DE1616331C3

DE1616331C3 - Frequency shifter

Info

Publication number: DE1616331C3
Application number: DE19681616331
Authority: DE
Inventors: Peter 8024 Deisenhofen Huhn
Original assignee: SCHOMANDL KG 8000 MUENCHEN
Current assignee: SCHOMANDL KG 8000 MUENCHEN
Priority date: 1968-02-24
Filing date: 1968-02-24
Publication date: 1975-04-24
Also published as: DE1616331A1; DE1616331B2

Description

uncl eine Frequenzerniedrigung im anderen Oszillator, auf einer Leitung das Spektrum aller benötigten Die Hilfsfrequenz /_ä wird einem Frequenzumsetzer 9, Harmonischen liefert und der Schalter in den Umbestehend aus einem Mischer 10 und einem nachge- setzerstufen 19, 20 und 21 ein sehr selektives Filter schalteten Filter 11, zugeführt, und die Hilfsfrequenz Z₁ betätigt, das die gewünschte Harmonische aussiebt, wird einem Frequenzumsetzer 12, bestehend aus einem 5 oder ob die Trennung der zehn Harmonischen beMischer 13 und einem auf die Zwischenfrequenz/₂ reits im Spektrumsgenerator 18 erfolgt und der Ausabgestimmten Filter 14, zugeführt. In dem Frequenz- gang dieses Spektrumsgenerators somit aus zehn Leiumsetzer 12 wird aus einer von außen zugeführten tungen besteht, so daß in den Umsetzerstufen tat-Frequenz/.j und der Hilfsfrequenz/,: die Zwischen- . sächlich nur ein Schalter zur Auswahl der gewünschfrequenz /_z gebildet, aus welcher anschließend im m ten Leitung erforderlich ist.uncl a frequency decrease in the other oscillator, the spectrum of all required on one line. The auxiliary _{frequency / ä} is supplied to a frequency converter 9, harmonics and the switch in the conversion of a mixer 10 and a post-set 19, 20 and 21 switched a very selective filter Filter 11, supplied, and the auxiliary _{frequency Z 1} actuated, which filters out the desired harmonic, is a frequency converter 12, consisting of a 5 or whether the separation of the ten harmonics beMischer 13 and one to the intermediate frequency / ₂ already takes place in the spectrum generator 18 and the Matched filter 14, supplied. In the frequency response of this spectrum generator, thus consisting of ten line converters 12, there is one externally supplied lines, so that in the converter stages the tat frequency / .j and the auxiliary frequency /,: the intermediate. Basically only one switch is formed to select the desired frequency / _z , from which the m-th line is then required.

Frequenzumsetzer 9 mit der Hilfsfrequenz /., die Die gleichartig aufgebauten Umsetzerstufen 19, 20 Ausgangsfrequenz /₀ gebildet wird. Wenn die An- und 21 weisen noch einen weiteren Eingang für eine Ordnung so getroffen wird, daß bei der Steuergröße Verschiebefrequenz f_v auf. Im vorliegenden Beispiel Null die beiden Hilfsfrequenzen Z₁ und /., gleich sind liegt diese Frequenz im Bereich 5 bis 6 MHz und ist und somit auch die Ausgangsfrequenz f₀ gleich der 15 abhängig von der Frequenzeinstellung der vorge-Hilfsfrequenz /₃ ist, wird ein Frequenzschieber er- schalteten Stufen. Diese Verschiebefrequenz wird in halten, der z.B. einem die Frequenz /., erzeugenden einem Frequenzteiler 10:1 geteilt, so daß sich eine Generator nachgeschaltet werden kann. Damit ist es Frequenz im Bereich 0,5 bis 0,6 MHz ergibt. In einer möglich, die Generatorfrequenz /., in der Frequenz Mischstufe wird die ausgesiebte Quarzfrequenzharzu modulieren oder zu wobbeln, ohne daß Eingriffe 20 monische nf_q (4,5; 4,6; ... 5,4 MHz) mit der Ausin die frequenzbestimmenden Elemente dieses Gene- gangsfrequenz des 10:1-Teilers moduliert und das rators nötig sind. dabei entstehende obere Seitenband wird in einemFrequency converter 9 with the auxiliary frequency /. The similarly constructed converter stages 19, 20 output frequency / _{0 is} formed. If the inputs and 21 still have a further input for an order such that the control variable has a shift frequency f _v . In the present example, the two auxiliary _{frequencies Z 1} and /. Are equal to zero, this frequency is in the range 5 to 6 MHz and is thus also the output frequency f ₀ equal to the 15 depending on the frequency setting of the pre-auxiliary frequency / ₃ , a Frequency shifter activated stages. This shift frequency is kept in a frequency divider 10: 1, for example, which divides the frequency /., So that a generator can be connected downstream. This gives it frequency in the range 0.5 to 0.6 MHz. In one possible way, the generator frequency /., In the frequency mixer stage, the sieved quartz frequency is continuously modulated or wobbled without interfering with the output 20 monic nf _q (4.5; 4.6; ... 5.4 MHz) frequency-determining elements of this initial frequency of the 10: 1 divider are modulated and the rator is necessary. the resulting upper lateral ligament is in one

Angenommen, die Frequenz /._} liegt im Bereich nachfolgenden Filter ausgesiebt, so daß eine Auszwischen 5 und 6 MHz und die Äusgangsfrequenz /₀ gangsfrequenz /₀ entsteht, deren Wert gleich soll bei Steuergröße Null dieser Eingangsfrequenz /., 25 nf_u + /_v/10 ist. Diese Ausgangsfrequenz liegt dementsprechen. Für einen bestimmten Wert X der nach wieder im Bereich 5 bis 6 MHz und kann mit Steuergröße 5 soll die Ausgangsfrequenz /„ um dem Wahlschalter des Umsetzers 19 in zehn quarz-100^kHz höher als die Eingangsfrequenz /.,, für den genauen Schritten von 100 kHz umgeschaltet werden, entsprechenden Wert —X der Steuergröße S soll die Die Interpolation zwischen den 100-kHz-Schritten er-Ausgangsfrequenz /₀ um 100 kHz tiefer als die Ein- 30 folgt mit den Wahlschaltern der vorgeschalteten gangsfrequenz f._t liegen. Schwingen nun z. B. die bei- Stufen, wobei wegen der Hintereinanderschaltung den Oszillatoren 1 und 3 auf 50 MHz, so kann die der 10:1-Frequenzteilungen die Schaltschritte des Zwischenfrequenz /₂ und somit das Filter 14 wahl- Umsetzers 20 die Ausgangsfrequenz in quarzgenauen weise entweder für den Bereich 55 bis 56 MHz oder 10-kHz-Schritten und die Schaltschritte des Um-45 bis 44 MHz ausgelegt sein. Der Wert X der 35 setzers 21 in quarzgenauen 1-kHz-Schritten verSteuergröße 5 bewirkt in einem der beiden 50-MHz- ändern. Der letzte Umsetzer 21 erhält im vorliegen-Oszillatoren eine Frequenzerhöhung um 50 kHz und den Beispiel als Verschiebefrequenz f_v eine vom im anderen Oszillator eine Frequenzerniedrigung um Quarzgenerator 17 über den Vervielfacher 22 abge-50 kHz. Diese beiden Frequenzhübe addieren sich in leitete Festfrequenz von 5 MHz.
der Ausgangsfrequenz und ergeben somit einen Hub 40 Nach F i g. 2 ist nun dieses an sich bekannte Syvon 100 kHz. stem dadurch erweitert, daß ein Frequenzschieber 23Suppose the frequency /. _} is screened out in the area of the following filter, so that an output between 5 and 6 MHz and the output frequency / ₀ output frequency / ₀ is created, the value of which should be equal to this input frequency /., 25 nf _u + / _v / 10 when the control variable is zero. This output frequency is accordingly. For a certain value X the after again in the range 5 to 6 MHz and can with control variable 5 the output frequency / "to the selector switch of the converter 19 in ten quartz-100 ^ kHz higher than the input frequency /. ,, for the exact steps of 100 kHz be switched corresponding value X of the controlled variable S to the interpolation between 100 kHz steps he output frequency / ₀ to 100 kHz lower than the input 30 follows with the selector switches the upstream output frequency f. _t lie. Swing z. B. the two stages, where because of the series connection the oscillators 1 and 3 to 50 MHz, then the 10: 1 frequency divisions the switching steps of the intermediate frequency / ₂ and thus the filter 14 choice converter 20 the output frequency in crystal-precise manner either be designed for the range 55 to 56 MHz or 10 kHz steps and the switching steps of Um-45 to 44 MHz. The value X of the 35 setter 21 in crystal-precise 1 kHz steps causes control variable 5 to change in one of the two 50 MHz. The last converter 21 receives a frequency increase by 50 kHz in the present oscillator and the example as shift frequency f _v a frequency decrease from the other oscillator by quartz generator 17 via the multiplier 22 -50 kHz. These two frequency swings add up to a conducted fixed frequency of 5 MHz.
the output frequency and thus result in a stroke 40 according to FIG. 2 is now this per se known Sy of 100 kHz. stem expanded in that a frequency shifter 23

Eine solche Frequenzschieberanordnung nach nach Fig. 1 wahlweise entweder dem Ausgang des Fig. 1 mit einer Ausgangsfrequenz /₀, die beim gesamten Systems nachgeschaltet wird, oder in die Wert Null der Steuergröße der Äusgangsfrequenz /.,.*. einzelnen Stufenverbindungen für die Verschiebeentspricht, kann mit besonderem Vorteil bei Fre- 45 frequenz /_v eingeschaltet wird. Dies erfolgt mit den quenzgeneratoren Anwendung finden, deren Aus- Schaltern 24 bis 35. Bei dem in F i g. 2 gezeigten gangsfrequenz mittels eines Verfahrens der Frequenz- Schaltbeispiel ist der Frequenzschieber 23 in die synthese von einer einzigen Steuerfrequenz hoher Ge- Ausgangsleitung des Gesamtsystems über die Schalnauigkeit (Quarzfrequenz) abgeleitet wird. Solche ter 24 und 26 eingeschaltet. Die Auftrennung dieser Generatoren können aus mehreren gleichartigen Ein- 50 Ausgangsleitung erfolgt durch das öffnen des Schalzelstufen und zwischengeschalteten Frequenzteilern ters 25. Die übrigen Verbindungen zwischen den aufgebaut sein, und in diesem Falle kann der erfin- Umsetzerstufen 19, 20 und 21 werden über die gedungsgemäße Frequenzschieber zum kontinuierlichen schlossenen Schalter 28, 31 und 34 hergestellt. Ist Verstimmen oder zum Wobbeln bzw. Modulieren der nun z.B. der in Fig. 1 näher erläuterte Frequenzquarzgenauen Ausgangsfrequenz des Generators im 55 schieber 23 so ausgelegt, daß er eine Verschiebung Sinne der Schaltung nach F i g. 2 zugeschaltet wer- seiner Ausgangsfrequenz gegenüber seiner Eingangsden. Nach Fig. 2 umfaßt der nach dem Prinzip der frequenz um ±100 kHz ermöglicht, so ergibt dies in Frequenzsynthese arbeitende Generator einen Quarz- der gezeichneten Schaltstellung eine Verschiebung oszillator 17, der die Quarzfrequenz /„ von z. B. der Ausgangsfrequenz eben um diese ±100 kHz, 0,1 MHz erzeugt. Ein Spektrumsgenerator 18 erzeugt 60 wobei jedoch die durch die Umsetzerstufen 19, 20 ein Band von Harmonischen nf„, im vorliegenden und 21 gegebenen Einstellmöglichkeiten voll erhal-Falle z. B. die 45. und 54. Harmonische von 0,1 MHz. ten bleiben. Wird hingegen der Frequenzschieber 23 Der Ausgang dieses Spektrumsgenerators 18 wird den in die Verbindungsleitung zwischen Umsetzerstufe 20 gleichartigen Umsetzerstufen 19, 20 und 21 züge- und 19 eingeschaltet (Schalter 27 und 29 geschlosführt. Jede dieser Umsetzerstufen enthält einen zehn- 65 sen, Schalter 28 geöffnet), so geht die vom Frequenzstelligen Schalter, mit dem jeweils eine der Harmoni- schieber bewirkte Verschiebung nur mit dem 10. Teil, sehen nf„ ausgesiebt werden kann. Dabei ist gleich- also mit ±10 kHz, in die Ausgangsfrequenz des Gegültig, ob der Ausgang des Spektrumsgenerators 18 samtsystems ein.Such a frequency shifter arrangement according to FIG. 1 either the output of FIG. 1 with an output frequency / ₀ , which is connected downstream in the entire system, or in the value zero of the control variable of the output frequency /.,. *. corresponds to individual stage connections for the shift, can be switched on with particular advantage at Fre- 45 frequency / _v . This is done using the frequency generators whose off switches 24 to 35. In the case of the in FIG. 2 output frequency shown by means of a method of the frequency switching example is the frequency shifter 23 in the synthesis of a single control frequency high Ge output line of the overall system is derived from the accuracy (crystal frequency). Such ter 24 and 26 turned on. These generators can be separated from several identical input 50 output lines by opening the switching stages and interposed frequency dividers 25. The remaining connections between the can be established, and in this case the converter stages 19, 20 and 21 can be connected via the intended Frequency shifter for continuously closed switches 28, 31 and 34 made. Is detuning or for wobbling or modulating the output frequency of the generator in slide 23, which is now explained in greater detail in FIG. 2 its output frequency compared to its input den. According to FIG. 2, according to the principle of frequency around ± 100 kHz, this results in a generator operating in frequency synthesis a quartz oscillator 17, the switching position shown, which adjusts the quartz frequency / "of z. B. the output frequency generated around this ± 100 kHz, 0.1 MHz. A spectrum generator 18 generates 60 whereby, however, the setting options given by the converter stages 19, 20 a band of harmonics nf ", in the present case and 21, are fully preserved, for example. B. the 45th and 54th harmonics of 0.1 MHz. ten stay. If, on the other hand, the frequency shifter 23 The output of this spectrum generator 18 is switched on and 19 (switches 27 and 29 are closed) the converter stages 19, 20 and 21 of the same type in the connecting line between converter stage 20 and switch 28 are opened ), then the frequency-digit switch with which one of the harmonic sliders is effected only with the 10th part, see nf “ can be filtered out. It is the same - ie with ± 10 kHz, in the output frequency of the valid whether the output of the spectrum generator 18 is a complete system.

Die . Einschaltung des Frequenzschiebers 23 zwischen Umsetzerstufe 21 und 20 ergibt eine Reduzierung 100:1, eine Einschaltung zwischen Vervielfacher 22 und Umsetzerstufe 21 eine Reduzierung 1000:1 seiner Verstimmwirkung. Auch in diesen Fällen bleiben die durch die Umsetzer selbst gegebenen Einstellmöglichkeiten voll erhalten. Durch dieses Zurückschalten des Einflusses des Frequenzschiebers können die vom Frequenzschieber selbst erzeugten Ungenauigkeiten und Instabilitäten in dem Maße in ihrer Wirkung auf die Ausgangsfrequenz des Gesamtsystems herabgesetzt werden, als die Anforderungen an den benötigten Frequenzhub geringer werden.The . Switching on the frequency shifter 23 between Converter stages 21 and 20 result in a reduction of 100: 1, an interconnection between multipliers 22 and converter stage 21 a reduction 1000: 1 of its detuning effect. Also in these In cases, the setting options given by the converters themselves are fully retained. By This switching back of the influence of the frequency shifter can be done by the frequency shifter itself generated inaccuracies and instabilities to the extent in their effect on the output frequency of the overall system are reduced as the requirements for the required frequency deviation are lower will.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

1 2 A push-pull modulator is already known in which two varactor modulators operate at different frequencies above the intermediate frequency.

1. Frequency slider for influencing, working in particular and in which the difference between these special frequencies for continuous detuning, wobble, is formed in a mixer. The modulating or modulating, one of the two modulators generated in particular according to the polarity of the varactors, is opposite to the principle of frequency synthesis and the generator frequency is superimposed on both varactor voltages by a control variable, ie the modulation signal in push-pull. This is characterized by two frequency inverters for a certain modulation spreaders (9, 12) and two in a known ion voltage, the frequency of one oscillator upwards through the control variable (5) in the opposite direction and that of the other downwards, and the two frequency-influenced oscillators (1, 2; 3, 4), the frequency deviation is thus equal to the sum of the individual frequencies, the deviation of each individual modulo generator frequency (/ _s ) and the output frequency gate being smaller than that of the first frequency converter (12) the total stroke. As a result (Z ₁ ) of one oscillator (1, 2) and the second 15, a particularly good linearity of the modulator is achieved. Frequency converter (9) the converted output By using this principle of push-pull and the output frequency (f.-,) of the other influencing two oscillators at frequency frequency (/ 2) of the first frequency converter (12) Oscillator (9) is supplied. quenzschieber can with simple means the gene-

2. Frequency shifter according to claim 1, characterized in that the frequency positions of the at- continuously detuned, wobbled or modulated the oscillators (1, 3) and the generator frequency are characterized as a function of the control variable. A slider according to the invention has a quenz (/.,) Are chosen such that with control very simple structure and regardless of size zero, the output frequencies (Z ₁ , / ₂ ) given by the two oscillators for the respective frequency position of the frequency processing equal to 25 one according to the principle of frequency _{syn- and thus the output frequency (/ 0} ) equal to the thesis working generator between the individual

, Generator frequency (/.,) Are. Generator stages switched on or followed up

be switched.

The invention is illustrated below with reference to schema-30 Table drawings explained in more detail using an exemplary embodiment.

Fig. 1 shows the basic circuit diagram of an invention

The invention relates to a frequency-based frequency shifter.

slide for influencing a particular according to FIG. 2 shows the application of a frequency shift

generator generated according to the principle of frequency synthesis according to FIG. 1 in the case of a generator operating on the principle of gate frequency using a control variable, in particular frequency synthesis,
for continuous detuning, wobble or the arrangement according to FIG. 1 includes an oscillator

Modulating such a generator frequency. tor 1 for generating a first auxiliary frequency Z ₁ and

If a second oscillator 3 for generating a second frequency generator works according to the principle of frequency synthesis, there is often the form of auxiliary frequency /.,. The auxiliary frequency J _{1 of} the oscillating charge, the output frequency generated with quartz accuracy in, for example, tor 1 by a suitable known control incremental steps, is supplied to device 2, z. B. by a controllable reactance basically still depending on a control variable element, depending on a continuously detuned at the input 7, wobble or controllable to the supplied control variable. Modulate in the same way. Up to now this has mostly been done with an interval oscillator 3 which is switched on in the lowest decade by a control device 4 and the oscillator 3 can be controlled via the input 8. In the gate. Another possibility would be for the control device to switch the individual frequency converter stages or device 4 in the same direction as the one of the two oscillators 1 to which a so-called frequency and common control variable 5 associated with the two oscillators 1 are connected between the exemplary embodiment shown. 50 controlled, while the control device 2 of the oscilloscope

It is the object of the invention to control such a freator 1 in the opposite direction to the control variable 5 To create quenzschieber, which is very one in the structure. For this purpose, the control inputs 7 fold and yet linear. or 8 a suitable phase reversal stage 6

According to the invention, this object is achieved by switching, through which the control variable 5 is used two frequency converters as well as two known per se two opposing control variables for the oscillator Way are generated by the control variable in the opposite direction in the ren. If the control devices 2 Frequency influenced oscillators, with the first or 4 in the oscillators, for example, diodes Frequency converter the generator frequency and the voltage-dependent junction capacitance and as Output frequency of the first frequency converter and control variable used a corresponding voltage the output frequency of one oscillator and the 60, then the one oscillator could also use the second frequency converter the converted output diode between the control voltage and one of these frequency of the other oscillator is fed. The opposite to positive voltage and in the other oscil-frequency positions of the two oscillators and the gelator, the diode between the control voltage and neratorfrequencies are chosen such that control variable is arranged at one of these relative to negative voltage Zero which are net from the two oscillators 65, so that an additional phase reversal emitted Output frequencies are the same and therefore level for the common control variable is superfluous. the output frequency of the slide is again equal to the one, for example, positive control variable 5

Generator frequency are. thus an increase in frequency in one oscillator