geringeren Geräte- lun? ausgelegte Zwischenstelle auf, so kann den

aufwand auszukommen. 55 sende- und empfangsseitigen Umsetzern für beide

Ausgehend von einem elektrischen Nachrichten- Streckenabschnitte auf der Zwischenstelle ein Umübertragungssystem mit Winkelmodulation, ins- setzgenerator gemeinsam zugeordnet sein. Die Ausbesondere Richtfunksystem mit einer beliebigen An- gangsleistung des Umsetzgenerators wird hierzu über zahl von Zwischenstellen, bei dem das modulierte eine Koppeleinrichtung, beispielsweise einen 3-db-Signal am Ausgang der sendeseitigen Modulations- 60 Koppler, zu gleichen Anteilen den beiden Umsetzern einrichtungen zur Umsetzung in die Übertragungs- für je einen Streckenabschnitt zugeführt,
frequenzlage Umsetzern zugeführt ist und bei dem in In Weiterbildung der Erfindung kann die gemeinder Übertragungsfrequenzlage die Sendefrequenz in same Zuordnung eines Umsetzgenerators für den der einen Übertragungsrichtung von der Empfangs- sendeseitigen Umsetzer in der einen Übertragungsfrequenz in der anderen Übertragungsrichtung einen 65 richtung und den empfangsseitigen Umsetzer in der bestimmten Frequenzabstand aufweist, wird diese anderen Übertragungsrichtung auch auf Zwischen-Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der stellen mit Zwischenfrequenzdurchschaltung zur Anauf einen Streckenabschnitt bezogene Frequenzab- wendung gelangen. Hierzu ist es lediglich erforderlich,

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daß der Frequenzabstand zwischen beiden Über- und WV gemeinsame Umsetzgenerator besteht tragungsrichtungen der der Zwischenstelle zugeord- aus dem Quarzgenerator Ql, eine seinem Ausgang neten Streckenabschnitte in der Übertragungsfrequenz- nachgeschaltete Vervielfacherkette VVl mit dem Verlage gleich der zweifachen Zwischenfrequenz gewählt vielfachungsfaktor η und einem ausgangsseitigen FiI-wird. Auch in diesem Fall kann den sende- und emp- 5 ter FoI. Die Ausgangsleistung des Umsetzgenerators fangsseitigen Umsetzern für beide Streckenabschnitte wird den beiden Umsetzern über einen 20-db-Koppauf der Zwischenstelle ein Umsetzgenerator gemein- ler KoI in der Weise zugeführt, daß der sendeseitige sam zugeordnet sein. Umsetzer Wl unmittelbar mit dem Ausgang des

Unter der Voraussetzung, daß die sendeseitigen Filters FoI verbunden ist, während dem empfangs-Modulationseinrichtungen aus einem modulierbaren io seitigen Umsetzer Wl' ein um den Koppelfaktor entfrei schwingenden Oszillator mit einer von einem sprechend kleinerer Teil der Leistung zugeführt wird. Diskriminator Gebrauch machenden automatischen Diese Aufteilung der Ausgangsleistung des Umsetz-Frequenzregeleinrichtung für die Oszillator-Mitten- generators hat, wie bereits angedeutet worden ist, den frequenz bestehen, läßt sich der Geräteaufwand gemäß Sinn, die Sendeleistung unter Einsparung eines Sendeeiner anderen Weiterbildung der Erfindung in außer- 15 endverstärkers vom Umsetzgenerator aufbringen zu ordentlich vorteilhafter Weise dadurch noch weiter lassen. Der Frequenzabstand der Sendefrequenz /1 herabsetzen, daß die automatische Frequenzregel- von der Empfangsfrequenz /2 in der i?F-Lage ist einrichtung den sendeseitigen Modulatoren beider hier gleich der Summe der Frequenz fm des modu-Übertragungsrichtungen dadurch gemeinsam züge- lierten Signals am Ausgang des Modulators Ml und ordnet wird, daß sich die Regelschleife für die Rege- 20 der Zwischenfrequenz fz hinter dem empfangsseitigen lung eines Modulators jeweils über den Diskriminator Umsetzer WV gewählt, was gemäß der Erfindung die des fernen Empfängers, den Modulator des fernen gleichzeitige Verwendung des Umsetzgenerators für Senders und den Diskriminator des nahen Empfängers die beiden Umsetzer Wl und WV ermöglicht. Die erstreckt und sich dabei die von den Diskriminatoren Verwendung eines Quarzoszillators in Verbindung mit ausgangsseitig gelieferten Regelgrößen in Abhängig- 25 einer Vervielfacherkette zur Realisierung des Umkeit der Frequenz entgegengesetzt ändern. setzgenerators hat ferner den ebenfalls bereits er-

An Hand von Ausführungsbeispielen, die in der wähnten Vorteil, daß die in der F i g. 1 dargestellte

Zeichnung dargestellt sind, soll die Erfindung im Endstelle röhrenlos aufgebaut werden kann, d. h.,

folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeich- daß als Verstärkerelemente ausschließlich Transistoren

nung bedeutet 30 zur Anwendung gelangen können.

F i g. 1 eine Endstelle eines Nachrichtenüber- Als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist

tragungssystems nach der Erfindung, in der F i g. 2 das Blockschaltbild einer Zwischenstelle

F i g. 2 eine Zwischenstelle mit Basisbanddurch- für ein Richtfunksystem mit Basisbanddurchschaltung

schaltung eines Nachrichtenübertragungssystems nach angeben. Das Blockschaltbild entspricht hinsichtlich

der Erfindung, 35 der Durchschaltepunkte P in der Basisfrequenzband-

F i g. 3 eine weitere Zwischenstelle mit Basisband- ebene BF zwei einander zugeordneten Endstellen nach

durchschaltung eines Nachrichtenübertragungssystems der F i g. 1. Der rechts von den Durchschaltepunkten P

nach der Erfindung, dargestellte Schaltungsteil ist hierbei hinsichtlich seiner

F i g. 4 eine Schaltungsvariante der Zwischenstellen Baugruppen in der gleichen Weise beziffert, wie die

nach den F i g. 2 und 3, 40 entsprechenden Baugruppen im Blockschaltbild nach

F i g. 5 ein weiteres Nachrichtenübertragungssystem der Fig. 1. Der links von den Durchschaltepunkten P

nach der Erfindung mit einer die automatische Fre- liegende Schaltungsteil hat hinsichtlich seines Sende-

quenzregeleinrichtung für die Modulatoren betreffen- und seines Empfangsteils den gleichen Aufbau. Hier-

den Weiterbildung, bei sind das empfangsseitige Filter mit F2, der emp-

F i g. 6 ein für eine mathematische Betrachtung der 45 fangsseitige Umsetzer mit W2 und der sich daran anWeiterbildung der Erfindung nach der F i g. 5 ver- schließende Verstärker vor dem Diskriminator Dl einfachtes Schaltschema. mit V2 bezeichnet. Auf der Sendeseite hat der Modu-

Das Endsteller-Blockschaltbild nach der F i g. 1 lator die Bezeichnung Ml' und der Diskriminator der für ein Richtfunksystem mit Frequenzmodulation automatischen Frequenzregeleinrichtung die Bezeichsieht sendeseitig einen aus einem frei schwingenden 50 nung ADl'. Der sendeseitige Umsetzer und das sende-Oszillator bestehenden Modulator Ml mit einer von seitige Filter sind mit Wl' und Fl' angegeben. Auch einem Diskriminator ADl Gebrauch machenden der Umsetzgenerator, bestehend aus dem QuarzautomatischenFrequenzregeleinrichtungfürdieMitten- generator Ql, den Frequenzvervielfacher VVl mit frequenz des frei schwingenden Oszillators vor. Das dem Vervielfachungsfaktor« und dem ausgangsseitigen modulierte Signal am Ausgang des Modulators Ml 55 Filter Fo 1, sowie die Koppelschaltung KoI für den wird einem sendeseitigen Umsetzer Wl zugeführt, der sende- und empfangsseitigen Umsetzer Wl und WT das modulierte Signal in die Radiofrequenzlage RF haben den gleichen Aufbau wie die entsprechenden mit der Frequenz /1 umsetzt und der Übertragungs- Einrichtungen des Schaltungsteils rechts der Durchstrecke zuführt. Auf der Empfangsseite wird das an- schaltepunkte P. Ferner haben beide Umsetzgenerakommende frequenzmodulierte Signal bei der Fre- 60 toren für die Umsetzer Wl, WV und Wl, WT die quenz /2 in der i?F-Lage über ein Filter FV dem gleiche Schwingungsfrequenz /0. Wie die F i g. 2 erempfangsseitigen Rückumsetzer WV zugeführt, der kennen läßt, arbeitet das solcher Art mit Zwischendas Signal in die Zwischenfrequenzlage fz umsetzt stellen ausgerüstete Richtfunksystem nach der Er- und über den Zwischenfrequenzverstärker VV dem findung in an sich bekannter Weise mit einem einzigen empfangsseitigen Diskriminator DV zuführt. Der 65 Frequenzpaar /1, /2 in der RF-L&ge. Dabei wird das Ausgang des Diskriminator DV liefert das demodu- auf der linken Seite ankommende Signal mit der lierte übertragene Signal in der Basisfrequenzband- Frequenz /2 auf der rechten Seite mit der Frequenz /1 lage BF. Der gemäß der Erfindung den Umsetzern Wl wieder abgestrahlt, während die umgekehrten Ver-

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hältnisse hinsichtlich des rechts ankommenden Signals fernen Empfängers, den Modulator des fernen Senders hinsichtlich seiner erneuten Aussendung auf der linken und den Diskriminator des nahen Empfängers geSeite vorliegen. schlossen wird.

Da die Umsetzgeneratoren nach der F i g. 2 die Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel für ein aus gleiche Frequenz /0 haben, können sie auch in vor- 5 zwei Endstellen bestehendes Richtfunksystem zeigt im teilhafter Weise zu einem einzigen Umsetzgenerator Blockschaltbild die F i g. 5. Die den gleichen Aufbau zusammengefaßt werden, sofern es für die aufzu- aufweisenden Endstellen, deren Geräteteile entbringende Hochfrequenzleistung nicht günstiger ist, sprechend den F i g. 1 bis 4 bezeichnet sind, unterzwei Generatoren zu verwenden. Diese Schaltungs- scheiden sich vom Blockschaltbild der F i g. 1 ledigvariante der Zwischenstelle nach der F i g. 2 zeigt io Hch dadurch, daß der modulatoreigene, der automadas Blockschaltbild nach der F i g. 3. Diese Zwischen- tischen Frequenzregeleinrichtung zugehörige Diskristelle unterscheidet sich von der in der F i g. 2 dar- minator AD 1 entfällt und der Regelspannungseingestellten lediglich dadurch, daß die Koppelschal- gangre der Modulatoren Ml und MT nach der tungen KoI und KoI mit dem aus dem Quarzgene- Fig. 5 jeweils mit einem zusätzlichen Regelspannungsrator Q, dem Frequenzvervielfacher VV mit dem Ver- 15 ausgang ra des nahen empfangsseitigen Diskrimina- vielfachungsfaktorη und dem ausgangsseitigen FiI- tors Dl' bzw. Dl verbunden ist. Die Regelschleife ter Fo bestehenden Umsetzgenerator über einen 3-db- für den Modulator Ml erstreckt sich mit anderen Koppler Ko in Verbindung stehen, der die Ausgangs- Worten vom Modulatorausgang über den Sendeleistung des Umsetzgenerators zu gleichen Anteilen seitigen Umsetzer, den empfangsseitigen Umsetzer des auf die Koppelschaltungen aufteilt. Wie die F i g. 3 20 fernen Empfängers, dessen Diskriminator, den Moduerkennen läßt, kann auch den sendeseitigen und lator des fernen Empfängers, dessen Diskriminator, den empfangsseitigen Umsetzern einer Übertragungs- Modulator des fernen Senders, dessen Umsetzer, den richtung ein Umsetzgenerator gemeinsam zugeordnet Umsetzer des nahen Empfängers und dessen Diskriwerden. minator. Damit die Frequenzregeleinrichtung stabil

Wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der 25 arbeitet, ist es notwendig, die einander zugeordneten Frequenzabstand /v aus der Differenz der Fre- Regelspannungseingänge re der Modulatoren hinsichtquenzen /1 und /2 des Signals in beiden Über- lieh der Regelspannungsausgänge ra der Diskrimitragungsrichtungen in der RF-Lage gleich der dop- natoren so zusammenzuschalten, daß die Regelpelten Zwischenfrequenz fz gewählt, dann kann dem spannungen an den Regelspannungsausgängen ra der erfindungsgemäßen System auch auf den Zwischen- 30 Diskriminatoren hinsichtlich ihrer Wirkung auf die stellen hinsichtlich der sende- und empfangsseitigen Frequenz der von diesen Regelspannungen unmittelbar Umsetzer entsprechend den F i g. 2 und 3 auch dann beeinflußten Modulatoren entgegengesetzt ist.
ein gemeinsamer Umsetzgenerator zugeordnet werden, Wie sich an Hand der F i g. 5 ohne weiteres festwenn die Zwischenstellen an Stelle einer Basisband- stellen läßt, arbeitet die Frequenzregeleinrichtung durchschaltung von einer Zwischenfrequenzdurch- 35 unter den genannten Voraussetzungen im Sinne einer schaltung Gebrauch machen. Die den F i g. 2 und 3 Stabilisierung der Mittenfrequenz der Oszillatoren entsprechenden Zwischenstellen werden dadurch er- der Modulatoren Ml und Ml', die hierbei mit der halten, daß der in diesen Figuren von einer unter- Nullfrequenz der Diskriminatoren Dl' und Dl überbrochenen Linie umschlossene Schaltungsteil durch einstimmen. Unter der Annahme, daß der Modulator den in der F i g. 4 dargestellten Schaltungsteil ersetzt 40 JWl eine positive Frequenzabweichung von seiner wird. Wie ein Vergleich der umrahmten Schaltungsteile Soll-Mittenfrequenz aufweist, tritt am Regelspannach den F i g. 2 und 3 mit dem der F i g. 4 erkennen nungsausgang ra des Diskriminator Dl des fernen läßt, wird in jeder Übertragungsrichtung der Diskri- Empfängers eine positive Regelspannung auf, die über minator und der hinter dem Durchschaltepunkt P dessen Regelspannungsausgang ra am Regelspanangeordnete Modulator durch einen in Übertragungs- 45 nungseingang re des Modulators Ml des fernen richtung hinter dem Durchschaltepunkt P für die Senders im Sinne einer positiven Frequenzabweichung Zwischenfrequenzdurchschaltung angeordneten Zwi- seines Oszillators wirksam ist. Diese positive Frequenzschenfrequenzverstärker Vl bzw. VT ersetzt. Mit der änderung ruft wiederum am Regelspannungsausgang ra Frequenz /0 für den den Umsetzern gemeinsamen des Diskriminators Dl' des nahen Empfängers eine Umsetzgenerator ergeben sich bei der Zwischen- 50 Regelspannung hervor, deren Wirkung auf die Frefrequenzdurchschaltung für die Sende- und die quenz des Oszillators des Modulators Ml nunmehr Empfangsfrequenz: jedoch in entgegengesetztem Sinne einwirkt. Vorzugs- f\ — fn λ. f_z ' weise wird dies dadurch erreicht, daß die Anschlüsse f2=fO-L fz ^^es Regelspannungsausgangs ra dieses Diskriminators

55 hinsichtlich des Regelspannungseinganges re des Mo-

Neben dem durch den Erfindungsgegenstand er- dulators Ml im Sinne einer Umpolung der Regelreichten erheblich geringeren technischen Aufwand für spannung miteinander vertauscht werden. Die Fredie sende- und empfangsseitigen Umsetzer läßt sich, quenz des Oszillators des Modulators Ml wird also wie bereits erwähnt worden ist, gemäß einer anderen im gewünschten Regelsinne über die Regelschleife beWeiterbildung der Erfindung auch der Aufwand für 60 einflußt. Das gleiche Ergebnis wird erhalten, wenn der die Frequenzregeleinrichtung der von frei schwingen- Modulator MT ursächlich für die Frequenzabweiden Oszillatoren Gebrauch machenden sendeseitigen chung in der Regelschleife angesehen wird.
Modulationseinrichtungen dadurch vermindern, daß Die Frequenzregeleinrichtung nach der F i g. 5 ist in die Frequenzregeleinrichtung eines sendeseitigen keineswegs auf Nachrichtenübertragungssysteme beModulators jeweils der Diskriminator des fernen 65 schränkt, die lediglich aus zwei Endstellen bestehen. Empfängers mit einbezogen wird. Dies geschieht da- Zwischen diesen Endstellen können vielmehr auch durch, daß die Regelschleife für die Regeleinrichtung beliebig viele Zwischenstellen angeordnet sein. Sofern eines Modulators jeweils über den Diskriminator des diese Zwischenstellen von einer Zwischenfrequenz-

ίο

durchschaltung Gebrauch machen, muß sich die Regelschleife für die Regelung der sendeseitigen Modulatoren der Endstellen über sämtliche Zwischenstellen in beiden Übertragungsrichtungen erstrecken.

Anders liegen die Verhältnisse, wenn die Durchschaltung auf den Zwischenstellen in der ÄF-Ebene durchgeführt wird. Hier besteht die Möglichkeit, die sendeseitigen Modulatoren, die einem durch eine Endstelle und die ihr benachbarte Zwischenstelle oder Die Regelspannung am Regelspannungsausgang des Empfangsdiskriminators D 2 hat die Beziehung

Ul = (fZ2 - fD 2)S2 .

Unter der Berücksichtigung, daß das Produkt SlKl die Regelverstärkung vl der Endstelle El und das Produkt S2K2 die Regelverstärkung v2 der Endstelle E2 darstellt, ergibt sich für die Sendefrequenz

durch zwei einander benachbarte Zwischenstellen ge- ίο der Endstelle El durch Einsetzen der Gleichung (3) bildeten Streckenabschnitt zugeordnet sind, jeweils mit in (2) die Beziehung

einer sich mit ihrer Regelschleife über den betreffenden

Übertragungsabschnitt erstreckenden gemeinsamen /1 = /Tl + (/Zl — fDl)vl + fmOl (7)

Regeleinrichtung zu versehen.
Zur besseren Abschätzung des Einflusses der Fre- 15 und für die Sendefrequenz der Endstelle E2 durch

quenzregeleinrichtung nach der Weiterbildung der Einsetzen der Gleichung (6) in (5) die Beziehung

Erfindung soll in Verbindung mit dem in der F i g. 6 dargestellten vereinfachten Schaltschema für zwei Endstellen entsprechend der F i g. 5 noch eine mathematische Betrachtung durchgeführt werden. Die beiden Endstellen sind in der F i g. 6 mit El und E2 bezeichnet. Die den sende- und empfangsseitigen Umsetzern Wl, Wl' bzw. W2, W2' der Endstellen El und E2 zugeordneten gemeinsamen Umsetzgeneratoren sind mit Gl und Gl bezeichnet. Das zu übertragende Signal hat in der ÄF-Lage die Frequenz /1 in der Übertragungsrichtung von El nach E2 und in der Übertragungsrichtung von E2 nach El die Frequenz /2. Die Frequenzen an den Ausgängen der Modulatoren Ml und M2' der Endstellen El und E2' haben die Bezeichnung /ml und fm2. Die empfangsseitigen Zwischenfrequenzen auf den Endstellen El und E2 sind mit fzl und fz2 und die Frequenzen der Umsetzungsgeneratoren Gl und G2 mit /Tl und fT2 angegeben. Ferner ist die auf der Endstelle El vom Diskriminator DV an den Modulator ATl gelieferte Regelspannung mit Ul und die auf der endstelle E2 dem Modulator M2' vom Diskriminator £»2

35

zugeführte Regelspannung mit U2 bezeichnet.
Für den Modulator Ml der Endstelle El gilt

frill = Ul-Kl + /wOl

(D

Hierin bedeuten fm Ol die Frequenz des Modulators bei der Regelspannung 0 Volt und Kl die Regelsteilheit des Modulators, beispielsweise in MHz/V. Die Sendefrequenz der Endstelle El ergibt sich zu

/1 = fTl + fml = /71 + UlKl + /mOl. (2)

Auf der Empfangsseite der Endstelle El ergibt sich für die Regelspannung am Regelspannungsausgang des Empfangsdiskriminators die Beziehung

Ul = (JZl - fDl)Sl.

Hierin bedeutet Sl die Steilheit des Diskriminators DV, beispielsweise in V/MHz.

Für die Sende- und die Empfangsseite der Endstelle E2 gilt entsprechend

fm2 = U2K2 + fmO2. (4)

Hierin bedeuten fmO2 die Frequenz des Modulators M2' bei der Regelspannung 0 Volt und K2 die Regelsteilheit dieses Modulators.

Die Sendefreupenz der Endstelle E2 ergibt sich zu

/2 = /Γ2 - fm2 = fT2 - U2K2 - fmO2 . (5) /2 = fT2 - (/Z2 - fD2)v2 - fmO2 . Da außerdem die Beziehungen

und

/1 - JT2 = /Z2 /71 - /2 = /Zl

(9) (10)

gelten, lassen sich die Gleichungen (7) und (8) in die Gleichungen

/Z2 = /1 - /Γ2 = /71 - /Γ2

+ (/Zl - /Dl)vl + /mOl, (7a)

/Zl = /71 - /2 = /Tl - fT2

+ (fZ2 — fDl)vl + fmO2 (8 a)

umformen.

Unter der Annahme, daß die von der Frequenzregeleinrichtung auszuregelnde Frequenzabweichung vom Modulator Ml der Endstelle El herrührt, ist die Beziehung für die Frequenzablage AfZl in der ZF-Ebene der Endstelle E2 zu bestimmen. Die SoIl-Zwischenfrequenz auf der Endstelle E2 sei fD. In diesem Falle ergibt sich für die Zwischenfrequenz auf der Endstelle E2

fZ2 = fD + AfZl ,

(H)

Zwischen den Sollfrequenzen /Γ01 und /7"02 der Umsetzgeneratoren Gl und G2 und der Sollfrequenz fm der Modulatoren AiI und M2' besteht ferner folgender Zusammenhang:

/7Ό1 - /7*02 = /D- fm

(12)

Außerdem lassen sich die verschiedenen Frequenzablagen wie folgt festlegen:

(3)

/7*01 + AfTl = /71, /7Ό2 + AfTl = fT2, fD + AfDl= /Dl, fD + AfDl= fDl, fm + Afml= fmdl, fm + Afm2 = fmOl, fD + AfZl = /Zl.

(13a) (13 b) (13 c) (13d) (13e) (13f) (13g)

Mit Hilfe der Gleichungen (12) und (13 a) bis (13 g) und unter Berücksichtigung, daß die Differenz aus den Frequenzablagen /7*01 und /7*02 durch den Ausdruck /712 gegeben ist, läßt sich für die Frequenzablage der Zwischenfrequenz auf der Endstelle 2 die Beziehung

11 12

(AfTU + Afm2 - AfDl)Vl AfTU + Afml

112

₊
1-ν1·ν2 1-vl-vl 1-ν1·ν2

angeben.

Wird das Produkt aus den Regelverstärkungen vl und ν 2 der Endstellen El und El > 1 gemacht, dann läßt sich für diese Frequenzablage näherungsweise angeben

AfZl „ AfDl - ^fTU+ Afm!-AfDl _ AfTU ₊ Afml

vl vl-vl

Wird davon ausgegangen, daß die Frequenzregeleinrichtung die Frequenzablage des Modulators M2' der Endstelle El auszuregeln hat, so ergibt sich analog für die Frequenzablage der empfangsseitigen Zwischenfrequenz auf der Endstelle El die Beziehung

AfZl „ AfDl- AfTU+ Afml-AfDl _ AfTU + Afml . vl vl ■ vl

Aus den Gleichungen (15) und (16) läßt sich er- Die vorstehende mathematische Betrachtung läßt kennen, daß für die Frequenzablage in der Zwischen- noch nicht erkennen, ob für die Regeleinrichtung die frequenzebene die Nullpunktsablage des nahen Diskri- Stabilitätsbedingung erfüllt ist. Um auch hierüber eine minators voll eingeht. Die Frequenzablagen des nahen mathematische Aussage zu erhalten, ist es zweck-Modulators, die Frequenzen der Umsetzgeneratoren 25 mäßig, die Schleife in der Endstelle El aufzutrennen, und die Frequenzablage des fernen Diskriminators Dabei soll die Spannung am Regelspannungseingang werden dagegen um den Faktor 1/vl verkleinert. Die des Modulators AfI eine Wechselspannung ul sein, Frequenzablage des fernen Modulators wird sogar während die Spannung, die der nahe Diskriminator um den Faktor 1/vl · vl verkleinert. Werden die DV an seinem Regelspannungsausgang liefert, t/l' Regelverstärkungen vl, ν2 gegebenenfalls durch zu- 30 heißen soll. In diesem Falle ergibt sich für die Regelsätzliche Verstärker besonders groß gemacht, so gilt spannung am Diskriminatorausgang
in erster Näherung für die Frequenzablage der Zwi- ~, _ (AfyijjL/if 2_/lfrmvi
schenfrequenz auf der Endstelle El \ ₍J_f^_{+ Afm}/™ _AfD2)Sl ■vl + ul ■ vl · v2 .

AfZl^AfDl (17) 35 ⁽²¹⁾

Soll die Regeleinrichtung stabil arbeiten, dann muß

und für die Frequenzablage in der Zwischenfrequenz- zwischen dem Wechselspannungsanteil von ul' und ebene auf der Endstelle El ul ein Phasenunterschied von 180° bestehen, wenn

die Frequenz dieser Wechselspannung gegen 0 Hz ab-

AfZl^iAfDl. (18) 4° nimmt." Da die Regelverstärkungen vl und ν2 der

Endstellen El und El bei genügend tiefen Frequenzen

Für die Frequenzablage in der RF-Lage gelten die J⁸ «?11 angesehen werden können ergibt sich für die Beziehungen Stabilitatsbedmgung, daß die Regelverstarkungen vl

und ν 2 entgegengesetzte Vorzeichen haben müssen.

AfI — AfTl + AfZl (19) 45 Dies kann, wie bereits mehrfach zum Ausdruck ge-

, bracht worden ist, durch Umpolen eines der beiden

^u Regelspannungsausgänge der Diskriminatoren DV

AfI = ^1/ri — AfZl. (20) und Dl herbeigeführt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Elektrisches Nachrichtenübertragungssystem mit Winkelmodulation, insbesondere Richtfunksystem mit einer beliebigen Anzahl von Zwischenstellen, bei dem das modulierte Signal am Ausgang der sendeseitigen Modulationseinrichtungen zur Umsetzung in die Übertragungsfrequenzlage Umsetzern zugeführt ist und bei dem in der Übertragungsfrequenzlage die Sendefrequenz in der einen Übertragungsrichtung von der Empfangsfrequenz in der anderen Übertragungsrichtung einen bestimmten Frequenzabstand aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der auf einen Streckenabschnitt bezogene Frequenzabstand (fv) gleich der Summe oder der Differenz aus der Frequenz (fm) des modulierten Signals am Ausgang der Modulationseinrichtung (M) für die eine Übertragungsrichtung und der empfangsseitigen Zwischenfrequenz (fz) in der anderen Übertragungsrichtung gewählt ist und daß den auf der betreffenden Stelle des Systems vorgesehenen sende- und empfangsseitigen Umsetzern (W) der gleiche Umsetzgenerator zugeordnet ist.

2. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sendeseitigen Modulationseinrichtungen (M) modulierbare frei schwingende Oszillatoren sind, deren Mittenfrequenz für eine geeignete Zwischenfrequenzlage festgelegt und mittels einer automatischen Frequenzregeleinrichtung stabilisiert ist, die hierbei im wesentlichen aus einem Diskriminator (AD) besteht, der aus dem seinem Eingang zugeführten Teil des modulierten Signals eine Regelgröße ableitet, die über eine Steuereinrichtung auf die Oszillator-Mittenfrequenz im gewünschten Regelsinne einwirkt.

3. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, bezogen auf einen Streckenabschnitt, der dem sende- und empfangsseitigen Umsetzer (W) einer Stelle gemeinsame Umsetzgenerator aus einem frequenzstabilen Oszillator (Q), vorzugsweise Quarzoszillator, und einer dessen Ausgang nachgeschalteten Vervielfacherkette (Vo, VV, Fo) besteht.

4. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Umsetzgenerators mit dem sende- und empfangsseitigen Umsetzer (W) über eine Koppeleinrichtung (Ko 1, Ko 2) verbunden ist, die die Generatorleistung in einem geeigneten Verhältnis auf die beiden Umsetzer aufteilt.

5. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppeleinrichtung (Ko 1, ATo2) ein 20-db-Koppler ist, dessen 20-db-Ausgang mit dem zugehörigen Eingang des empfangsseitigen Umsetzers (Wl, Wl') verbunden ist.

6. Nachrichtenübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einer für Basisbanddurchschaltung ausgelegten Zwischenstelle, dadurch gekennzeichnet, daß den sende- und empfangsseitigen Umsetzern (W) für beide Streckenabschnitte auf der Zwischenstelle ein Umsetzgenerator gemeinsam zugeordnet ist, dessen Ausgangsleistung hierzu über eine Koppeleinrichtung (ATo), beispielsweise einen 3-db-Koppler, zu gleichen Anteilen den beiden Umsetzern (Wl, Wl' bzw. Wl, Wl') für je einen Streckenabschnitt zugeführt ist.

7. Nachrichtenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit wenigstens einer für Zwischenfrequenzdurchschaltung ausgelegten Zwischenstelle, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzabstand (fv) zwischen beiden Übertragungsrichtungen der der Zwischenstelle zugeordneten Streckenabschnitte in der Übertragungsfrequenzlage gleich der zweifachen Zwischenfrequenz (fz) gewählt ist.

8. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß den sende- und empfangsseitigen Umsetzern für beide Streckenabschnitte auf der Zwischenstelle ein Umsetzgenerator gemeinsam zugeordnet ist, dessen Ausgangsleistung hierzu über eine Koppeleinrichtung (ATo), beispielsweise einen 3-db-Koppler, zu gleichen Anteilen den beiden Umsetzern (Wl, WV bzw. Wl, Wl') für je einen Streckenabschnitt zugeführt ist.

9. Nachrichtenübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die sendeseitigen Modulationseinrichtungen aus einem modulierbaren, frei schwingenden Oszillator mit einer von einem Diskriminator Gebrauch machenden automatischen Frequenzregeleinrichtung für die Oszillator-Mittenfrequenz bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Frequenzregeleinrichtung den sendeseitigen Modulatoren beider Übertragungsrichtungen dadurch gemeinsam ist, daß sich die Regelschleife für die Regelung eines Modulators (Ml, Ml') jeweils über den Diskriminator (Dl, Dl') des fernen Empfängers den Modulator (MT, Ml) des fernen Senders und den Diskriminator (Dl', Dl) des nahen Empfängers erstreckt und sich dabei die von den Diskriminatoren ausgangsseitig gelieferten Regelgrößen in Abhängigkeit der Frequenz entgegengesetzt ändern.