DE1466604A1 - Breitbandiger Signaluebertragungskanal - Google Patents

Description

fr-Ing. Wilhelm Reiche!

Fiankfi'iiAMain-l """"^ -.-—■ 4502 Parkßiraße 13

Winston Besearch Corporation, Los Angeles, Calif., U.S.A.

Breitbandiger Signalübertragun^skanal

Die Erfindung bezieht sich saf breitbandige Signalübertragung skanale und besonders auf Kanäle zur bertragung von breitbandigen Signalen, denen aber breitbandige Störsignale überlagert sind, was einen verhältnismäßig niedrigen Stör- oder Rauschabstand zur Folge hat und die Vorrichtungen zur Verringerung des Einflusses dieser Störsignale enthalten.

Obwohl der erfindun, sgemäße Signalübertragungskanal allgemein verwendbar ist, wird er mit Vorzug in breitbandigen Systemen verwendet, bei denen Signale mit großer Amplitude einige Teile des Systems überlasten können, z.B. in Magnetbandübertragungssystemen und Systemen mit frequenzmoduliertemTräger. Bei diesen breitbandigen Signalübertragungskanälen ist es üblich, besonders wenn derRausda- oder Störabstand verhältnismäßig niedrig ist, im Sender oder in der Signalerzeugungsstation eine Vorverzerrungsschaltung vorzusehen, die die höherfrequenten Anteile des Signals mit fortschreitend ansteigender Verstärkung überträgt, um ihren Störabstand zu verbessern, da bei den üblichen breitbandigen Signalen die Amplituden der hochfrequenten Anteile mit zunehmender Frequenz abnehmen und somit allmählich im Grundrauschen untergehen wurden. Solche Schaltungen werden im allgemeinen als Vorverzerrungs-, Voranhebungs- oder Rauschverminderungsnetzwerke bezeichnet. Bei einem derartigen System pflegt man auch empfangsseitig eine komplementäre Wiedergabeentzerrung sschaltung vorzusehen, um die öignalanteile wieder auf ihr ursprüngliches Amplitudenverhältnis zu bringen und dadurch das über-

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tragene Programm naturgetreu wiederzugeben. Diese bekannten Übertragung kanäle mit Vorverzerrung und Nachentzerrung haben jedoch den Nachteil, daß, wenn das überragende Signal Hoohfrequenzanteile mit hoher Amplitude enthält, diese Anteile nach der Vorverzerrung so hohe Amplituden haben, daß dadurch eine oder mehrere Stufen des Kanals überlastet werden. So verläuft beispielsweise das beim Fernsehen erzeugte Videosignal, wenn der Abtaststrahl die Grenze zwischen einer sehr dunklen und einer sehr hellen Fläche überschreitet, praktisch nach einer Sprungfunktion mit einer steilen Vorderflanke, die hochfrequente Anteile mit großen Amplituden enthält. Wenn ein derartiges Signal beispielsweise einem breitbandigen Magnetbandsyetem zugeführt wird, das eine herkömmliche Vorverzerrungsschaltung enthält, überlasten diese hochfrequenten Signalkomponenten durch ihre hohe Amplitude den Aufzeichnungsumformer, was eine Verzerrung der Wiedergabe zur Folge hat. Ähnlich können bei FM-Generatoren diese hochfrequenten Anteile mit hoher Amplitude eine Übermodulation des Trägers und dadurch eine Verzerrung des Programms zur Folge haben.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen breitbandigen Signalübertragungskanal oben beschriebener Art zu schaffen, der nicht den erwähnten Einschränkungen der bekannten Systeme dieser Art unterliegt. Das heißt, es soll bei gleichzeitiger und mit steigender Frequenz zunehmender Voranhebung der hochfrequenten Anteile des Signals zur Erzielung eines besseren Störabstandes eine Übersteuerung der nachfolgenden Stufen des Kanals vermieden und das Signal naturgetreu wiedergegeben werden.

Gemäß der Erfindung wird ein breitbandiger Signalübertragungskanal geschaffen, in dem unerwünschte breitbandige Störsignale auftreten, der eine Eingangsschaltung zur Eingabe eines breitbandigen Signals, eine an die Eingangsschaltung gekoppelte Voranhebuig sschaltung mit einemdie Anteile eines übertragenen Signals als stetige direkte Funktion ihrer Fre-

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quenzen anhebenden Frequenzgange und einer an die Voranhebungssohaloung angeschlossenen Signaldämpfungsschaltung mit niohtlinearem Amplitudenübertragungsverhalten enthält, bei dem besonders die Signale mit hoher Amplitude und hoher Frequenz gedämpft werden. Der Kanal enthält ferner einen mit dieser Dämpfungsschaltung gekoppelten F_requemdiskriminator als Signalübertragungsschaltung und eine mit dem Frequenzdiskriminator gekoppelte Nachentzerrungseohaltung mit einem Frequenzgang, der praktisch umgekehrt proportional einer Funktion der Frequenz ist. Unter dem hier verwendeten Ausdruck " gekoppelt" seien aktive oder passive Koppelvorrichtungen, direkte oder indirekte, wie bei einer Richtfunkstrecke verstanden.

Ferner ist gem ß der Erfindung in einem breitrandigen Übertragung skanal, der unerwünscheten breitbandigen Störsignalen ausgesetzt ist, eine Eingangsschaltung zum Zuführen eines Signals mit breitbandigen Frequenzanteilen, eine an die Eingangsachaltung angeschlossene Vorverzerrungsschaltung nit einem die hohen Frequenzen eines übertragenen Signals anhebenden Frequenzgang und mit einem in den Leitungszug geschalteten Kondensator gefolgt von einem Ableitwiderstand und eine mit der Vorverzerrungsschaltung an den Signalübertragungskanal gekoppelte Dämpfun sschaltung mit in Reihe geeohalteten Kondensator- und Widerstandsbauelemente vorgesehen, von denen eines seinen Wert in Abhängigkeit von der angelegten Spannung ändert.

Ferner ist gemäß der Erfindung ein brei .bandiger, einem breiten Spektrum von unerwünschten Störsignalen ausgesetzter Signalübertragungskanal vorgesehen, der eine Eingangsschaltung zum Zuführen eines Signals mit breitbandigen Prequenzanteilen, einen Frequenzdiskriminator als Signalübertragungsschaltung, die mit dem Signalübertragungskanal gekoppelt ist, eine nicht-

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lineare Amplitudenübertragungskennlinie hat, hochfrequente Signale mit hoher Amplitude anhebt und in Reihe geschaltete Kondensator- und Widerstandsbauelemente enthält, von denen eines seinen Wert in Abh ngigkeit von der angelegten Spannung ändert, und eine mit dem Frequenzdiskriminator gekoppelte Hachentzerrungsschaltung mit einem Frequenzgang enthält, der praktisch umgekehrt proportional einer Funktion der Frequenz ist, und die einen in Reihe geschalteten Kondensatorzweig gefolgt von einem paralle geschalteten Widerstandszweig enthält.

b Die Erfindung wird nun auch anhand der beiliegenden Abbildungen ausflhrlieh beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden.

Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild eines frequenzmodulierten Senders mit einem breitbandigen Signalübertragungskanal gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist ein Schaltbild einer Vorverzerrungsschaltung und einer Dämpfungsschaltung gemäß der Erfindung, die zusammenwirken, um den Störabstand der hochfrequenten Anteile des r Signals zu verbessern. Diese Schaltung kann auch als RauBchverminderungsnetzwerk bezeichnet werden.

Die Fig. 3a und 3b sind Kurven zur Veranschaulichung einiger Eigenschaften der Schaltung von Fig. 2.

Fig. 4 ist ein schematisches Blockschaltbild eines Empfängers mit dem breitbandigen Signalübertragungskanal der Erfindung und einem Netzwe k, das im allgemeinen komplementär zu dem Rauschverminderungsnetzwerk der Fig. 2 ist.

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Die Pig. 5 und 6 sind Schal-bilder von Netzwerken mit einer Prequenzdiskriminierungs- und einer Nachentzerrungsschaltung, die im allgemeinen komplementär zu den Rauschverminderun^snetzwerken der Pig. 2 sind.

Die Pig. 7# 8 und 9 zeigen Frequenzgänge eines Gerätes, das die Schaltungen der Pig. 2 und 5, sowohl allein a Is auch kombiniert enthält.Hier ist das Verh ltnis von Ausgangsspannung zu Eingangsspannung in Dezibel in Abhängigkeit von Zehnerpotenzen der Frequenz aufgetragen.

In Pig. 1 ist schematisch eine Ausführung der Erfindung dargestellt, nämlich ein maßgebender FM-Sender mit einer Quelle 10 modulierter Signale, bei denen es sich beispielsweise um Videosignale mit einer verhältnismäßig großen Frequenzbandbreite handeln kann. Die Quelle 10 ist mit einem Rauschverminderun^snetzwerk 12 gekoppelt, die eine Hochfrequenzvorverzerrung durchführt, was noch ausflhrlich beschrieben wird. Das Netzwerk 12 ist wiederum mit einem gebrauchlichen Frequenzmodulator 14 gekoppelt, in dem das Ausgangssignal des Netzwerks 12 einer Trägerschwingung aufmoduliert wird. Das frequenzmodulierte Ausgang signal des Modulators 14 wird einem Leistungsverstärker 16 zugeführt, in dem es verstärkt und einer Antenne 18 zur Ausstrahlung zugeführt wird.

In Pig. 2 ist ein breitbandiger Jignalübertragungskanal gem Iß der Erfindung dargestellt. Über diesen Kanal werden signale übertragen, die einem brei en Spektrum unerwünschter Stör- oder Rauschsignale ausgesetzt sind. Der Kanal enthalt eine Video-Eingangs schaltung mit Eingangsklemmen 100,100, über die ein Signal mit breitbandigen Prequenzanteilen zugeführt wird. An die Eingangsschaltung ist eine Vorverzerrungsschaltung angeschlossen, deren Frequenzgang die Anteile eines übertragenen Signals stetig und direkt proportional einer Punktion ihrer

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Frequenzen anhebt. Die Vorverzerrungsschaltung enthält einen in Reihe geschalteten kapazitiven Zweig mit einem Kondensator 104, dem ein Ableitwiderstand 106 nachgeschaltet ist. Die Kennlinie der Vorverzerrungsschaltung kann etwa abgewandelt werden, indemein Widerstand 102 dem Kondensator 104 parallel geschaltet wird.

Der Signalübertragungskanal enthält ferner eine Dämpfungsschaltung, die an die Vorverzerrungsschaltung angeschlossen _h ist und eine nichtlineare Amplitudenübertragungskennlinie " hat, die besonders hochfrequente Signale mit hoher Amplitude dämpft. Diese Dämpfungsschaltung enthält speziell in Reihe mit parallel geschalteten Kondensatoren 112 und 114 Widerstandsbauelemente, von denen speziell die Widerstandsbauelemente ihren Wert in Abhängigkeit von der angelegten Spannung ändern. Diese spannungsabhängigen Widerstandsbauelemente enthalten vorzugsweise zwei antiparallel geschaltete Dioden 116, 118, die beide., mit den Kondensatoren 112, 114 in Reihe geschaltet sind, während die gesamte Reihenschaltung über einen in Reihe geschalteten Pufferwiderstand 108 an dem Widerstand 106 liegt. Die Dioden 116, 118 sind als Halbleiterdioden dargestellt; wenn man will, können aber auch Vakuumröhren als Dioden verwendet werden. Der Ausgang des Rauschverminderungsnetzwerks von Bg. 2 liegt, wie in der Schaltung von !ig. 1,an dem Frequenzmodulator 14.

Zur Beschreibung der Wirkungsweise des Rauschverminderungsnetzwerks der Pig. 2 sei angenommen, daß ein Signal entsprechend der Kurve A dem Kanal zugeführt wird. Bin derartiges Signal eni^richt dem Verlauf eines Videosignals beim Abtasten eines Bildes beim Überqueren der Grenzlinie zwischen einer sehr dunklen und einer selF hellen !1 ehe, bei dem sich im Verlauf des Signals ein Sprung ergibt. Ein derartiges Signal läßt sich in sehr viele Komponenten mit fortlaufend ansteigender Prequsiz und fortlaufend abnehmender Amplitude zerlegen,

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obwohl di· hochfrequenten Anteile eine sehr viel größere Amplitude haben ale gewöhnliche Videosignale. Die hochfrequenten Anteile dieses Signals, die eine niedrige Amplitude haben, würden in dem breiten Rauschspektrum, das in den vielen Stufen des ttbertragungskanals erzeugt wird, untergehen, wenn nicht die Reiheneohaltung des Kondensators 104 und des Widerstands 106 vorgesehen wäre. Dies ist praktisch eine Differenzierschaltung, die die Amplituden der an dem Widerstand 106 abfallenden hochfrequenten Anteile nahezu proportional einer funktion ihrer frequenz anhebt und sie somit über den Rauschpegel der nachfolgenden Stufen des Kanals verstärkt. Der dem Kondensator 104 parallel geschaltete Widerstand 102 modifiziert die Vorverzerrungssoha ltung dahingehend, daß die niedrigen Frequenzen ebenfalls übertragen werden, die andernfalls von dem Kondensator 104 abgeblockt würden. Ohne die niohtlinearen Bauelemente 112, 114, 116 und 118 entsteht durch die Differentiation des Signals der Kurve A an dem Wideretand 106 eine Spannung mit einem Verlauf entsprechend der Kurve B. In Pig. 3a ist der Verlauf der Spannung an dem Widerstand 106 dargestellt. Nimmt man nun an, daß dem Sprung der Kurve A ein zweiter Sprung mit entgegengesetzter Polarität folgt, was einem Videosignal entsprechen kann, das beim Abtasten einer Grenzstelle zwischen einer dunklen und einer hellen fläohe in entgegengesetzter Richtung entsteht, dann kann der Spitzenwert des von der Kurve B und flg. 3& dargestellten Signals so hoch sein, daß davon nachfolgende Stufen des Signalübertragungskanalβ übersteuert werden.

Die nichtlineare Shunt- oder Dämpfungsschaltung, bestehend aus den Kondensatoren 112 und 114, in Reihe mit den Dioden 116 und 118, hat jedoch eine nichtlineare Amplitudenübertragungekennlinie, die besonders hochfrequente Signale mit hoher Amplitude dämpft. Diese Kennlinie ergibt sich aus der Hiohtlinearität des Widerstands der Dioden 116, 118, der bei kleinen Spannungen sehr hoch ist und etwa mit der Quadrat-

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wurzel der zugeführten Spannung abnimmt. Enthält also das übliche Breitbandsignal Signale mit niedriger und mäßiger Amplitude, dann sind die Widerstände der Dioden 116 und 118 für diese Signale so hoch,daß das Signal nur geringfügig von diesen Widerständen belastet und infolgedessen auoh nur geringfügig gedämpft wird. Beim Erscheinen eines Sprungsignals mit steiler Vorderflanke, wie ee die Kurve A veranschaulicht, heben jedoch die Amplitudenspitzen der hochfrequenten Anteile des vorverzerrten Signale, dargestellt durch Kurve B, die Spannung an den Dioden 116 und 116, soweit an, daß sich ihr Widerstand wesentltäi verringert und «in wesentlicher Teil des Signals über die Dioden abgeleitet wird. Dadurch werden diese hochfrequenten Anteile des Signale gedämpft. Gleichzeitig werden die niederfrequenten Anteile des Signals, die eine hohe Amplitude haben, infolge der hohen Impedanz der Kondensatoren 112, 114 bei niedrigen Frequenzen nur unwesentlich gedämpft.

Das auf die e Weise g&ämpfte Signal der Pig. 5a ist in Fig. 3b dargestellt. Man sieht, daß die Amplitudenepiteen des vorverzerrten Sprungsignals wesentlich vermindert efcid, während gleichzeitig die hochfrequenten Anteile des breitbandigen Signale, die normalerweise verhältnismäßig niedrige Amplituden haben, etwa proportional einer Funktion ihrer Frequenz von der aus dem Kondensator 104 und dem Widerstand 106 bestehenden Vorverzerrungsschaltung angehoben werden. Das Signal der Kurve 9b kann dann als Modulationssignal in dem Modulator 14 oder als Aufzeichnungssignal in einem Magnetband-Umformereystem verwendet werden.

Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß das Ausgangssignal des Rauschverniinderungsnetzwerks der Pig. 2 gegenüber dem ursprünglichen Signal stark verzerrt ist. Deshalb ist gemäß der Erfindung in einer Empfangs- oder SignalwiedergabeBtation·ein Netzwerk mit weitgehend komplementärer Kennlinie gegenüber der des Netzwerkes von Fig. 2 vorgesehen.

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In Pig. 4 ist ein sehematisches Blockschaltbild eines Empfängers für frequenzmodulierte Signale gezeigt. Dieser Empfänger enthält ein Nachentzerrungsnetzwerk gem. ß der Erfindung. Im einzelnen enthält der Empfänger der Pig. 4 eine Empfangsantenne 202, einen Verstärker 200, einen Prequenzmodulationsempfanger 204, und ein Nachentzerrungsnetzwerk 206, dessen Ausgang an einen geeigneten Signalumformer angeschlossen sein kann. ALs Nachentzerrernetzwerk 206 kann entweder die in Pig. 5 oder die in Pig. 6 gezeigte Schaltung verwendet werden.

Das in Pig. 5 gezeigte Nachentzerrungsnetzwerk enthält eine Videoeingangsschaltung mit einer Eingangsklemme 300. Die andere Seite der Eingangsschaltung ist als geerdet angenommen und mit der Dämpfungsschaltung 112, 114, 116, 118 der Pig. 2 über den Sender der Pig. 1, die Richtfunkstrecke und den Empfänger der Pig. 4 gekoppelt. Das Vorverzerrungsnetzwerk enth It eine als Prequenzdi skr iminat or ausgelegte Signaliibertragungsschaltung, die an die Eingangsklemme 300 und den Signalübertragungskanal angekoppelt ist und eine nichtlineare Amplitudenübertragungskennlinie hat, die hochfrequente Signale mit hoher Amplitude hervorhebt, d.h. weitgehend komplementär zu der Dämpfungssohaltung 112, 114, 116 und 118 der Pig. 2 ausgelegt ist. Diese Prequenzdiskriminatorschaltung enth It in Reihe geschaltete Kondensator- und Widerstandsbauelemente, speziell einen Kondensator 320, in Reihe mit zwei antiparallel geschalteten Dioden 326, 328, die parallel zu einem Widerstand 302 liegen, d er mit einem Widerstand 322 einen Spannungsteiler bildet. Die Widerstände der Dioden 326, 328 ändern sich in Abhängigkeit von der Spannung an den Dioden.

Die Prequenzdiskriminatorschaltung ist mit der Eingangsklemme 300 über einen Koppelkondensator 304 und einen als Emitterfolger geschalteten Transistor 308 verbunden, der sowohl im Emitterkreis einen Nutzwiderstand 312 als auch im Kollektorkreis einen Nutzwiderstand 312 enthält. Zwei Widerstände 314 und 316 liegen in Reihe an der Speisespannung. Ihr Verbindungs-

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punkt ist mit der Basis des Transistors 308 verbunden, um diese entsprechend vorzuspannen. Ein Neutralieierungakondenaator 330 bildet einen Rückkopplungezweig vom Hutzwideretand 312 zum Emitter des Transistors 308 über den Wideretand 312 zur Neutralisierung der Kapazität der Dioden 326, 328.

Obwohl die Frequenz der Diskriminatorschaltung 302, 320, 322, 326, 328 mit der die Klemme 300 enthaltenden Eingangsschaltung über die Transistorstufe 308 verbunden dargestellt ist, die zur Verminderung einer gegenseitigen Beeinflussung dieser beiden Schaltungen dient, kann der Transistor 308 in bestimmten Anwendungsfällen weggelassen und die Frequenadiekriminatorschaltung direkt mit dem Kondensator 304 verbun en werden.

Das Nachentzerrungsnetzwerk der Pig. 5 enthält ferner eine Nachentzerrungsschaltung, die an den Signalübertragungskanal angeschlossen ist und einen Frequenzgang hat, der weitgehend eine stetige, inverse Punktion der Prequenz ist, d.h. weitgehend komplementär zu dem der Vorverzerrungsschaltung 102, 104-, 106 der Pig. 1 verläuft. Im einzelnen liegt die Naohentzerrungsschaltung an dem Nutzwiderstand 322 und enthält einen in Reihe geschä. teten Widerstandszweig, wie den Widerstand 302, gefolgt von einem Ableitkondensator 306 in Reihe mit einem einstellbaren W derstand 303, der verhältnismäßig niederohmig ist, um zu verhindern, daß sich der Frequenzgang des Netzwerke bei den höchsten Frequenzen der übertragenen Signalkompcenten dem Wert null nähert. Das nachentzerrte Signal am Kondensator 306 wird der Videoausgangsklemme 324 zugeführt.

Es wird angenommen, daß die Wirkungsweise des Nachentzerrungsnetzwerks der Fig. 5 aus der vorangegangenen Beschreibung klar ist. Trotedem sei nochmals kurz darauf eingegangen. Das vorverzerrte Signal mit gedämpften Hochfrequenzanteilen hoher Amplitude wird der Eingangs klemme 300 zugeführt, und da die hochfrequenten Anteile mit hoher Amplitude in der Dämpfun sschaltung

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112, 114, 116, 118 der fig. 2 gedämpft wurden, müssen diese Signale wieder wählbar hervorgehoben werden, um dem Signal wieder seine uraprUngllohe Form zu geben. Diese selektive Anhebung der hochfrequenten Anteile mit hoher Amplitude wird von der Prequenzdiskrimiriatoreohaltung durchgeführt, d ie den Kondensator 320 und die Dioden 326, 328 enthält, die für Signfit pit hoher Amplitude einen verhältnismäßig niedrigen Wider- ;and haben, diese Signalanteile an den Widerstand 302 vorbeiilttfi und deshalb die ari dem Ausgangswiderstand 322 abfallenpannungen der entsprechenden Signalkomponenten hervor-

Dinaoii werden die hochfrequenten Anteile in der den Reihenw .deretand 302 und den Ableitkondensator 306 enthaltenden HaohentBerrungSBchaltung komplementär zur Vorverzerrung in dsr Schaltung 102, 104, 106 der Pig. 2 entzerrt. Das Ergebnis iait, daß das in flg.; 3b dargestellte Ausgangs signal des Ha»ohverminderungenetBwerk4 der Pig· 2 wieder in die Porm der Karre A von flg. 2 gebrächt JLet; das heißt, das ursprüngliche Aaplitudenver hält nie aller Urteile des Signals ist wieder hergestellt, um das Signal naturgetreu wiederzugeben.

Ia flg. f 1st eine andere Variante des Netzwerks dargestellt, das hoohfrequente Spltfenaa|lituden egalisiert. Die Dämpfungssohaltung liegt hier βφ. einfcim Gegenkopplungswiderstand im laitterkreis eines Tzansistbrs. Das Videoeingangssignal wird also einer Eingang sklejame 400 zugeführt, die über einen Koppelkondensator 406 mit der Basis eines Transistors 408 verbunden ist. Im Kollektorkreis des Transistors liegt ein lut!widerstand 402 und im Emitterkr^es der Gegenkopplung swlderetand 410. Die Basis des Transistors 408 wird von einem Spannungsteiler, bestehend aus Widerständen 420 und 422, die in Seihe an der Speisespannung liegen, entsprechend vorgespannt. Das Viedeoausgangssignal am Nutzwiderstand 402 wird der Auegangsklemme 426 zugeführt. Eine Formgebugsschaltung,

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bestehend aus einem Widerstand 411 in Reihe ^i"t einem Kondensator 413, liegt an dem Widerst nd 410. Die die hochfrequenten Amplitudenspitzen hervorhebende S_chaltung enthält einen Kondensator 412 in Reihe mit antiparallelgeschalteten Dioden und 416. Diese Reihenschaltung schaltet den Gegenkopplungswiderstand 410 im Emitterkreis des Transistors. Die Nachentzerrungsschaltung hat einen komplementären Frequenzgang zu dem der Vorverzerrungsschaltung von Pig. 2 und enthält den Nutzwiderstand 402 und den Ableitkondensator 404 in Rebe mit einem einstellbaren Widerstand 403, um die maximale Nachentzerrung der höheren Frequenzen zu begrenzen.

Die Wirkungsweise des Egalisierungs- oder Ausgleichnetzwerks der Fig. 6 ist ähnlich der von Fig. 5, die oben beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß die Dämpfungsschaltung die Gegenkopplung der Transistorstufe steuert. Speziell für hochfrequente Anteile mit niedriger Amplitude sind die Widerstände der Dioden 414 und 416 verhältnismäßig hoch, so daß diese Schaltung nur einen geringfügigen Einfluß auf die normale Signalübertragung durch diese Stufe hat. Hochfrequente Anteile mit hoher Amplitude werden jedoch weitgehend an dem Widerstand 410 vorbeigeleitet, wodurch die Gegenkopplung der Stufe verringert und somit die relative Verstärkung erhöht wird. Als Ergebnis dieser Wirkungsweise und der Nachentzerrung durch den Reihenwiderstand 402 und den Ableitkondensator 404 ist das Videoausgangysignalan der Klemme 426 praktisch wieder auf die gleiche Form wie das Eingangssignal gebracht, z.B. in die durch die Kurve A der Fig. 2 vorgegebene Form.

Obwohl die Werte der verschiedenen Schaltun^bauelemente des Signalübertragungskanals gemäß der Erfindung in weiten Grenzen entsprechend den Parametern des Systems, in dem der Kanal verwendet wird, geändert werden können, seien im folgenden die Werte der Bauelemente des Rauschverminderungsnetzwerks von Fig. und des Nachentzerrun^snetzwerks der Fig. 5 und 6 angegeben, die

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sieh als besonders vorteilhaft in einem Magnetband-Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem, bei dem Videosignale mit einer Bandbreite von ungefähr 4 MHz übertragen werden, herausgestellt haben:

Widerstand 102 Widerstand 106 Widerstand 108 Kondensator 104 Kondensator 112 Kondensator 114 Dioden 116, 118

1 Kiloohm 120 0hm 1000 0hm 560 pF 255 pP 255 pf Type 1N295

Widerstand 302 Widerstand 303 Widerstand 310 Widerstand 312 Widerstand 322 Kondensator 306 Kondensator 320 Kondensator 330 Dioden 326, 328 Transistor 308 15 Kiloohm 1 Kiloohm - max 2,7 Kiloohm 1,5 Kiloohm 1,5 Kiloohm - 600 pP pP

1,5 - 10 pP Type 1N295 Type 2N2904

fig. 6

Widerstand 402 Widerstand 403 Widerstand 410 Widerstand 411 Widerstand 420 Widerstand 422 Kondensator 404 Kondensator 406 Kondensator 412 Kondensator 413 1,5 Kiloohm 1 Kiloohm - max 4,7 Kiloohm 2,7 Kiloohm Kiloohm Kiloohm - 600 pP 100

pP

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Dioden 414,416 Type 1N295

Transistor 408 Type 2N2904

In den Pig. 7» 8 und 9 sind Prequenzgänge eines Gerätes dargestellt, das jeweils die S_chaltung der flg. 2, der Pig. und die Schaltungen der Pig. 2 und 5 kombiniert enthält. In allen Fällen hatten die Bauelemente die in obiger Tabelle angegebenen Werte. Die Kurven 0 - G in Pig. 7 sind Prequenzgänge der Vorverzerrungsschaltung von Pig. 2 für sich im Bereich von -10 db bis -50db in Stufen von 10 db ändernden Eingaigasignale. Man sieht deutlich, daß mit steigendem Eingangssignalpegel die Vorverzerrung der hochfrequenten Anteile fortschreitend abnimmt, wodurch eine Übersteuerung nachfolgender Stufen des Systems vermieden wird,während gleichzeitig der Störabstand des Ausgangssignals der Vorverzerrungssohaltung vergrößert wird.

In Pig. 8 sind die Kurven H-L Prequenzgänge der Nachentzerrungsschaltung von Pig. 5 für sich im Bereich von 0 db bis -40 db in Stufen von 10 db ändernde EingangsSignaIe. Diese Kurven zeigen, daß mit steigendem Eingangssignäpegel die Nachentzerrung der hochfrequenten Anteile fortschreitend in Korre-' lation mit der fortschreitenden Abnahme in der Vorverzerrung des Signals der Schaltung von Pig. 2 abnimmt.

Die Kurven M - P in Pig. 9 sind Gesamtfrequenzgänge eines Gerätes, das die Schaltung von fig. 2 enthält und mit einem Gerät gekoppelt ist, das die Schaltung von Fig. 5 enthält. Bei diesen Prequenzgängen wurden die Eingangssignale im Bereich von -10 db bis -50db geändert. Man sieht, daß sich der Gesamtfrequenzgang nur unwesentlich über diesen großen Signaleingangspegelbereioh ändert. Des heißt, das Ausgangssignal ist eine getreue Wiedergabe des Eingangssignals, während oder obwohl gleichzeitig die H°chfrequenzanteile in der Sendestation niohtlinear

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in bezug auf die Amplitude vorverzerrt und in der Empfangsstufe in komplementärer Weise nichtlinear nachentzerrt werden, wodurch praktisch der Störabstand der der Sendestation folgenden Stufen verbessert wird.

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Claims (10)

1. Pat entansprüohe

   ?e±(bandiger Signalübertragung kanal, der einem unerwünschten breiten Spektrum von Störsignalen au gesetzt ist, in dem eine Eingangsschaltung ein Signal mit Komponenten in einem breiten Frequenzband zuführt, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vorverzerrungssch Itung (Fig. 2: 104, 106, 102) mit der Eingangsschaltung gekoppelt· ist und einen Frequenzgang hat, bei dem die Anteile eines übertragenen Signals als stetige, direkte Punktion ihrer Frequenzen übertragen werden; daß eine Dämpfungsschaltung (Fig. 2: 112, 114, 116, 118) mit der Vorverzerrungsschaltung gekoppelt ist und eine nichtlineare Amplitudenübertragungskennlinie hat, die hochfrequente Signale hoher Amplitude dämpft; daß ein Frequenzdiskriminator (Fig. 5: 320, 326, 328; Fig. 6: 412, 414, 416) mit dieser Dämpfungsschaltung gekoppelt ist, der eine nichtlineare Amplituden-Übertragungskennlinie hat und hochfrequente Signale mit hoher Amplitude anhebt; und daß eine Nachentzerrun sschaltung (Ife. 5: 302, 306; Fig. 6s 402, 404) mit dem Frequenzdiskriminator gekoppelt ist und einen Frequenzgang hat, der umgekehrt porportional einer steitigen

   . Funktion der Frequenz ist.
2. 2. Signalübertragungskanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorverzerrungsschaltung ein K_ondensatorwiderstandsnetzwerk (Fig. 2: 104, 106) enthält.
3. 3. Signalübertragungskanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Dämpfun,s schaltung Kondensator- und Widerstandsbauelemente enthält, bei denen sich der Wert eines Bauelementes in Abhängigkeit von der angelegten Spannung ändert.

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4. 4. Signalübertragung skanal nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß sich die ¥_erte der Widerstandsbauelemente der Dämpfungsschaltung in Abhängigkeit von der an sie angelegten Spannung ändern.
5. 5. Signalübertragungskanal nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Dämpfungssohaltuhg einen in Reihe mit zwei antiparallel geschalteten Dioden (116, 118) geschalteten Kondensator (112, 114) enthält.
6. 6. Signalübertragungskanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Prequenzdiskriminator Kondensator- und Widerstandsbauelemente (Pig. 5: 320, 326, 328; Pig. 6: 412, 414, 416) enthält, bei denen sich der Wert eines dieser Bauelemente in Abhängigkeit von der angelegten Spannung ändert.
7. 7. Signalübertragungskanal na ch Anspruch 1, dadurch

   g -e kennzeichnet , daß die Nachent ζ errungs schaltung einen seriell geschalteten Widerstandszweig (Mg. 5: 306; Fig. 6: 402) enth It, dem ein Abieitkondensatorzweig (Mg. 5: 3O6j Pig. 6: 404) folgt.
8. 8. Signalübertragungskanal nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß sich der W_ert des Widerstandsbauelementes des Prequenzdiskriminators (Mg. 5: 326, 328; Pig. 6: 414, 416) in Abhängigkeit von der angelegten Spannung ändert.
9. 9. Signalübertragungskanal nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Prequenzdiskriminator einen Kondensator (320; 412) in Reihe mit zwei antiparallel geschalteten Dioden (326, 328; 414, 416) enthalt.

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10. 10. Signalübertragungskanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der frequenzgang der
    Naohentζerrungaschaltung (Pig. 5, Fig. 6) weitgehend komplementär zu dem der Vorverzerrungaschaltung (Pig. 2) verl luft, und daß die AmplitudenübertraüUngakennlinie dea Prequenzdiskriminators (J¹Jg. 5, 6) weitgehend komplementär zu der der
    Dämpfungsschaltung (Pig. 2) ist.

    ORIGINAL INSPECTED
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