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'2Empfänger für frequenz-, phasen- oder amplitudenmodulierte Schwingungen
mit einer Krachsperr.e" Zusatz zu Patent . ... ...(Patentanmeldung P 15 41 688.3)
Die Erfindung betrifft einen Empfänger für frequenz-, phasen- oder amplitulenmodulierte
Schwingungen mit von der Feldstärke unabhängiger Ausgangsspannung und einer Krachsperre,
bei der entweder die Regelspannung des Empfängers oder die gleichgerichtete Trägerspannung,
wenn sie eine Schwelle überschreitet, zur Aufsteuerung des iederfrequenzteils benutzt
wird, und bei der der für die Aufsteuerung des Niederfrequenzteils benutzten Spannung
eine vom Rauschen abgeleitete Spannung entgegengeschaltet wird nach Patent ... ...
(Patentanmeldung P 15 41 688.3). Gemäß dem Hauptpatent ist zur Gewinnung dieser
vom Rauschen abgeleiteten Spannung zusätziich eine an sich bekannte Krachsperre
vorgesehen, die eine von der Größe des Rauschens in einem außerhalb des Signalfrequenzbereichs
liegenden Frequenzbereich abhängige Gleichspannung abgibt, und es wird eine Additionsstufe
verwendet, in der zu den beiden einander entgegengeschalteten
Gleichspannungen
eine feste Gleichspannung addiert wird. Schließlich wird die Spannungssumme über
ein Einstellglied geführt, das die Einstellung der Größe der zur Steuerung des Niederfrequenzteiis
benutzten Spannungssumme und damit die Sinstellung der Ansprechschwelle der Krachsperre
erlaubt.
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Die der Erfindung des Hauptpatentes zugrunde liegende Aufgabe besteht
darin, für einen Empfänger eine Krachsperre zu sch/ schaffen, deren Ansprechwelle
in weiten Grenzen variiert werden kann.
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Anhand der Fig. 1 sei die Krachsperre gemäß dem Hauptpatent orlautert.
Das Zwigehenfrequenztell des Empfängers ist mit 1, der Diskriminator mit 2 und das
Niederfrequenzteil mit 3 bezeichnet. Vor dem Begrenzer im Zwischenfrequenzteil wird
hier eine Spannung entnommen, die über einen Verstärker 4 einem Gleichrichter 5
zugeführt wird. Am Ausgang dieses Gleichrichters erhält man eine Spannung, die vom
Eingangssignal abhängt.
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Neben dieser vom Träger abgeleiteten Spannung wird bei der erfindungsgemäßen
Krachsperre noch eine Spannung vom Rauschen abgeleitet. Deshalb ist der Diskriminatorausgang
mit einem Verstärker und einem frequenzselektiven Glied 6 verbunden.
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Der Durchlaßbereich des frequenzselektiven Glieds liegt oberhalb des
ausgenutzten Signalfrequenzbereichs. Die von diesem frequenzselektiven Glied durchgelassene
Rauschspannung
wird im Gleichrichter 7 gleichgerichtet. Die Gleichrichter
5 und 7 sind so ausgelegt, daß ihre Ausgangsspannung entgegengesetztes Vorzeichen
aufweisen. Gleichzeitig wird hier eine feste Gleichspannung zu den beiden Spannungen
mit entgegengesetztem Vorzeichen addiert. Die Summenspannung wird über eine Trennstufe
8 dem Einstellregler 9 zugeführt, dessen Ausgangsspannung der Schaltstufe 10 zugeführt
wird. Die zu den Ausgangsspannungen der Gleichrichter 5 und 7 zuaddierte feste Gleichspannung
kann bei entsprechender Ausbildung der folgenden Stufen auch null sein.
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In der Figur 2 der Zeichnung ist der Verlauf der Summenspannung aus
den in den Gleichrichtern 5 und 7 gleichgerichteten Spannung und der festen Gleichspannung
in Abhängigkeit von der Eingangsspannung des Empfängers dargestellt und mit 11 bezeichnet.
Diese Summenspannung setzt sich aus der festen Gleichspannung 12, der hierzu addierten,
über Widerstände geteilten Ausgangsspannung 13 des Gleichrichters 5 und der mit
negativen Vorzeichen addierten, aber ebenfalls heruntergeteilten Ausgangsspannung
14 des Gleichrichters 7 zusammen.
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Man erkennt aus der Darstellung der Figur 2, daß nunmehr die Einstellschwelle
beliebig zwischen 0,1 und 3 ZV gewählt werden kann. Der Verlauf der Klirrprodukte
15 sowie der von Funkenstörungen hervorgerufene Spannungsverlauf 16 ist
ebenfalls
in der Figur 2 miteingezeichnet. Die Auswirkungen dieser Störkomponenten spielen
hier praktisch keine Rolle mehr.
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Treten bei der erfindungsgemäßen Rauschsperre starke Fremdstörungen
auf wie sie bei Bundesbahn-Fahrleitungen etc. vorkommen, so fällt ein Energieanteil
dieser Störungen auch in das Ernpfängerdurchlaßband und es wird ein Träger vorgetäuscht,
der über das trägergesteuerte Rauschsperrenteil das NF-Teil entsperren will. Störungen
dieser Art beinhalten auch ein niederfrequentes Störspektrum, das mit Rauschen vergleichbar
ist. Deshalb würde eine rauschgesteuerte Rauschsperre beim einfall solcher Störungen
die Sperrung einleiten und erst wieder enteperren, wenn der Putzträger so stark
angewachsen ist, daß der durch die Einstellung vorgewählte Signal- zu Rauschabstand
wieder überschritten wird. Entsprechend will der rauschgesteuerte Rauschsperrenteil
der Figur 1 die Sperrung einleiten.
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Im Bereich von 0,5 bis 3 ,uV wird die Rauschsperre gemäß dem Hauptpatent
überwiegend vom Träger gesteuert. Damit bind in diesem Bereich die Nachteile der
rauschgesteuerten Krachsperre, nämlich das Sperren des Niederfrequenzversrkers bei
Auftreten von Klirrprodukten auf einen sehr kleinen Wert reduziert.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine weitere
Ansprechsicherung der Krachsperre gemäß dem Hauptpatent gegenüber Klirrprodukten
insbesondere bei noch kleinerer Eingangsspannung zu erzielen.
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Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die zusätzliche, auf das Rauschen
ansprechende Krachsperre wenigstens zwei auf Frequenzen außerhalb des Signalfrequenzbereichs
abgestimmte selektive Kreise aufweist, daß diese Frequenzen und die Bandbreiten
der Kreise derart gewählt sind, daß Harmonische wenigstens der hohen Signalfrequenzen
nicht gleichzeitig in den Durchlaßbereich aller Kreise fallen, und daß Schaltmittel
vorgesehen sind, die eine in der Krachsperre ausnutzbare Ausgangsgleichspannung
nur abgeben, wenn an allen selektiven Kreisen etwa gleiche Spannung abgreifbar ist.
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Erfindungsgemäß kommt zur Iosung der Aufgabe eine Technik zum einsatz,
wie sie in ähnlicher Weise in der Selektivruftechnik üblich ist. Auch dort werden
als Anrufskriterium mehrere Frequenzen benutzt, um ein Ansprechen der Selektivrufeinrichtung
durch eine Sprachfrequenz zu verhindernta".
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Da die Amplituden Harmonischer höherer Ordnungszahl, wie allgemein
bekannt, schon recht klein sind, bringen die
Harmonischen der niedrigen
Signalfrequenzen ( z,B, 300-600 Hz) keine Störung der Rauschsperre mit sich. Es
genügt also, die Resonanzfrequenzen der Kreise derart zu wählen, daß die Harmonischen
höherer Signalfrequenzen ( z.B. über 1000 Hz) nicht in die Bandbreite der Kreise
fallen. Neben der Lage der Resonanzfrequenzen spielt bei dieser Bemessung auch die
Bandbreite eine Rolle, denn je schmalbandiger die Kreise sind, umso tiefer kommt
man mit der Signalfrequenz, deren Harmonische noch bei der Bemessung berücksichtigt
werden können. Bei dieser Bemessung spielt die Aufwandsfrage für die Kreise eine
wesentliche Rolle. Der Einfachheit halber wird man bei der erfindungsgemäßen Krachsperre
zwei selektive Kreise vorsehen, jedoch wird die Sicherheit gegenüber dem Fehlansprechen;der
Krachsperre durch Klirrprodukte der Signalfrequenzen um so mehr erhöht, je mehr
selektive Kreise mit verschiedenen Resonanzfrequenzen verwendet werden.
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Wie bereits oben angedeutet, könnte es bei der Krachsperre gemäß dem
Hauptpatent bei kleinen Eingangs spannungen des Empfängers, also dort, wo die Steuerung
des Ansprechens der Krachsperre vom Rauschen übernommen wird, bei Auftreten von
Klirrprodukten der Signalfrequenzen immer noch zu einem unerwünschten Ansprechen
der Rauschsperre kommen Dieser Effekt wird durch die Erfindung beseitigßt.
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Im einfachsten Falle werden erfindungsgemäß im Glied 6 der Fig. 1
anstelle des einen Kreises zwei selektive Kreise ( Resonanzfrequenzen z.B. in der
Größenordnung 9 u. 11 kHz), vorgesehen, die vom Verstärker angesteuert werden. Die
an diesen selektiven Kreisen abgreifbaren Spannungen werden getrennt gleichgerichtet
und dann einer Schaltung zugeführt, in der die beiden Gleichspannungen z.B. addiert
werden. Nur wenn beide Kreise eine Ausgangsspannung liefern, also bei Auftreten
von Rauschen, wird der in Fig. 2 dargestellte Kurvenverlauf des linken Teils der
Kurve 11 erzielt, d.h. nur in diesem Falle kann die kombinierte Rauschsperre von
dem rauschgetrennten Teil gesteuert zum Ansprechen gebracht werden. Da die Frequenzen
der beiden selektiven Kreise derart gewählt sind, daß die Harmonischen wenigstens
der höheren Frequenzen des Signalbandes nicht gleichzeitig eine wesentliche Spannung
an beiden Kreisen entstehen lassen, wird eine ausnutzbare Gleichspannung nur dann
abgegeben, wenn Rauschen am Diskriminatorausgang ankommt.
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Zur Erzeugung der Gleichspannung der rauschgesteuerten Rauschsperre
kann man auch einen Verstärker mit einem nachgeschalteten Gleichrichter benutzen,
wobei der Verstärker im Gegen kopplungszweig die beiden selektiven Kreise in Form
von bei dep Resonanzfrequenzen durchlässigen Filtern aufweist.
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Eine ausnutzbare Gleichspannung entsteht hier nur dann, wenn in der
dem Verstärker zugeführten Spannung aus dem Diskriminatorausgang Spannungen beider
Frequenzen enthalten sind. Aufgrund der Bemessung der Kreise tritt dies nur bei
Rauschen auf.