DE1932686C3

DE1932686C3 - Empfanger fur amplitudenmodulierte Hochfrequenzschwingungen, insbesondere nach dem Einseitenbandverfahren ausgestrahlte Hochfrequenzschwingungen

Info

Publication number: DE1932686C3
Application number: DE19691932686
Authority: DE
Inventors: Hans 2000 Garstedt Timmann
Original assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Current assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Priority date: 1969-06-27
Filing date: 1969-06-27
Publication date: 1975-11-20
Also published as: DE1932686A1; DE1932686B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Empfänger für amplitudenmodulierte Hochfrequenzschwingungen, welche nach dem Einseitenbandverfahren mit oder ohne Unterdrückung des Trägers ausgestrahlt werden, der <n einer geringfügig abgewandelten Form aber auch für den Empfang von Hochfrequenzschwingungen geeignet ist, welche nach dem Zweiseitenbandverfahren ausgestrahlt werden.

Ein Empfänger dieser Art, der von der Voraussetzung ausgeht, daß die Hochfrequenzschwingungen in Kanälen mit gleichem Kanalabstand als ganzzahlige Vielfache einer bestimmten Kanalrasterfrequenz aus-Bestrahlt werden und bei dem die Schwingung des empfangenen Senders nach ihrer Selektion einem multipükativen Demodulator zugeführt wird, ist in der deutschen Patentschrift 1286146 beschrieben. Das

wesentliche Merkmal dieses bekannten Empfangers besteht darin daß der Demodulator, dem die Schwingung des empfangenen Senders mit einer Durchlaßbreite die gleich bzw. kleiner ist als die halbe Kanalrasterfrequenz, in der Eingangsfrequenzlage zugeführt

ίο wird mit einer Summenschwingung aus einer entsprechenden Zahl von Vielfachen der Kanalrasterfrequenz angesteuert wird, die durch Frequenzteilung und Verzerrung insbesondere aus einem örtlichen Oszillator abgeleitet wird, wobei dem Demodulator zur

»5 Abtrennung der unerwünschten Demodulationsprodukte ein Tiefpaß mit einer Grenzfrequenz, die gleich oder kleiner ist als die halbe Kanalrasterfrequenz, nachgeschaltet ist.

Ein in dieser Weise aufgebauter Empfanger verhalt

ao sich bei der Abstimmung wie ein gewöhnlicher Zweiseitenbandempfänger mit Hüllkurvendemodulator. da er Keine synchronisierten Oszillatoren enthält, die bei der Abstimmung in den Fangbereich der Regelautomatik gebracht werden müssen. Es fehlt infolgedes-

»5 sen auch der Interferenzton, der zwischen Träger und Zusataräger in den bisher bekannten Empfängern entstehen kann, bevor die Regelautomatik die Synchronisation vorgenommen hat. Gewisse Schwierigkeiten bereitet in der Praxis jedoch die Dimensionierung der sehr leicht zur Bildung unerwünschter Interferenztöne neigenden Kombination der Rückmischstufe mit dem durch ein Frequenzspektrum angesteuerten multiplikativen Demodulator. Ein grundsätzlicher Nachteil besteht aber darin, daß die Bandbreite der Selektionsmittel bei dem Einseitenbandempfänger nach der deutschen Patentschrift 1 286 146 gleich oder kleiner sein muß als die halbe Kanalrasterfrequenz. Das bedeutet, daß bei Einseitenbandempfang nicht die theoretisch mögliche

Grenze der Bandbreite in der Größe der Kanalrasterfrequenz erreicht wird. Es wäre zwar möglich, diese Grenze dadurch unwirksam zu machen, daß der gesendeten Hochfrequenzschwingung unterschiedliche Informationen im oberen bzw. unteren Seitenband

♦5 aufmoduliert werden. Dies hätte jedoch eine entsprechende Netzplanung zur Voraussetzung.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Empfänger zu entwickeln, der, ohne daß auf die sonstigen Vorteile des bekannten Prinzips, insbesondere

das Unwirksamwerden der Frequenzfehler beim Abstimmen des Oszillators verzichtet werden müßte, einen Einseitenbandempfang mit Gleichlage der Seitenbänder unter Ausnutzung der theoretischen Grenze der Bandbreite im Rahmen des technisch Möglichen gestattet. Zu diesem Zweck wird nach der Erfindung vorgeschlagen, außer dem aus Vorselektionsfilter, Mischstufe mit abstimmbarem Oszillator, selektivem Zwischenfrequenzverstärker und multiplikativem Demodulator bestehenden Empfängerzweig

einen zweiten, aus Vorselektionsfilter, Mischstufe und selektivem Zwischenfrequenzverstärker bestehenden Zweig vorzusehen, für dessen Mischstufe die gleiche Oszillatorfrequenz benutzt wird wie bei dem ersten Zweig und dem eine insbesondere von einem örtlichen

Oszillator abgeleitete Summenschwingung aus Vielfachen der Kanalrasterfrequenz zugeführt wird, mit der nach Umsetzung und selektiver Zwischenfrequenzverstärkung der multiplikative Demodulator

wird,

"jfc* for beide Zweige die gleiche Oszöiatorfrequenz besetzt wild, körnen sich die beiden Zwischenfreqymzen ear bbi den Betrag der Differenz der Fre-JctK des empfangenen Senders gegenüber der zugeo^toeteit Rasterfrequenz unterscheiden, so daß gf&gacBc Freqaenzfehler herausfallen. Der zweite gjppßegerzwe^ bedeutet gegenüber dem Empfänger nach der deutschen Patentschrift 1286146 zw?t einen gewissen irtehraufwand, der aber durch den Fortfall fet ver&SUHsmäßig komplizierten Rückmischstufe lothr als aufgehoben wird. Andererseits kann die Verstärkung bb zweiten Zweig wesentlich - etwa um tJeaFaktot 100 -geringer sein ab die im ersten Zweig, ja die Spekuaßinien Amplituden bis zu etwa 100 mV njederofainig erreichen- Auf eine automatische Ver-.^arkungsregelung ία diesem Zweig kann gegebenenfefo gleichfalls verzkhtet werden, besonders dann. wenn nach der Selektion des aus der Summenschwinmng stammenden Teils noch eine Amplitudenbegrenzung eingeführt wird, wie sie z. B. auch durch ausreichende Ansteuerung des multiplikativen Demodulators erhalten werden kann.

Die Selektionsmittel für die zwischenfrequente Lage der empfangenen Hochfrequenzschwingung tollten mit Rücksicht auf die zu übertragende Nachricht eine Bandbreite bis zur Größe der Kanalrasterfrequenz aufweisen, wenn es sich um Einseitenbandempfang von Einsettenbandscndungen handelt. Dagegen sollte die Bandbreite bei. Einseitenbandempfang von Zweiseitenbandsendungen entsprechend der gewünschten Selektionswirkung nur bis zur Hälfte der Kanalrasterfrequenz betragen. Die Selektionsmittel für die in zwischenfrequenter Lage aus der Summenschwingung entstandenen Spannung können dagegen mit geringer Bandbreite ausgerüstet werden, weil keine Modulationsseitenbänder auftreten, wodurch der Selektionsaufwand verringert wird.

Die Vorselektion für die empfangene Hochfrequenzschwingung und die für die Summenschwingung muß, wie bei jedem Überlagerungsempfänger, eine genügende Selektionswirkung für Frequenzen in der Zwischenfrequenz- und in der Spiegelfrequenzlage besitzen, um hörbare Interferenzpfiffe zu vermeiden. Zwischenfrequente Interferenzpfiffe können dabei zusätzlich durch für die Eingangsspannung dämpfend wirkende Mischstufen abgeschwächt werden.

Wenn sich das Verfahren in dieser Form auch nur fur den Einseitenbandempfang eignet, so läßt es sich doch ohne große Schwierigkeiten so umwandeln, daß es auch für den von Zweiseitenbandsendungen brauchbar ist, falls die Ausstrahlung der Sendungen in Kanälen mit gleichem Kanalabstand erfolgt, deren Frequenzen ganzzahlige Vielfache einer bestimmten Kanalrasterfrequenz darstellen. Wird, wie beim Einseitenbandempfang, die Trägerfrequenz des Senders vom Empfänger aufgenommen, so muß beim amplitudenmodulierten Zweiseitenbandempfang die Phasenlage der dem multiplikativen Demodulator zugeführten Trägerspannungen 0° oder 180° sein. Es ist daher erforderlich, die Phasenlage der Summenschwingung im richtigen Sinne zu beeinflussen, um eine optimale Demodulation zu erzielen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, die empfangene Hochfrequenz-Schwingung in der zwischenfrequenten Lage und die aus der Summenschwingung stammende Spannung in der zwischenfrequenten Lage, beide nach der Selektion uad Verstärkung, in geeigneter Weise einer PhasenvergiekasschairnBg zuzuführen and dk aus dem Phasenvergleich stammende Spannung über ein RC-GBed zur Nacbstimrming des Quarzoszillators ze be

S nutzes, dessen Frequenz z. B. durch Teilung und Verzerrung die Sammensciiwingung liefert. Dabei wird die Frequenzdifferenz zwischen der empfangenen Hochfrequenzschwingung und der der Sumroenschwuigung entnommenen Teilschwingung nur we-

*· mge Hertz betragen, so daß auch im rikhisyncnroniskrten Zustand keine hörbaren Interferenzpftffe entstehen. Die Seiektkmsinittei für die zwischenfrequente Lage der empfangenen HF-Schwingung soF!- ten bei Zweiseitenbandempfang eine Bandbreite bis

*5 zur Größe der Kanalrasterfrequenz aufweisen.

Die Erfindung und deren Einzelheiten werden im folgenden an Hand der Zeichnung für zwei Beispiele näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine für den Einseitenbandempfang mit

*> oberer oder unterer Seitenbandlage geeignete Schaltungsanordnung,

Fig. 2 zeigt eine solche, die durch Zusätze fur den Zweiseitenbandempfang bestimmt ist.

In Fig. 1 wird die von der Antenne kommende

»5 Spannung der gewünschten Frequenz f_E in einem Filter I einer Vorselektion zur Unterdrückung der Spiegelfrequenz /j = /_£ + 2/₂ und der Zwischenfrequenz f_z = /₀ — /_£ unterworfen und in der Mischstufe 2 mit Hilfe der von dem variablen Oszillator 3 gelieferten Frequenz f_n in der Zwischenfrequenzlage /_Zl umgesetzt. Die Stufen 4 und 5 bilden einen selektiven Zwischenfrequenzverstärker, dessen Bandbreite im Fall des Einseitenbandempfangs von Einseitenbandsendungen und im Fall des Zweiseiienbandempfangs von Zweiseitenbandsendungen zahlenmäßig gleich oder kleiner als die Kanalrasterfrequenz sein kann, bei Einseitenbandempfang von Zweiseitenbandsendungen dagegen nur bis zur Hälfte der Kanalrasterfrequenz betragen sollte.

♦o Der Oszillator 14 ist ein Quarzoszillator, der vorzugsweise auf einer Vielfachen m f_s der KanalrasterfTequenz f_s schwingt. Mit dem Teiler 13 wird der gewünschte Bruchteil /_N der Oszillatorfrequenz m ■ /_v erzeugt. Auf den Teiler 13 kann gegebenenfalls verzichtet und die Frequenz f_s im Oszillator 14 direkt erzeugt werden. Der Verzerrer 12 erzeugt hieraus z.B. eine Pulsfolge geeigneter Pulsbreite und damit eine Summenschwingung In f_s einer Vielzahl von Vielfachen der Kanalrasterfrequenz /_v. Diese Summenschwingung wird der Vorselektion 6 zugeführt, die so abgestimmt wird, daß die der empfangenen Trägerfrequenz zahlenmäßig bis auf einen vernachlässigbaren Fehler von etwa 1 10~⁶ gleiche Teilschwingung in der Amplitude ausreichend gegenüber

dem Anteil der Summenschwingang hervorgehoben wird, der der Zwischenfrequenz /₂₂ bzw. f_Zi entspricht, sowie gegenübsr dem Anteil, der der Spiegelfrequ2nz /_s entspricht, cm Mischer 7 wird die vorselektierte Teilschwingung mit Hilfe der vom Oszilla-

tor 3 kommenden Frequenz /„ in die Zwischenfrequenz f_Z2 umgesetzt. Diese wird in den Stufen 8 und

9 einer Selektion und Verstärkung unterworfen und als Steuerfrequenz dem multiplikativen Demodulator

10 vorzugsweise derart zugeführt, daß eine begrenzende Wirkung bezüglich der Amplitude der Steuerfrequenz eintritt. Das Selektionsmittel 8 hat die Aufgabe, die von der Vorselektion nicht bewältigte Trennungder Amplituden der unerwünschten Anteile

der Summenschwingung, die in umgesetzter Lage noch den Mischer durchlaufen, zu trennen von der Amplitude der gewünschten Teilschwingung. Da diese Teilschwingungen keine Modulationsseitenbänder tragen, kann das Selektionsmittel 8 mit kleinerer Bandbreite ausgeführt werden als das Selektionsmittel 4. Soll dagegen wahlweise ein Empfang des oberen oder unteren Seitenbandes eines Trägere möglich sein, so muß die Bandbreite des Selektionsmittels 8 der des Selektionsmittels 4 entsprechen. Bei gleichem Seitenbandinhalt muß darüber hinaus auf die Anordnung der Fig. 2 übergegangen werden.

Die Schaltung der F i g. 2 unterscheidet sich von der der F i g. 1 durch den Phasenschieber 15 und die Phasenvergleichsstufe 16. Mit Hilfe beider entsteht ein Korrektursignal, das über ein Zeitkonstantenglied 17 eine Reaktanzschaltung 18 ansteuert, die die Frequenz des Oszillators 14 in dem Sinne beeinflußt, daß die Phasenlage der dem multiplikativen Demodulator zugeführten zwischenfrequenten Spannungen entweder 0° oder 180° beiträgt. Weiter wird dem multiplikativen Demodulator 10 das zu demodulierende Signal f_zi aus Stufe 5 abgeleitet; dieser liefert dann am Ausgang hinter einem Tiefpaß 11 zur Unterdrückung

der zwischenfrequenten Anteile die gewünschte, in die Niederfrequenzlage umgesetzte Ein- bzw. Zweiseitenbandschwingung des empfangenen Trägers.

Der wesentliche Unterschied des erfindungsgemäßen Empfängers gegenüber einem Einseitenband-

»· empfänger, wie er in der deutschen Patentschrift 1286146 beschrieben ist, besteht darin, daß der multiplikative Demodulator nicht mit einer Summenschwingung aus einer entsprechenden Zahl von Vielfachen der Kanalrasterfrequenz betrieben wird,

i| sondern daß der multiplikative Demodulator mit einer " Teilschwingung angesteuert wird, die aus der Summenschwingung über eine Mischstufe gewonnen wird, wobei wiederum die Frequenzkonstanz des variablen Oszillators ohne wesentlichen Einfluß auf die Demo-

«> dulation bleibt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Empfänger für amplitudenmodulierte Hochfrequenzschwingungen, die nach dem Einseitenbandverfahren mit oder ohne Unterdrückung des Trägers in Xanälen mit gleichem Kanalabstand als ganzzahlige Vielfache einer bestimmten Kanalrasterfrequenz ausgestrahlt werden, bei dem die Schwingung des empfangenen Senders nach ihrer Selektion einem multiplikator. Demodulator zugeführtwird, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem aus Vorselektionsfilter, Mischstufe mit abstimmbarem Oszillator, selektivem Zwischenfrequenzverstärker und multiplikativem Demodulator bestehenden Empfängerzweig ein zweiter, aus Vorselektionsfilter, Mischstufe und selektivem Zwischenfrequenzverstärker bestehender Zweig vorgesehen ist, für dessen Mischstufe die gleiche Oszillatorfrequenz benutzt wird wie bei dem ersten Zweig und dem eine insbesondere von einem örtlichen Oszillator abgeleitete Summenschwingung aus Vielfachen der Kanalrasterfrequenz zugeführt wird, mit der nach Umsetzung und selektiver Zwischenfrequenzverstärkung der multiplikative Demodulator angesteuert wird.

2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung in dem zweiten Zweig wesentlich niedriger - etwa um den Faktor 100 - gewählt ist als die in dem ersten Zweig.

3. Empfängernach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verzicht auf eine automatische Verstärkungsregelung in dem zweiten Zweig nach der Selektion des aus der Summenschwingung stammenden Teils eine Amplitudenbegrenzung erfolgt, die z. B. durch eine entsprechende Ansteuerung des multiplikativen Demodulators erhalten wird.

4. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für den zusätzlichen Empfang von Zweiseitenbandsendungen, dadurch gekennzeichnet, daß die empfangene Hochfrequenzschwingung in der zwischenfrequenten Lage und die aus der Summenschwingung stammenden Spannung in der zwischenfrequenten Lage, beide nach der Selektion und Verstärkung, einer Phasenvergleichsschaltung zugeführt und die aus dem Phasenvergleich stammende Spannung über ein RC-Glied zur Nachstimmung des Quarzoszillators benutzt wird, dessen Frequenz z. B. durch Teilung und Verzerrung die Summenschwingung liefert.