DE1591722C3 - Frequenzaufbereitung nach dem Prinzip des digitalen Zählverfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Frequenzaufbereitung nach dem Prinzip des digitalen Zählverfahrens in aufeinanderfolgenden Stufen, bei der in jeder Aufbereitungsstufe eine in einem Generator erzeugte, elektronisch veränderbare und in einem einstellbaren digitalen Zähler geteilte Frequenz mit einer von einem Quarzoszillator abgeleiteten Festfrequenz in einem Diskriminator verglichen und die dabei entstehende Gleichspannung über einen Regelverstärker zur Abstimmung des Generators gemäß dem digitalen Teilerverhältnis herangezogen wird, bei der ferner mindestens zwei derartige Aufbereitungsstufen hintereinandergeschaltet sind, deren abstimmbare Frequenzrasterung in der Folge von grob bis feinst gestaffelt ist und bei der schließlich die Frequenzen der auf die erste Stufe folgenden Stufen mit jeweils denen der ihnen vorhergehenden Stufen in einem Mischer eine Differenzfrequenz bilden.

In der österreichischen Patentschrift 245 052 ist ein Mehrkanalgenerator beschrieben, der in der Fig. 2 von einem Quarzoszillator 8 ausgeht, dessen Signal in einem Impulsformer 7 umgeformt wird. Das neu gewonnene Impulssignal wird zur Steuerung des Grobschrittoszillators 3 über den Mischer 9 verwendet. Es werden also hier zur Steuerung die in einem Impuls enthaltenen Oberwellen verwendet; ein Ver- ' fahren, das umfangreiche Schaltungsorgane erforderlich macht.

Weiter werden in den Schleifen 1 und 5 sogenannte Suchspannungsoszillatoren 24/25 bzw. 26/27 eingefügt. Das geht aus dem auf Seite 3, Zeile 44 notierten Vermerk hervor, daß der Ausgangsfrequenzgenerator 2 ungefähr auf die gewünschte Frequenz eingestellt werden muß. Man kann also bei dieser Schaltungsanordnung nicht auf eine gewisse Grobeinstellung verzichten.

In der Fi g. 1 der österreichischen Patentschrift sind drei getrennte Schleifen 1,5 und 6 zur Erzeugung von Feinschritten von 10 kHz im Bereich zwischen 70 und 100 MHz erforderlich. In der Fig. 2 werden die Schleifen 1 und 47 lediglich zur Mischung bereits aufbereiteter und geteilter Frequenzen herangezogen, so daß durch diese Schleifen keine Frequenzaufbereitung im eigentlichen Sinn erfolgt.

Der Mehrkanalgenerator nach der österreichischen Patentschrift 245 052 hat den Nachteil, daß von einem Quarzoszillator 8 ausgegangen wird, dessen Signal in einem Impulsformer 7 umgeformt wird. Das neu gewonnene Signal wird zur Steuerung des Grobschrittoszillators 3 über den Mischer 9 verwendet. Dieses Verfahren ist aufwendig und erfordert umfangreiche Schaltorgane. Ferner werden in den Schleifen 1 und 5 sogenannte Suchspannungsoszillatoren 24/25 bzw. 26/27 eingefügt, wobei der Ausgangsfrequenzgenerator 2 etwa auf die gewünschte Frequenz eingestellt werden muß.

Es besteht die Aufgabe, eine Frequenzaufbereitung mit einem vorgegebenen Rasterabstand zu entwikkeln. Als zusätzliche Bedingungen werden zur Aufbereitung die Möglichkeit elektronischer Abstimmung in kürzester Zeit, die Vermeidung durchstimmbarer Filter und die auf ein Minimum beschränkte Verwendung von Festfiltern gestellt. Diese Bedingungen sind deshalb erforderlich, weil einmal in größerem Frequenzbereich durchstimmbare Filter durch die hierfür notwendigen Spulen umfangreich und teuer werden und zum anderen vor allem deshalb, weil eine elektronische Durchstimmung äußerst schwierig ist. Außerdem ist ein Rauschabstand von mindestens 75 dB gefordert. Ferner soll das Frequenzraster auf möglichst nur eine von einem Quarz abgeleitete Frequenz bezogen werden. Weiter wird gefordert, den Aufwand an Schaltmitteln auf ein Minimum zu beschränken, indem Suchmittel zur Frequenzeinstellung zu vermeiden sind.

Die Aufgabe kann gelöst werden entweder durch sogenannte Frequenzsynthese, bei welcher durch Frequenzvervielfachung, Frequenzmischung und Frequenzteilung neue Frequenzen durch Kombination entstehen oder durch Frequenzanalyse, bei der ein freischwingender Generator an eine Quarzlinie angebunden wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die bei der eingangs genannten Frequenzaufbereitung gebildeten Differenzfrequenzen an den zugeordneten Diskriminatoren mit der jeweils zugeordneten Quarzfrequenz verglichen werden und die sich daraus ergebenden Vergleichsspannungen die Frequenzen der Stufen nachregeln.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die Erfindung ist es möglich geworden, zusätzliche Suchmittel zu vermeiden und auf eine gewisse Grobvoreinstellung zu verzichten. Auch die Anzahl der erforderlichen Schleifen wurde vermindert. Auch sogenannte Hilfsschleifen sind in der erfindungsgemäßen Frequenzaufbereitung nicht mehr erforderlich.

Im folgenden soll die Erfindung in Verbindung mit >o der Zeichnungan einem Blockschaltbild ihrem Prinzip nach in der Fig. 1 näher erläutert werden. In der F i g. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben.

Der Generator Gl in der ersten Aufbereitungsstufe Al erzeugt ein Signal der Frequenz /1. Die Frequenz dieses Signals wird in dem folgenden, in seiner Teilung elektronisch veränderbaren Grobraster Rl mit einem eingeschlossenen Teiler nach Wahl geteilt und in einem Diskriminator Dl mit der Festfrequenz des Quarzoszillators Ql verglichen. Das sich aus diesem Vergleich ergebende Nachstimmkriterium wird dem Generator Gl zur Nachregelung zugeführt und dieser dadurch auf die gewünschte, gerasterte Frequenz eingeregelt.

In der nachgeschalteten Aufbereitungsstufe A2 wird durch den Generator GI ein Signal der Frequenz /2 erzeugt. Diese Frequenz /2 wird in einem Mischer Ml der Frequenz /1 der ersten Stufe überlagert und eine Differenzfrequenz AfI gebildet. In einem folgenden Zähler R2 findet eine feinere Rasterung der Differenzfrequenz Δ/2 statt. Die feiner gerasterte Differenzfrequenz wird mit der Festfrequenz einer zugeordneten Quarzfrequenz Q2 der Quarzstufe Ql in einem Diskriminator D1 verglichen und die Vergleichsspannung dem Generator G 2 derselben Stufe A1 zur Frequenznachregelung zugeführt. Führt man diese feiner gerasterte Frequenz des Generators G 2 der Stufe Al weiteren Aufbereitungsstufen A3 bis A η zu und bildet jeweils in den Mischern M3 bis Mn die Differenzfrequenzen Af3 bis Afη mit den in den Stufen A 3 bis A η erzeugten Frequenzen /3 bis fn, so kann man von Stufe zu Stufe das Frequenzraster immer mehr verfeinern. Am Ausgang des Generators Gn der Stufe An, der mit der Ausgangsbuchse A verbunden ist, wird das feiner gerasterte Nutzsignal abgeleitet.

In der Fig. 2 ist das Beispiel einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Schaltung wiedergegeben. Hierbei erzeugt der Generator Gl ein Signal der Frequenz /1 = 230 bis 460 MHz in Stufen von 10 MHz rastbar. Das Signal wird vom Generator Gl über einen Trennverstärker TVl einerseits zum Mischer M und andererseits einem Teiler Tl geführt, der ein festes Teilverhältnis besitzt und das Signal im Verhältnis 25:1 teilt. Diesem folgt ein elektronisch regelbarer Zähler Zl, der wählbar von 23 bis 46 zu teilen vermag. Die am Ausgang des Zählers konstant gehaltene Frequenz von 0,4 MHz wird an dem Diskriminator Dl mit der auf 0,4 MHz heruntergeteilten Frequenz von 2 MHz des Quarzgenerators QG verglichen. Das Vergleichskriterium des Diskriminators D1 wird über einen Regelverstärker R Vl mit ausreichender Bandbreite zwecks Ausnutzung als Gegenkoppelzweig und einem folgenden Tiefpaß, der im Regelverstärker zusätzlich enthalten ist, dem Generator Gl zugeführt. Bei dieser Frequenzauslegung ist eine ausreichende Treffsicherheit des Generators Gl und ebenfalls des Generators G2 auf die gewünschte Rasterfrequenz gewährleistet.

Das vom Generator Gl dem Mischer M angelegte Signal der Frequenz /1 wird mit dem Signal der Frequenz/2 = 240 bis 480 MHz des Generators G2, das über einen zweiten Trennverstärker TV2 geführt wird, gemischt, und es entsteht daraus ein Mischprodukt der Frequenz Δ/2 = 10 bis 19,875 MHz. Nach einem folgenden Bandpaß BP wird in einem Zähler Z 2 die Feinrastung des Signals mit einem Abstand von 125 kHz durchgeführt, indem die Frequenz von 125 kHz mit der in dem Teiler 72' auf 125 kHz geteilten Quarzfrequenz von 2 MHz in dem Diskriminator Ό2 verglichen wird. Die sich aus der Ablage ergebende Spannung wird als Regel- bzw. Abstimmkriterium über den Regelverstärker RV2, der ebenfalls einen Bandpaß beinhaltet, an den Generator G2 angelegt. Dieser Regelzweig wird zusätzlich zur Gegenkopplung des Generators G2 zwecks Verbesserung des Rauschabstandes ausgenutzt.

Diese Schaltungsanordnung ermöglicht es, das Frequenzband /2 = 240 bis 480 MHz elektronisch schaltbar nach Wahl einstellbar mit einem Rasterabstand von 125 kHz aufzuteilen, wobei ein Rauschabstand von 75 dB erreicht wird, durch die elektronische Schaltbarkeit Fernbedienung möglich ist und außerdem keine durchstimmbaren Filter benötigt werden. Außerdem wurde durch entsprechende Wahl der Frequenzen und Raster erreicht, die gesamte Frequenzaufbereitung an nur einen Quarz anzubinden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Frequenzaufbereitung nach dem Prinzip des digitalen Zählverfahrens in aufeinanderfolgenden Stufen, bei der in jeder Aufbereitungsstufe eine in einem Generator erzeugte, elektronisch veränderbare und in einem einstellbaren digitalen Zähler geteilte Frequenz mit einer von einem Quarzoszillator abgeleiteten Festfrequenz in einem Diskriminator verglichen und die dabei entstehende Gleichspannung über einen Regelverstärker zur Abstimmung des Generators gemäß dem digitalen Teilerverhältnis herangezogen wird, bei der ferner mindestens zwei derartige Aufbereitungsstufen hintereinandergeschaltet sind, deren abstimmbare Frequenzrasterung in der Folge von grob bis feinst gestaffelt ist und bei der schließlich die Frequenzen der auf die erste Stufe folgenden Stufen mit jeweils denen der ihnen vorhergehenden Stufen in einem Mischer eine Differenzfrequenz bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzfrequenzen (4/2... Afn) an den zugeordneten Diskriminatoren {Di... Dn) mit der jeweils zugeordneten Quarzfrequenz (fQ2...fQn) verglichen werden und die sich daraus ergebenden Vergleichsspannungen die Frequenzen der Stufen (fl...fn) nachregeln.

2. Frequenzaufbereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festfrequenzen (/Ql. - · fQri) der Aufbereitungsstufen (/41... An) von einem Quarzoszillator (Q) abgeleitet sind.

3. Frequenzaufbereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grobraster (GR) der ersten Aufbereitungsstufe (Al) aus einem festen Teiler (Ti) und einem elektronisch regelbaren Zähler besteht.

4. Frequenzaufbereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Generator der letzten Ausgangsstufe das Nutzsignal abgenommen wird.