DE1817345A1 - Breitband-UEbertragungs-Verfahren und -Anlage - Google Patents

Description

DJpLPhys. Dr,Waither 3uniUS ₂7. Deaember 1968

3 Hannover, Abbcitr, 20

Dr.J/Ha.

——- Meine Akte: 1587

IMSSI TUTUIi DB MERGETICA AI AOADEMIEI RS ROMAIiIA Bukarest - eoseaua Titan, no, 236 - Rumänien.

Breitband-Übertragungs-Verfahren und -Anlage

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verr fahren und eine Anlage für Radiosendungen mit Phasenmodulation für Breitbandsignale, bestimmt insbesondere für Richtfunkverbindungen für Telephon-multiplex- oder Pernseh-Signale.

Die Erfindung hat eine Verbesserung der Frequenzstabilität sowie der anderen Übertragungsgüteeigenschaften zum Ziele und schafft ein iteratives Filterverfahren des Breitband-Signals zwecks Kompensation der Dämpfungsund Phasenverzerrungen, welche in der !Crenngrenze der ünterbänder des Spektrums erscheinen.

Die in den Richtfunkverbindungen mit frequenzmodulation für die Übertragung der Breitband-Signale verwen-

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daten Verfahren halsen im allgemeine» folgende Nachteile j Die Notwendigkeit von Einrichtungen für die automatieehe Regelung zwecke Erhaltung der Mittenfrequenz und der Stabilität, in den zugelassenen Grenzen und somit Einrichtungen, welche die Installation komplizieren, den Ausführungspreis und die Betriebskosten erhöhen und die Arbeitesicherheit vermindern. Außerdem besteht die Schwierigkeit, eine linenre Modulations-Oiiarakteristik im Falle eines großen frequenzhubes bei einem Modulationasignal mit sehr breitem Band zu erhalten»

Die Phaienmodulation, welche die Beseitigung dieser Nachteile gestattet, kann nicht dureh die Anwendung der bis jetzt bekannten technischen Verfahren bei Breitband-Systemen benutzt werden, weil diese die beiden folgenden Grundbedingungen der Phasenmodulation nicht gleichzeitig erfülle»!

- Die Modulation soll in einem Punkt der Übertragungskette durchgeführt werden, in welchem die Trägerfrequenz einen genügend kleinen Wert-besitzt, um durch mehrmalige aufeinanderfolgende Multiplikationen den erwünschten Wert des Modulationsindexes erhalten z,u können j

- die Modulation soll in einem Punkt der Übertragungskette durchgeführt werden, in welchem die !Trägerfrequenz einen viel größeren Wert als die maximale !Frequenz dee Modulations« igjtialHSpektrums hat« .

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Die Erfindung vermeidet diesen Hachteil. Das in der vorliegenden Erfindung beschriebene Verfahren gestattet die Erfüllung der beiden obigen Bedingungen für ein beliebig breites Band, und zwar durch die Unterteilung dee Modulationseignal-rSpektrume in mehrere tJnterbänder und die gleichzeitige Phasenmodulierung des Trägere in mehreren Punkten der Btequenz-Hultiplikationskette mit diesen Unterbändern, bo daß ein Unterband, welches die Komponenten mit einer höheren Frequenz enthält, den Sender bei einer höheren Zentralfrequenz moduliert al· die des entsprechenden niedrigeren Unterbandes» Das vorgeschlagene Verfahren gibt eine wirksame lösung der wichtigen Frage der Frequencetabilltät in den Richtfunkendstationen.

Sie Erfindung besteht darin, daß zur Übertragung durch verschiedene Kittel ein iteratives Filtersystem benutzt wird, welches die Dämpfungs- oder die Phasenverzerrungen ausgleicht, die in jedem Filterkreis erscheinen können, besonders in dem Grenzbereich zwischen dem Übergangsgebiet und dem Dämpfungs_Lebiet eines jeden Filters.

Die Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens und des beschriebenen Modulationsverfahrene besteht erfindungsgemäß darin, daß sie aus einer Modulationskette beeteht, und zwar aus einem Breitband-Verstärker, einem Pre-emphasie Kreis, einem Filtertem mix Stufen, Integrierungskreisen, Phasen-

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korrekturen, Verstärkern, Phasenmodulatorensowie aus einer Hochfrequenzkette, bestehend aus einem Steueroszillator, Frequenzmultiplikatoren, einer Verstärker-Endstufe und einer Antenne.

Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, daß man mehrere Hochfrequenzkanäle bei Verwendung mehrerer Modula-.tionsketten entsprechend je einem Kanal vorsieht, die von. einem gemeinsamen Oszillator, gespeist werden und daß die resultierenden Hochfrequenz-Signale auf die verlangten Frequenzbänder entsprechend einem Frequenzplan mit Hilfe von Frequenzwechselstufen und Oszillatoren übertragen werden.

Die vorliegende Erfindung benutzt ein iteratives Filtersystem, welches die Dämpfungs- und Phasenverzerrungen, die in jedem Filter entstehen (besonders in den 'Irenngrenzen zwischen den Durchgangsund Dämpfungsbereichen eines jeden Filtere), kompensiert.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 - das Schema eines Filtersystems mit Bandfilter und Phaseninversor; es wurde z.B_e ein Band von 50 Hz bis 5 MHz genommen, geteilt in fünf Ünterbänder.

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Pig. 2 - das Schema einer vereinfachten Variante eines J¹IIt er sy stems mit drei Unterbändern, welches auch im Pail von Pernseh-Signalen mit befriedigenden Ergebnissen arbeitet.

Pig. 3 - die Schaltung einer Radio-Sendeanlage im Höchstfrequenzbereich.·

In dem Schaltschema der Pig.. 1 kann die untere Grenzfrequenz der Pilter die gleiche für alle Pilter sein, während die obere Grenzfrequenz derart gewählt wird, daß sie entsprechend gleich dem oberen Ende eines jeden Unterbandes wird, bis zum Schluß das volle Frequenzband des übertragenen Signals'gedeckt ist.

Mit demselben Erfolg kann man l'iefpaßfilter anstelle von Bandpassfiltern anwenden.

Palis das Spektrum nur in drei Unterbänder geteilt wird, vereinfacht sich die Anlage dadurch, daß man nur zwei Pilter zu benutzen braucht: Ein !Tiefpassfilter 1 und ein Hochpassfilter 2. Das erste Pilter führt die [Trennung des ersten Unterbandes des Spektrums durch, während das zweite Pilter für die Gewinnung des dritten Unterbandes benutzt wird. Stufe ist ein Phaseninversor, während Stufe 5 als Sumator .'dient. Mit Hilfe dieser zwei Stufen erhält man die Trennung des zweiten Unterbandes.

Die Anlage der Pig. 3 - eine .Radio-äendeanlage im

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Höchstfrequenzbereich, welche äas vorgeschlagene Phasenmodulations-Verfahren benutzt - besteht aus dem Breitbandverstärker 9 mit dem Pre-emphasis Kreis 10, durch welchen das kodulations-Signal zu den Stufen 3, 4, 5 des Filtersystems gelangt, eines l'iltersystems, welches "die Unterteilung in Unterbänder veranlasst. Das jedem Unterband entsprechende Signal ist nacheinander in den Integrier^x-eis 11, den Phasenkorrektor 12, den Verstärker 13 und nachher in den Phasennodulator eingeführt. Dieser empfängt die Hochfrequenz-Schwingung von einem Quarzoszillator 6. Jiiit Hilfe der Frequenz-Multiplikatoren 8 kommt man zu dem Endwert der Jirägerfrequenz, gleichzeitig mit der Vergrößerung des frequenzhubes. Das erhaltene Höchstfrequenzbereich-Öignal wird der Leistungsstufe 14 zugeleitet, welche entweder der letzte l'requenzmultiplikator oder ein ilöchstfrequenzverstärker sein kann. Der Ausgang wird an die Antenne 15

Die Riehtfunkanlage mit mehreren Höchstfrequenzkanälen, welche da& Phasenmodulations-Verfahren der vorliegenden Erfindung benutzt, verwendet mehrere i<-odulationaketten entsprechend der Anzahl der Kanäle, die übertragen werden. Alle diese Ketten sind von einem einzigen Schwingungsgenerator 6 gespeist, kitteis ]?requenzwechsel-ächaltungen und Oszillatoren höherer Stabilität erhält man die Zentralfrequenz eines jeden Kanals» Alle Kanäle haben eine Schaltung ähnlich der Darstellung in Pig. 3, indem sie alle auf einer gemeinsamen Antenne arbeiten.

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Die Vorteile der Erfindung sind folgende:

- Sie gestattet eine Übertragung mit geringfügigen Verzerrungen der Breitband-Signale über Phasenmodulations- oder andere Übertragungssysteme, bei denen die Unterteilung des Grundspektrums in mehrere Seile nötig ist»

- Sie gestattet eine übertragung des Breitband-Signals auf mehrere Kanäle, und zwar je ein Unterband des !Frequenz-Spektrums des Gruiidbandes durch einen Kanal, so'daß am Endpunkt eine Wiederherstellung des viignales möglich ist;

- Sie gestattet die Anzahl der Unterbänder, in welche das Spektrum unterteilt werden kann, so gr.oß wie nötig zu halten, so daß die Bandbreite des übertragenen Signals nicht begrenzt ist; die Anlage ist besonders wichtig im Falle von Phasenmodulations-Übertragungen für die Richtfunkverbindungen großer Kapazixät, wie auch im Falle von Raumfunkverbindungen durch künstliche Satelliten;

- Sie gestattet eine wesentliche Herabsetzung des Verhältnisses zwischen der höchsten Frequenz und der niedrigsten Frequenz für jedes einzelne Unterband bei Anlagen, die das vorgeschlagene Modulationsverfahren benutzen;

- Die Anlage kann mit Halbleiter-Vorrichtungen ausgeführt werden;

- Die Regelung ist einfach.

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Das vorliegende Modulationsverfahren hat gegenüber den bestehenden Verfahren und Einrichtungen folgende Vorteile«

- Die Trägerfrequenz iet von einem oder mehreren nicht modulierten Oszillatoren großer Stabilität bestimmt, welche-derart die Rrequenzstabilität der gesamten Anlage sichern, daß die Benutzung automatischer Kontrollsysterne für die Frequenz nicht mehr notwendig

- die Anlage ist einfacher, leichter und sicherer zu betreiben dadurch, daß die automatischen Regeleysteme, die für die heutigen Anlagen notwendig Bind, entfallen;

- man erhält in einem breiten Modulationtfrequenzband eine gute linearität, weil alle Phase.nmodulatoren mit einem geringen Phasenhub arbeiten, also im linearen ö-ebiet arbeiten.

Die Anlage, welche das vorgeschlagene Modulationsverfahren benutzt, hat den.Vorteil einer großen Elastizität in dem Sinne, daß die Möglichkeit besteht, die Übertragungskapazität zu erhöhen, und zwar durch die Einführung von neuen Phaöenmodulatoren in die Multiplikatorenkette. Auf diese Weise wird ein nachträglicher weiterer Auebau der auf obigem Grundeatz hergestellten Anlage möglich.

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Claims (2)

11. April 1969 Dr.J/Ha.

Aktenzeichen: P 18 17 345.0

Anmelder : Institutul de Energetioa Mein Zeichen: 1587

Patentansprüche :

1·j Verfahren zum Trennen eines Breifband-Signals in Unterländer für die Durchführung der gleichzeitigen Phasenmodulierung des Trägers in mehreren Punkten der Prequenz-Multiplikationskette mit diesen Unterbändern, dadurch gekennzeichnet,

daß zur Übertragung derselben durch verschiedene Mittel ein iteratives Eiltersystem benutzt wird, welches die Dämpfungs- oder die Phasenverzerrungen ausgleich, die in federn Filterkreis erscheinen können, besonders in dem Grenzbereich zwischen dem Übergangsgebiet und dem Dämpfungsgebiet eines jeden Filters.

2. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß sie aus einer Modulationske'tte, besteht, und zwar aus einem Breitband-Verstärker (9), einem Preemphasis Kreis (10), einem ÜPiltersystem mit Stufen (3,4i5) Integrierungskreisen (11), Phasenkorrektoren (12).,, Verstärkarn (13)» Phasenmodulatoren (7) sowie aus einer Hochfrequenzkette, bestehend aus einem Steueroszillator (6), 3?requenzmulti-

. plikatoren (8)~, einer Verstärker-Endstufe (H) und einer Antenne (15)· ·

3* Anlage nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, .

daß man mehrere Hochfrequenzkanäle bei Verwendung

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mehrerer Modulatiousketten entsprechend je einem Kanal vorsieht, die-von einem gemeinsamen Oszillator (6) gespeist werden

und daß die resultierenden Hoehfrequenzsignale auf die verlangten Frequenzbänder entsprechend einem Frequenzplan mit Hilfe von Frequenzwechselstufen und Oszillatoren übertragen werden.

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