DE1908318B2 - Filtervorrichtung - Google Patents

Description

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Beispiels einer drei Frequenzen umfassenden entnommenen Gruppe erläutert. Zur Vereinfachung des Verständnisses wurden genau definierte numerische Frequenzwerte gewählt, aber es ist selbstverständlich, daß es sich dabei nur um ein Beispie] handelt,

F \ g, 1 zeigt ein Schaltbild eines Kammfilters, das in einem Synthesator eingebaut ist, der Gruppen von drei Frequenzen Ijefert, die von 50 zu 50 kHz gestaffelt sind und jeweils in den Bändern 140 bis 144 MHz, 145 bis 149 MHz, 150 bis 154 MHz mit Abständen gleich 5 MHz liegen;

F i g. 2 zeigt eine einer speziellen wichtigen Anwendung entsprechende Schaltung, die 50 Frequenzpaare liefert, welche gleichermaßen von 50 zu 50 kHz gestaffelt sind, und zwar mit einem Abstand, der ebenfalls gleich 5 MHz zwischen den zwei Frequenzen eines gleichen Paares ist.

F i g. 1 — Nach F i g. 1 ist ein Generator 5, der mittels bekannter Einrichtungen ein Frequenzspektrum mit hoher Stabilität (10 ⁷) liefert. wobJ die Frequenzen zwischen 140 und 154MHz von 50 zu 50 kHz gestaffelt sind, parallel mit dem Eingang von drei Ketten 10. 20. 30 verbunden, weiche jeweils drei erste Modulatoren 11, 21, 31, drei Schmalbandfilter 12. 22. 32, drei Modulatoren 13, 23, 33. drei Breitbandfilter 14, 24, 34 und drei Ausgangsklemmen 15, 25 35 aufweisen. Die sechs Modulatoren werden gemeinsam durch eine Frequenz erregt, die von einem Oszillator 6 geliefert wird, der den Bereich 120 bis 124MHz gleichermaßen von 50 zu 50 kHz bedeckt.

Die Eingänge der mit dem Oszillator 6 verbundenen ersten Modulatoren sind mit O₁, a.„ a._t und die Eingänge der zweiten Modulatoren mit ft,, b_s, ft_:I bezeichnet.

Die Mittenfrequenz des Filters 12 beträgt 20 MHz, die des Filters 22 beträgt 25 MHz und die des Filters 32 beträgt 30 MHz. Alle diese drei Filter besitzen eine Bandbreite, die es mit Sicherheit ermöglicht, eine ein Vielfaches von 50 kHz darstellende einzelne Komponente zu isolieren, z. B. 20 MHz ■* :5 kHz. 25 MHz 1 15 kHz, 30 MHz 1. 15 kHz.

Alle drei Au;.gangsfilter 14. 24, 34 besitzen eine Bandbreite in der Größenordnung von 4MHz: 140 bis 144MHz für 14. 145 bis 149MHz für 24. 150 bis 154 MHz für 34.

Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen:

Es wird angenommen, daß der Oszillator 6 beispielsweise auf /, = 121,350MHz eingeregelt ist. Die Frequenz/, 141,350 MHz, welche in dem Eingangsspektrum vorhanden ist. liefert mit der Frequenz /, eine Differenzfrequeiu von 20 MHz. die das Filter 12 durchlauft. Die aus dem Filter 12 austretende Frequenz 20 MH/ liefert in dem Modulator mit der Frequenz /, eine Sum nenfrequen/ gleich /_s. Diese einzige Frequenz, die durch das Breitbandfilter

14 ausgewählt wird, wird der Ausgaiigsklemine zugeführt.

Eine ähnliche Überlegung bezüglich der Kette 20 (Filter 22 auf 2^C< MHz) und der Kette 30 (Filter 32 auf 30 MHz) /Liut. daß aus dem Eitigangsspektrum bei 25 die Frequenz 146,350 MHz und an der Klemme

15 die Frequenz 151,350 MHi erhalten werden.

Die UrtgemuMBkeilen und Frequenzabweichungen des Oszillators 6 sind beseitigt. An den Ausgängen werden die Frequenzen mit holier Stabilität wieder erhalten, die Jn dem Eingangsspektrum vorhanden sind. Die Toleranz bei der Frequenz des Oszillators 6 ist im Absolutwert die Bandbreite der Filter 12, 22, 33, nämlich ±.1.5kHz, d. Ii. Im Relatlvwert etwa 10-+ und somit sehr mäßig,

pj_gi 2 — Fig, 2 entspricht einem speziellen Fall von großer praktischer Bedeutung, bei dem eine bestimmte Anzahl von Frequenzpaaren zu. liefern ist, nämlich /; = 2, Der Einheitsabstand beträgt auch hier

50 kHz. Dieser Fall entspricht der Sende-Empfangs-Anlage für Duplex-Funkfernsprechen mit Frequenzmodulation mit einer Trägerfrequenz für die Verbindung in einer Richtung und einer anderen Trägerfrequenz für die Verbindung in der anderen Richtung, Es sind 50 Verbindungen vorgesehen, d. h. 50 Frequenzpaare, wobei zwei Frequenzen eines gleichen Paares um 5 MHz. nämlich der Breite von 100 Einheitskanälen von 50 kHz Breite vone^:nander entfernt sind.

Der Generator 5 zur Erzeugung des Spektrums ist hier durch die Anordnung 51 bis 58 ersetzt. Dabei ist

51 ein auf 5 MHz arbeitender Quarzoszillator mit hoher StafrHtät (10 ⁷). Die Frequenz wird in 52 mit 4 und dann in 53 mit 7 multipliziert. Sie wird in 54 durch 10 und in 55 nochmals durch 10 dividiert. Am Ausgang von 55 wird eine Frequenz von 50 kHz erhalten. Mit 56 ist ein Generator zur Erzeugung von Harmonischen von 50 kHz bezeichnet. Der Modulaior 57 liefert die Schwebungen von 140 MHz mit den Harmonischen von 50 kHz. und durch ein Bandfiltei 58 wird das Spektrum 140 bis 147,500 MHz herausgegriffen.

Dieses Spektrum wird dem Eingang der zwei Ketten 10 und 20 zugeführt, welche ähnlich den mit den gleichen Bezugszeichen versehenen Ketten in Fig. i sind, jedoch mit dem Unterschied, daß die Breitband-Ausgangsfilter 14 und 24 gemäß Fig.! hier die Bänder Ί 4') bis 142.450MHz (Kette 10) und 145 bis 147,450 MHz (Kette 20) überdecken.

Der Oszillator 6 der Fig. 1 ist durch die Anordnung 61, 62. 63. 64 ersetzt. Mit 61 ist eine Anordnung von zehn Quarzoszillatoren bezeichnet, die beispielsweise die Frequenzen 50MHz. 50,050 ... 50,450MH/ liefern, welche von 50 zu 50 kHz abgestuft sind. Mit 62 ist eine Anordnung von 5 Quarzoszillatoren bezeichnet, die beispielsweise die Frequenzen 70. 70.500 ... 72 MH/ liefern, die von 500 /u 500 kHz abgestuft sind.

Diese 15 Quarzoszillatoren können gegebenenfalls jeweils durch einen einzigen Oszillator mit zehn und fünf umschaltbaren Quarzen ersetzt werden.

Mit 63 ist ein Modulator bezeichne», dvr nach Wunsch auf eine der zehn Ausgangsfrequenzen von 61 einerseits und auf eine der fünf Ausgangsfrequenzen von 62 anderer*.its umgeschaltet werden kann. Die durch da·. Bandpaßfilter 64 ausgewählte Ausgangsfrequenz 12(i bis 122,450MHz; wird den Ketten 10 und 20 wie in Fig. 1 an den Eingängen rf,, ύ, (Kette 10) und a._2< I)₂ (Kette 20) zugeführt.

Bei 15 und 25 treten zwei einen Abstand von 5 MHz aufweisende Frequenzen auf, die Harmonische Von 50 kHz sind und in den Bereichen der vorstehend erwähnten Breitbandfilter liegen.

Auf diese Weise werden 50 Frequenzpnare mit hoher Stabilität nut einem Quarz von hoher Stabilität und 15 Quarzen vnii mittlerer Stabilität erhalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. ζγ 1 9083318

   — 1 2

   Nr, I, S, 94 bis 101, eine Vorrichtung bekannt, die

   Patentansprüche: _es gestattet, aus einem komplexen Spektrum eine

   Frequenz zu gewinnen, und zwar mittels eines durch

   1, Filtervorrichtung, welche eine erste Fre- eine externe Frequenz erregten ersten Modulators, quenzumsetzung mit Hilfe eines ersten Moduln- 5 auf den ein Schmalbandfilter folgt, und einen durch tors bildet, der durch einen Hilfsgenerator mit die gleiche externe Frequenz erregten zweiten Moduvariabler Frequenz / gespeist wird und mit einem lator, auf den ein breiteres Bandpaßfilter folgt, an Schmalbandfilter der Mittenfrequenz Fl verbun- dessen Ausgang isoliert eine einzige der Frequenzen den ist, welchem eine inverse Frequenzumsetzung des Spektrums auftritt. Der erste Modulator führt mit Hilfe eines zweiten Modulators folgt, der mit io eine erste Frequenzumsetzung durch, die zu der geder Frequenz/gespeist wird und mit einem Breit- wünschten Frequenz und allein zu der gewünschten bandfilter verbunden ist, wobei eine Vielzahl von Frequenz in dem Durchlaßband des ersten Filters durch das Spektrum von diskreten Frequenzen führt. Diese umgesetzte isolierte Frequenz wird durch parallel gespeisten Filtern vorgesehen ist, da- eine zur ersten inverse zweite Umsetzung, die durch durch gekennzeichnet, daß alle Modu- 15 den zweiten Modulator durchgeführt wird, an ihre latoren (13, 23, 33; 14, 24, 34) direkt durch den ursprüngliche Stelle zurückgebracht. Am Ausgang Generator (5) variabler Frequenz gespeist sind des zweiten Bandpaßfilters tritt dann wieder die iso- und alle Schmoibandfilter (12, 22, 32) eine un- iierte Frequenz auf Durch Änderung der externen terschiedliche Mittenfrequenz haben. Frequenz wird nach Wunsch die aus dem komplexen
2. 2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, bei der 20 Spektrum gewonnene isolierte Frequenz gewählt. Au! das Spektrum aus Frequenzen besteht, die eine diese Weise wird mn einem einzigen Schmalhandarithmetische Folge mit der Differenz q bilden, filter eine Filtervorrichtung mit \ariabler Frequenz dadurch gekennzeichnet, daß der extreme Oszilla- gebildet. Wenn das komplexe Spektrum sehr dicht tor mit variabler Frequenz von einem Generator ist, kann mit einem F.lter mit sehr schmalem Band. (6) gebildet ist. der Frequenzen liefern kann, die 25 z. B. mit einem zwar teueren, aber einzigen Quarzeine arithmetische Folge mit der gleichen Diffe- filter, jede variable und vor. ihren nahe neben ihr renz q bilden. liegenden Frequenzen isolierte Frequenz erhalten

   werden, wahrend nach dem üblichen Verfahren pro Frequenz ein Quarzfilter erforderlich und der da-

   30 durch entstehende Aufwand nicht tragbar ware.

   Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, aus einem Frequenzband und insbesondere aus einem

   Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung, wel- dichten komplexen Spektrum nicht nur eine, sondern

   ehe eine erste Frequenzumsetzung mit Hilfe eines eine größere Anzahl von Frequenzen auszufiltern.

   ersten Modulators bildet, der durch einen Hilfssie- 35 die untereinander einen vorgegebenen und festen Ab-

   nerator mit variabler Frequenz f gespeist wird und stand besitzen, wobei die ausgewählten Frequenzfol-

   mit einem Schmalbandfilter der Mittenfrequenz /1 gen in diesem Spektrum eine beliebige lage haben

   verbunden ist. welchem eine inverse Frequen/um- können und wobei die einzelnen diskreten I'requen-

   setzuni: mit Hilfe eines zweiten Modulators folgt, dei ze η im allgemeinen zueinander äquidistant sind,

   mit tier Freqii.-n// gespeist wird und mit einem 40 Zur lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung

   Breiibandfilier verbunden ist. wobei eine Vielzahl vor. daß alle Modulatoren direkt durch den Genera-

   Von durch das Spektrum von diskreten Frequenzen tor variabler Frequenz, gespeist sind und alle Schmal-

   panillel gespeisten Filtern vorgesehen ist. bandfilter eine unterschiedliche Mittenfrequenz ha-

   Aiis der I SA.-Patentschrift 2O.1S2O2 iM in einem ben.

   TriigL;strom I bert^ragungss\stem ein Multiplexsv - 4.5 Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Fr-

   stem bekannt, welches zwei ähnliche Ketten aufweist. findung ist vorgesehen, daß der externe Oszillator mit

   welche parallel mit einem komplexen Spektrum variabler Frequenz von einem Generator gebildet ist.

   preller Handbreite verbunden sind, vobei die erste der Frequenzen liefern kann, die eine arithmetische

   Kette em erstes Gnippenbaiidfilter nut einer Hand- Folee mit der gleichen Differenz </bilden,

   hrcite von 211(1 kHz aufweist, weiteihin einen ersten 50 Fin wesentlicher Vorteil der erfindungsgcmaKen

   Modulator besitzt, welcher durch eine eiste Fre- Vorrichtung besteht darin, daß es ermöglicht wird,

   {juenz ¹I «'espeist wird, weiterhin ein Hanclfilter der mit Jinfachsten Mitteln, und /war tinte 1 Verwendung

   ielbeit Handbreite von 2<HI kHz besitzt, weiterhin von nur einem einzigen Quarz hoher Nubilität einer

   einen /weiten Modulator aufweis!, welcher durch die Svnthesat«ν fiir eine Vielzahl von Ficqiien/en /11

   erste Frequenz il gespeist wird, und schließlich ei'¹ 55 schaffen, dei sich fur alle Frequenzen iltircl -ie

   zweites Ciiuppenbandfilter besitzt, welches mit dem außerordentlich hohe Stabilität auszeichnet,

   ersten Gruppenbandfilter identisch ist. Die zweite Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere

   Keftc enthält ein drittes Gruppenbandfilter, welches vorteilhaft anwendbar für die Erzeugung der Träger-

   cbenfalls eine Bandbreite von 2Of) kHz aufweist, freqtienzen in einem Einseitenband-Duplex-Radio-

   cinen Modulator, welcher durch eine zweite Fre- 60 telefoniesystem, welches mit gemeinsam benutzten

   qiienz./2 gespeist wird, ein Bandfilter, welches die- Frequenzen arbeitet.

   selbe Bandbreite von 200 kFIz aufweist, und ein. "ier- Die Erfindung ermöglicht er» weiterhin, mit sehr

   tes Gruppenbandfilter, welches mit dem ersten Grtip- einfachen Mitteln einen Synthesator hoher Stabilität

   penbandfillei- identisch ist. In dieser bekannten An- aufzubauen, und zwar gleichzeitig für mehrere Fre-

   ordnung besitzen somit sämtliche Filter dieselbe 65 quenzen. welche untereinander konstante arithme-

   Bandbreite von 200 kHz. tische Beziehungen besitzen.

   Weiterhin ist aus »IEEE Transactions on Aerospace Die Erfindung wird nachfolgend unter Beztig-

   And Electronic Systems«. Band AES-2 (Januar I9fifi). nähme auf die Zeichnung an Hand eines speziellen