DE1933882B2 - Kanaleinfuegungsschaltung fuer richtfunk-relaisstellen - Google Patents

Description

daß das Filter in der Gegenkopplungsschleife bei einer breiten Amplitudenkennlinie eine breite Phasen-

Die Erfindung betrifft eine Kanaleinfügungsschal- 30 kennlinie haben muß. Daher gibt es bestimmte Betung für eine oder mehrere Nachrichten in einen oder dingungen, die Unstabilitäten in der Relaisstellenmehrere freie Kanäle eines zwischenfrequenten Fre- anordnung nach der oben angegebenen Auslegeschrift quenzmultiplexsignals für Richtfunkrelaisstellen. verursachen.

Bei der Frequenzmultiplex-Übertragung über eine In der USA.-Patentschrift 3 201 691 ist eine Mögoder mehrere Relaisstellen und über große Entfer- 35 lichkeit angegeben diese Unstabilitäten zu vermeiden, nungen ergab sich bisher durch die wiederholte De- Dort sind im wesentlichen zwei Wege vorgesehen, von modulation und Wiedennodulation eine unzulässige denen einer Frequenzkanäle zur Signaleinfügung Erhöhung der Verzerrung des übertragenen Signals. sperrt und von denen der andere die gesperrten Aus diesem Grunde kamen bei Frequenzmultiplex- Signalkanäle durchläßt. Diese beiden Wege enthalten systemen die zwischenfrequenzgekoppelten Relais- 40 jeweils einen frequenzmodulierbaren Oszillator und stellen zunehmend zum Zuge. Bei diesen Relaisstellen die Ausgänge dieser Oszillatoren sind frequenzmäßig ist das Zwischenfrequenzsignal des Empfängers direkt in einer Mischstufe vereinigt. Der Ausgang der mit dem zwischenfrequenten Eingang des Senders ge- Mischstufe bildet einen Eingang einer Phasenverkoppelt, ohne daß eine Demodulation und Wieder- gleichsstufe, deren anderer Eingang durch den Ausmodulation des Basisbandes vorgenommen wird. 45 gang des Empfängers dargestellt wird. Die einzu-Wenn jedoch die Notwendigkeit entsteht, bei einer fügenden Frequenzkanäle sind an einen oder die Relaisstelle Signalkanäle abzuzweigen und einzufü- Wege dieses Zweiwegesystems, oder direkt an den gen, so war es allgemein üblich, das ganze Video- resultierenden Ausgang, oder einen der frequenzsignal mit der begleitenden Verzerrung zu demodu- modulierbaren Oszillatoren, in welchen die Frequenz-Heren und wieder zu modulieren. Bei diesem Demo- 50 kanäle durch die Bandsperre gesperrt wurden, angedulations- und Wiedermodulationsvorgang ergibt sich schlossen.

die grundsätzliche Schwierigkeit aus der Nichtlineari- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine tat des Demodulators und des Modulators. In der andere Möglichkeit zum stabilen Einfügen von Kagegenwärtigen Praxis entspricht die Verzerrung die- nälen für eine Relaisstelle eines Frequenzmultiplexser Stufen bei Messungen mit äquivalenter Rausch- 55 Nachrichtensystems anzugeben, bei der keine Demobelastung einem Geräuschabstand von 60 dB (deut- dulation des Basisbandes erfolgt,
sehe Auslegeschrift 1 259 416). Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß In der deutschen Auslegeschrift 1 258 925 ist ein am Eingang der Kanaleinfügungsschaltung eine System beschrieben, mit dem Kanäle abgezweigt und Mischstufe vorgesehen ist, der das Frequenzmultieingefügt werden können, ohne daß Verzerrungen 60 plexsignal und die Frequenz eines ersten frequenzauf Grund des Demodulations- und Remodulations- modulierbaren Oszillators zugeführt wird, daß eine Vorgangs auftreten. Dieses bekannte System verwen- Phasenvergleichsstufe vorgesehen ist, die das Ausdet eine Phasenvergleichstufe, die an den Ausgang gangssignal der Mischstufe und das Ausgangssignal des Empfängers angeschlossen ist und einen frequenz- eines zweiten Oszillators, dessen Frequenz mit der modulierbaren Oszillator, der an den Sender und 65 oder den einzufügenden Nachrichten einer Nachauch an den zweiten Eingang der Phasenvergleichs- richtenquelle moduliert ist, erhält, daß die von der stufe angeschlossen ist. Der Ausgang der Phasenver- Phasenvergleichsstufe erzeugte Regelspannung an den gleichsstufe liefert ein dem Basisband des empfan- ersten Oszillator direkt und an den zweiten Oszillator

über eine Bandsperre gelangt, und daß das Ausgangs- Aufschaltung auf den Sender einer Abzweigrelaissignal der Schaltungsanordnung wahlweise dem zwei- stelle zu sperren. Ausführungsbeispiele der Kanalten Oszillator oder der Mischstufc entnommen wer- sperrschaltung 4 sind in der USA.-Patentschrift den kann. 3 201 691 beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen 5 Andererseits kann der Frequenzgang nach der Relaisstelle wird nachstehend an Hand eines Block- Kurve 19 hergestellt werden, wenn die Endstelle 1 Schaltbildes beschrieben. ein Basisbandsignal überträgt, welches um die Mitten-

Das Blockschaltbild veranschaulicht ein Frequenz- frequenz/₀ bereits einen oder mehrere freie Kanäle multiplex-Ubertragungssystem, welches eine Schal- aufweist. Wenn diese Art von Signal vorliegt, befindet tungsanordnung zur Kanaleinfügung gemäß den io sich der Schalter 21 in der gezeichneten Stellung, so Prinzipien der vorliegenden Erfindung enthält. Ob- daß das Zwischenfrequenzsignal vom Verstärker 14 wohl die Beschreibung sich auf ein Frequenzmulti- direkt an den Eingang der Schaltung 7, die den Basisplexsystem bezieht, ist jedoch zu beachten, daß jedes bandfrequenzgang 19 aufweist, gelangt, zusammengesetzte Signal, welches eine Vielzahl be- Die Schaltung 7 enthält eine Mischstufe 25, die

stimmter Frequenzabschnitte aufweist, von der Re- 15 an den Schalter 21 zur Aufnahme des Basisbandlaisstelle und insbesondere von der Fanaleinfügungs- signals mit der Trägerfrequenz /_s und dem Moduschaltung gemäß dieser Erfindung verarbeitet werden Iationsfrequenzgang nach der Kurve 19 angeschlossen kann. Das Basisband eines Frequenzmultiplexsystems ist. Den anderen Eingang liefert der frequenzmoduist ein Multiplexsignal welches die üblichen Merk- lierbare Oszillator 26 mit der Frequenz /,. Der Ausmale für Frequcnzmultiplexanordnungen, nämlich ao gaug der Mischstufe 25 mit der Zwischenfrequenz eine Vielzahl von Unterträgersignalen, aufweist, die /,· = /,+/, (oberes Seitenband) gelangt an die Phavoneinander getrennt sind, um Signalkanäle vorzu- senvergleichsstufe 27, die das andere Eingangssignal nehmen, von denen jeder Unterträger mit der zu von einem frequenzmodulierbaren Oszillator 28 übertragenden Nachricht frequenzmoduliert ist. Das erhält. Die unmodulierte Mittenfrequenz des Oszilfrequenzumgesetzte Basisband kann durch Frequenz- 35 lator> 28 beträgt /, = /, + J₂. Es sollte an dieser modulation eines Hochfrequenzträgers ausgestrahlt Stelle darauf hingewiesen werden, daß /, auch gleich werden. Zum Beispiel kann ein Basisband vo^rgesehen /, — /₂, d.h., der Ausgang der Mischstufe25 mit dem sein, welches einen oder mehrere freie Kanäle enthält, unteren Seitenband sein kann. Die Phasenverglcichs- oder vollständig mit frequenzmodulierten Kanälen stufe 27 liefert ein Fehlersignal, welches in Wirkbelegt ist. Zwischen der Endstelle 1 und der End- 30 Hchkeit das Basisband der Relaisstelle ist, wobei der stelle 2 ist eine Relaisstelle 3 eingefügt, die auch eine Frequenzmultiplexeingang den Frequenzgang 19 und Abzweig-Relaisstelle sein kann. die'Signale aufweist, die in den freien Kanal (Kanäle)

Aus Gründen der Vereinfachung ist das Über- eingefügt sind. Dieses Regelsignal wird dem tragungssystem als Einwegverbindung dargestellt. Es Leistungsteiler, der H> Endschaltung 29, zugeführt, so ist augenscheinlich, daß eine Zweiwegverbindung 35 daß das Modulations- oder Basisbandsignal an den zwischen den Endstellen 1 und 2 über die Relais" Oszillator 26 zu dessen Frequenzmodulation direkt stelle 3 erhalten werden kann, indem über die Relais- und an den Oszillator 28 über eine Bandsperre 30 stelle 3 zwischen den Endstellen 1 und 2 ein zweiter mit der Durchlaßkurve 31 gelangt, die jedes Signal Übertragungsweg vorgesehen wird, der die geeignete sperrt, welches innerhalb der freien Kanäle liegen Verdopplung der notwendigen Einrichtungen zur 40 kann. Das Signal, welches in den oder die freien Durchführung der Zweiwegübertragung aufweist. Kanäle des Zwischenfrequenz-Eingangssignals der

Es wird nun die Relaisstelle 3 beschrieben. Der Mischstufe 25 eingefügt werden soll, liefert die Empfänger 8 empfängt die Multiplexsignale von der Quelle 6. Der Signalausgang der Quelle 6 ist über Endstelle 1 und der Sender 9 gibt die Multiplexsignale einen Bandpaß 32 angeschlossen, der gegenüber der von der Relaisstelle 3 zur Endstelle 2 weiter. Der 45 Durchlaßkurve 31 der Bandsperre 30 komplementär Empfänger ist durch eine Antenne 10 und einen verlaufende Durchlaßkurven 33 hat. Der Ausgang des Hochfrequenzverstärker 11 dargestellt, der an eine Filters 32 ist an den Oszillator 28 zur Frequenz-Mischstufe 12 angeschlossen ist, welche in Zusam- modulation angeschlossen, um die freien Kanäle, die menarbeit mit dem Oszillator 13 das ZF-Signal er- in dem Eingangssignal der Mischstufe enthalten sind, zeugt, das an den Zwischenfrequenzverstärker 14 50 aufzufüllen.

gelangt. Der Sender enthält eine Mischstufe 15 und Die Wirkungsweise der Kanaleinfügungsschaltung 7

einen Oszillator 16, die zusammenarbeiten, um das läßt sich wie folgt beschreiben. Wenn die Q"^{elle 6} Zwischenfrequenzsignal der Schaltungsanordnung 7 kein Ausgangssignal abgibt, bleibt die Stabilität der in den Radiofrequenzbereich zu bringen, welches an phasengeregelten Schleife auch dann erhalten, wenn den Radiofrequenzverstärker 17 und somit an die 55 die Bandsperre 30 über die Hybridschaltung 29 an Antenne 18 zur Übertragung zur Endstelle 2 gelangt. den Oszillator 28 angeschlossen ist, da das Regel-Der Eingang zur Schaltung 7 hat den Frequenz- signal von der Phasenvergleichsstufe 27 den Oszilgang nach der Kurve 19, der um eine Mittenfrequenz lator 26 frequenzmoduliert und einen Frequenzgang, /„. die dem Zwischenfrequenzträger /₂ aufmoduliert wie das Basisband /,, am Ausgang der Mischstufe ist, einen orJer mehrere Kanäle freihält. Der Frequenz- 60 hat, der durch den punktierten Teil 34 der Kenngang 19 kann zustande kommen, wenn die End- linie 35 veranschaulicht ist. Wenn demnach ähnliche stelle 1 ein Signal überträgt, in dem alle Frequenz- Eingangssignale an die Phasenvergleichsschaltung kanäle belegt sind und in der Relaisstelle 3 ein oder gelangen, wird das System seine Stabilität erhalten, mehrere Kanäle abgezweigt werden müssen. Wenn weil die Bandsperre bei der Aufrechterhaltung des demnach der Schalter 21 in die andere Lage gebracht 65 eingeregelten Zustandes der Regelschleife keine Rolle wird, tritt die Kanalsperrschaltung 4 in Tätigkeit, um spielt und weil bei der Abwesenheit eines Ausgangsnur einen oder mehrere Kanäle mit der Mitten- signals der Quelle 6 keine Energie in den freien frequenz /₀ für eine örtliche Verwendung oder fi'r die Kanälen auftritt. Wenn die Quelle 6 ein Ausgangs-

signal liefert, so wird der frequenzmodulierbare am Ausgang der Vergleichsschaltung 27 die Fre-Oszillator28 innerhalb der freien Kanäle frequenz- quenzabweichung und die Verzerrung der beiden moduliert und gibt an die Phasenvergleichsstufe 27 zugeführten Frequenzsignale. Es wird dem Oszillator ein Eingangssignal ab, welches beim Vergleich mit 26 von der Hybridschaltung 29 direkt und dem dem Ausgangssignal der Mischstufe 25 ein Basis- 5 Oszillator 28 durch das Filter 30 zugeführt, um ein bandsignal erzeugt, das innerhalb der freien Kanäle Signal zur Modulation des Senders, nämlich das des Frequenzganges 19 Energie aufweist. Dieses Basisband mit dem der Mischstufe zugeführten Multi-Regelsignal wird dann der Hybridschaltung 29 züge- plexsignal mit dem Frequenzgang nach der Kurve 19 führt, von der ein Ausgang an die Bandsperre 30 und dem aus der Quelle 6 dem Oszillator zugeführten angeschlossen ist, um Modulation in den freien Ka- io eingefügten Signal zu erhalten. Mit dieser Anordnung nälen zu beseitigen, damit neue Nachrichtensignale arbeitet das System im wesentlichen als Relaisstation von der Quelle 6 darin eingefügt werden können. mit direkt gekoppelter Zwischenfrequenz, da der Darüber hinaus frequenzmoduliert das vollmodulierte Sender-Zwischenfrequenzträger hinsichtlich der Fre-Basisbandsignal den Oszillator 26, der am Ausgang quenzabweichung und der Verzerrung mit dem der Mischstufe 25 ein vollmoduliertes Signal, wie es 15 Empfänger-Zwischenfrequenzträger in Ubereinstimdie Kurve 35 zeigt, liefert. Diese ist im wesentlichen mung gebracht und außerdem die erwünschte Kanaldem Ausgangssignal des Oszillators 28 gleich, was einfügung zur Ausfüllung der freien Kanäle des die Bedingung für den eingeregelten Zustand der Empfänger-Zwischenfrequenzträgers bewirkt wird.
Regelschleife darstellt und diese wird im eingere- Die beschriebene Relaisstellenanordnung hat den gelten Zustand verbleiben, so daß das Ausgangs- ao Vorteil, physikalisch einfach und wirtschaftlich zu signal dem Eingangssignal der Mischstufe 25 mit der sein, da Demodulatoren und Modulatoren auf Basiszusätzlichen Information von der Quelle 6 folgen bandebene eliminiert sind und ferner den Vorteil, wird. so gut wie verzerrungsfrei zu sein. Die Tatsache, daß

Das Basisbandsignal, welches das der Mischstufe die Relaisstelle gemäß dieser Erfindung keine Ver-

25 zugeführte ursprüngliche Frequenzmultiplexsignal as Zerrungen verursacht, beruht darauf, daß die Nichi-

und das eingefügte Signal am Ausgang des Oszillators linearität der Modulationskennlinie des frequenz-

28 enthält, kann durch den Schalter 36, wenn sich modulierbaren Oszillators durch die beiden Schleifen-

dieser in der gezeichneten Stellung befindet, der wege und die Schleifenverstärkung der Phasenver-

Mischstufe 15 zugeführt werden. Dasselbe Basisband- gleichsschaltung vermindert wird. Auf Grund der

signal ist auch am Ausgang der Mischstufe 25 vor- 30 komplementären Durchlaßkurven des Bandpasses und

handen. Wenn demnach der Schalter 36 in die andere der Bandsperre und da das ganze Basisbandsignal

Stellung gebracht wird, erhält der Eingang zur Misch- für den Vergleich herangezogen wird, kann ohne Un-

stufe 15 das Signal vom Ausgang der Mischstufe 25. Stabilitäten eine sehr hohe Schleifenverstärkung ver-

Um zusammenzufassen, beinhaltet das Fehlersignal wendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. \ I 933 882 J

   1 2

   genen Signals proportionales Signal, welches dem fre-

   Patentanspruch: quenzmodulierbaren Oszillator als Nachstimmsignal

   derart zugeführt wird, daß das Ausgangssignal des

   Kanaleinfügungsschaltung für eine oder men- frequenzmodulierbaren Oszillators dem vom Emp-

   rere Nachrichten in einen oder mehrere freie Ka- 5 fänger kommenden Eingangssignal der Phasenver-

   näle eines zwischenfrequenten Frequenzmultiplex- gleichsstufe folgt In die Gegenkopplungsschleife vom

   Signals, dadurch gekennzeichnet, daß Ausgang der PhasenvergleichsEtufe zum frequenz-

   am Eingang der Kanaleinfügungsschaltung eine steuernden Element des frequenzmodulierbaren Os-

   Mischstufe (25) vorgesehen ist, der das Frequenz- zillators ist eine Bandsperre eingefügt, welche alle

   multiplexsignai (Z₂) und die Frequenz (Z₁) eines io Kanäle des Basisbandes des empfangenen Signals

   ersten frequenzmodulierbaren Oszillators (26) zu- durchläßt, die nicht an der Relaisstelle abgezweigt

   geführt wird, daß eine Phasenvergleichsstufe (27) werden sollen. Die abgezweigten Kanäle können dem

   vorgesehen ist, die das Ausgangssignal der Misch- Ausgang der Phasenvergleichsstufe entnommen wer-

   stufe (25) und das Ausgangssignal eines zweiten den, bevor dieser der Bandsperre zugeführt wird.

   Oszillators (28), dessen Frequenz (Zj = Z₁ 4- Z₂) 15 Obwohl das System nach der obengenannten Aus-

   mit der oder den einzufügenden Nachrichten einer legeschrift im allgemeinen zufriedenstellend arbeitet,

   Nachrichtenquelle (6) moduliert ist, erhält, daß ergaben sich Anwendungsfälle, bei denen Unstabili-

   die von der Phasenvergleichsstufe (27) erzeugte täten in der Gegenkopplungsschaltung auftraten. Dies

   Regelspannung an den ersten Oszillator (26) di- kommt daher, daß die äquivalente Phasenverschie-

   rekt und an den zweiten Oszillator (28) über eine 20 bung der offenen Regelschleife vom Ausgang der

   Bandsperre (30) gelangt, und daß das Ausgangs- Phasenvergleichsstufe zum Eingang des frequenzmo-

   signal der Schaltungsanordnung (7) wahlweise dulierbaren Oszillators immer mindestens —90° be-

   dem zweiten Oszillator (28) oder der Mischstufe trägt. Die Bandsperre verursacht jedesmal Unstabili-

   (25) entnommen werden kann. täten, wenn dieses Filter eine Phasenverschiebung

   as bis —90° erzeugt, wenn die Verstärkung der offenen Schleife eins oder größer ist.

   Eine Ursache dieser Unstabilität ist die Tatsache,