DE1950137B2

DE1950137B2 - Ferngesteuertes Überlagerungs-HF-Sender-Empfängergerät

Info

Publication number: DE1950137B2
Application number: DE1950137A
Authority: DE
Inventors: Winfred Stanley Conklin; Charles Mervyn Dorsey Jun.; John Brazier Sparks Howell; Joseph John Sawicki; Reeves Thompson Shepherd; Silvio Soares; Lester Raymond Lighthouse Point Yates
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1968-10-10
Filing date: 1969-10-04
Publication date: 1974-02-14
Also published as: GB1233324A; US3641434A; DE1950137C3; DE1950137A1; FR2020308A1

Description

Die Erfindung betrifft ein ferngesteuertes Überlagerungs-HF-Sender-Empfänger-Gerät, das auf einen aus einer Vielzahl von Kanälen ausgewählten Kanal mit begrenzter Bandbreite abstimmbar ist, mit einem stabilen Oszillator, einer Einrichtung zum Erzeugen eines Spektrums von Harmonischen der Ausgangsfrequenz des stabilen Oszillators, wobei sich das genannte Spektrum über die gesamte Betriebsbandbreite des Geräts erstreckt und jede harmonische Komponente des Spektrums frequenzmäßig von ihren benachbarten Komponenten um einen Betrag entfernt liegt, der gleich einer Vielzahl an Kanalbandbreiten beträgt, weiter mit einem spannungsgesteuerten, frequenzvariablen Oszillator, einem Kippgenerator zum Erzeugen einer veränderlichen Steuerspannung zum Verändern der Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators, einer Mischeinrichtung zum Mischen der Ausgangsgröße des spannungsgesteuerten Oszillators mit der Ausgangsgröße der das Harmonischen-Spektrum erzeugenden Einrichtung, um einen Impuls zu erzeugen, wann immer die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators einer Harmonischen-Komponente gleicht, mit einer Zähleinrichtung zum Zählen der Anzahl der Impulse, die

i 950

, ._ n_urhfahren des spannungsgesteuerten Oszil- °^eim e_rZeu"t werden, einer Einrichtung zum Vor-Zähl f i btit Zähl

e_rZeut werdn, g

•teilen des Zählers auf einen bestimmten Zähl-K-f 'mit einer Vielzahl von testen Frequenz-MhtoreP mit Frequenzen, die voneinander um • η Rein» abweichen, der im wesentlichen gleich T Äbandbreite ist, wobei einer der fester, ? _lLen oszillatoren entsprechend dem Kanal a,s-^F Sw wird auf welchem das Gerät arbeiten soll. ⁸⁶S ntk einer frequenzsteuernden Phasenfangicht Γη" um die Phase der AuseangsaröSe der SS he nric'htung mit der Phase der Ausgangsgröße fs a^ewählte! Oszillators zu vergleichen und um £, "S Phasendifferenz entsprechende Ausgangs-Se zu erzeugen, einer einen Bezugsoszillator mit S , _cr Frequenz aufweisenden Steuereinrichtung ; Zähler, um Zählimpulse einzuleiten, wenn r^c-uenz des spannunesges-euerten Oszillators ,Mt einem bekannten Wert befindet, und mit 'vm Zähler gesteuerten Einrichtung zum Festir Blockieren des Kiopgenerators und zum iS der Steuerspannung des spannunesnesteuer-(S iSors auf Zu Ausgang der PhasinWockier-

quenz kurzzeitig von der ihn steuernden Spannung!. quelle abcetrennt wird, so dall dadurch die sicnerneu des Fangvorgangs nachteilig beeinflußt wird ;.u.w-Patentschiift 3 379 993). .

Es ist auch ein Normalfrequenzgeneraior mit hrequenzsynlhese bekannt, bei dem die gewunscnre Kanalfrequenz mit Hilfe von Teilerstufen, die in Khskade geschaltet sind und von denen nundesten,

eine Teilerstufe programmierbar ist ^einB^^lu *"" den kann. Es wird zwar auch hier ein veränderlicher

Oszillator, der aus zwei Oszillatorstufen besteht gewobbelt und beim Erreicher, der vorprogrammierten Kanalfrequenz frequeiumäß.g stab.hsiert, jedoch e folgt die Abstimmung des veränderlichen aziUators mit Hilfe von Abstimmvaraktoren die jedoch au Grund ihrer Eigenschaften den ,^™^¹^^ veränderlichen Oszillators einschränken. Auf! dieser Tatsache sind auch zwei veränderliche Oszil latoren erforderlich, die das gesamte ^B,^etrl^^ba"^d von 195 bis 400 MHz übcrd'=ken. Die oeidtn ver änderlichen Oszillatoren uberaccten ^ ⁿght ^den selben prozentualen Anteil des gesamten Betneös. bandes, sondern einen untersclMedhche^ Ante, und

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so

angeschlossen ist. Die ^J" its den

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der harmonischen Frequenzen gewobbelt oic y,rd ^das

möglichen

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eines Relais _Zum E,n_san_gs-Ee, jedoch keine

Eingang einer bistabilen

angeschlossen, steht darm, ein'

. definierten Art

kontakte, insbesondere auf Grund von möglichen ^^re"ⁿ^

Kontaktprellen, der OsziUator über die, g- ch nd e^n m^«ten^ ^^ _{die A} ^Be

wünschte Frequenz hinauslauft, bevor das System des ^" f_{Uators ersetzt und} letztere der Misch-

"SSÄt von Na«.. ^»^^

generators der Mischeinrichtung als Eingangsgröße Beim Empfang ist die Antenne 18 vom Filter 16

zuführt und den Ausgang des Bezugsoszillators von abgetrennt und mit einem Eingang eines elektroder Mischeinrichtung abtrennt und den Zähler in nischen abgestimmten HF-Verstärkers 24 für eine Bereitschaft setzt, daß weiter die Schalteinrichtung Vorselektion verbunden. Die durch den Verstärker aus dem ersten Schaltzustand in den zweiten Schalt- 5 24 hindurchgelangenden Signale erscheinen in einer zustand wechselt, nachdem ein Impuls aus der Misch- ersten Mfschstufe 25, wo sie mit der Ausgangsgröße einrichtung erscheint, daß die Schalteinrichtung in des Synthesizers 10 überlagert werden. Der erste jeder Schaltlage den Kippgenerator neu startet und Zwischenfrequenzverstärker 26 kann in geeigneter daß die Einrichtung zum Blockieren des Kippgene- Weise, auf 16,2 MHz abgestimmt sein. Die Ausgangsrators einen Detektor aufweist, um einen In-Phase- io frequenz des Synthesizers muß sich von der Frequenz Zustand zwischen der Ausgangsgröße der Mischein- des ausgewählten Signals um einen Betrag unterrichtung und der Ausgangsgröße des ausgewählten scheiden, der gleich der ersten ZF ist, und demzu-Oszillators zu erfassen. folge wird während des Empfangs die Ausgangs-

Im Gegensatz zu dem bekannten Gerät nacii der frequenz des Synthesizers auf einen Wert verschoben. USA.-Patentschrift 3 379 993 ist das Gerät nach der 15 der 16,2MHz niedriger liegt als der Wert, der wähvorliegenden Erfindung sowohl zum Senden als auch rend des Sendens erzeugt wird. Zusätzlich zum Einzum Empfangen ausgebildet. Soll die Umschaltung speisen der ersten Frequenz in die Mischstufe 25 vervom Sendebetrieb auf Empfangsbetrieb und um- sorgt der Synthesizer den Verstärker 24 mit einer gekehrt durch einen einzigen Schalter erfolgen, so Abstimmgleichspannung eines Wertes, der von der besteht eine grundlegende Forderung darin, daß die ao Frequenz des ausgewählten Kanals abhängig ist.
Abstimmung bei der Umschaltung auf den jeweiligen Ein zweiter Mischer 27 und ein zweiter örtlicher

Betriebszustand sehr rasch und sicher, jedoch auch Oszillator arbeiten auf 15,745MHz, und diese redumit guter Genauigkeit erfolgt. Diese Forderung wird zieren das erste ZF-Signal auf eine zweite Zwischendurch die vorliegende Erfindung voll erreicht, und es frequenz von 455 kHz. Das zweite ZF-Signal wird ist auch im Gegensatz zu dem genannten bekannten 35 in einem Verstärker 29 verstärkt und entweder in Gerät nur eine einzige Mischeinrichtung nötig, wobei einem FM-Demodulator 31 oder in einem AM-das Gerät nach der Erfindung jedoch trotzdem in Demodulator 32 demoduliert, und zwar entsprechend kürzester Zeit, also innerhalb einer Kipperiode des der ausgewählten Betriebsweise. Danach passiert das Kippgenerators, auf den jeweiligen Betriebszustand Audiosignal eine Geräuschspefre und Verstärker-Senden oder Empfangen abgestimmt werden kann. 30 schaltungen 33 zu einem Ausgangswandler 34. Eine

Schließlich läßt sich auch bei dem Gerät nach der automatische Verstärkungsregelungsgröße (AVR) vorliegenden Erfindung auf Grund der Verwendung wird vom AM-Demodulator 32 durch einen Verstärvon kristallgesteuerten Oszillatoren eine Vergleichs- ker 35 abgeleitet, und die Ausgangsgröße dieses Verweise sehr hohe Einstellgenauigkeit erreichen, wobei stärkers steuert die Verstärkung des HF-Verstärkers die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 35 24 und der ZF-Verstärker 26 und 29. Der Betrieb im mit der stabilen Frequenz dieser kristallgesteuerten Sende- oder Empfangszustand wird durch einen Oszillatoren verglichen wird. Sprechschiebeschalter 36 gesteuert. Wenn dieser

Besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Er- Schalter geschlossen ist, was während des Sendens findung sind in den Ansprüchen 2 und 3 beschrieben. der Fall ist, schaltet das Antennenrelais 17 die Ver-

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines 40 bindung der Antenne 18 vom Eingang zum Ver-Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeich- stärker 24 zum Ausgang des Filters 16 um. Gleichnung näher erläutert. Es zeigt zeiiig wird der Synthesizer 10 auf eine Frequenz zu-

F i g. 1 ein funktionelles Blockschaltbild des über- riickgebracht, die niedriger als die. niedrigste zur lagerungs-HF-Sender-Empfänger-Geräts nach der Verfügung stehende Frequenz im Band ist. Der vorliegenden Erfindung. 45 Synthesizer läuft dann in seiner Frequenz nach oben,

F i g. 2 ein funktionelles Blockschaltbild eines Teils bis die Frequenz des ausgewählten Kanals erreicht des Geräts gemäß Fig. 1. ist. Zu diesem Zeitpunkt gelangt ein Signal z«? einer

In F i g. 1 ist der Senderabschnitt gezeigt, und ein eine Sendung ermöglichenden Schaltung 37, die dann Nonnalfrequenzgenerator, z. B. Synthesizer 10, er- den Verstärker 12 mit Energie versorgt, so daß der zeugt eine ausgewählte Frequenz im VHF-Band, 50 Sendeträger ausgestrahlt wird. Das Überwechseln die durch eine entfernt gelegene Abstimmsteuerung von Empfang auf Senden erfolgt so schnell, daß der 11 bestimmt wird.. Die Ausgangsgröße des Synthe- Bedienende nicht zu warten braucht, nach Schließen sizers gelangt zum Verstärker 12, Treiber 13, Lei- des Schalters 36 mit dem Sprechen einer Nachricht stungsverstärker 14, Richtkoppler 15, Tiefpaß 16 und zu beginnen. Es sei erwähnt, daß der Synthesizer Antennenrelais 17, um ein Trägersignal vorzusehen, 55 einen spannungsgesteuerten Oszillator enthält, dessen das über eine Antenne 18 ausgestrahlt wird. Der Trä- Frequenzen von einer bekannten Bezugsfrequenz aus ger kann mit Hilfe eines Modulators im Leistungs- nach oben lauf en, und zwar nahezu auf den Wert verstärker 14 amplitudenmoduliert sein, und zwar der ausgewählten Frequenz. Danach wird die Freentsprechend einem Audiosignal, das seinen Ursprung quenz über eine phasenstarre Schleife genau gean einem Mikrophon 21 hat. Wie dies bei nachrich- 60 steuert. Die Lauffunktion kann aus irgendeinem der tentechnischen Ausrüstungen üblich ist, wird das folgenden Gründe eingeleitet werden: nach dem Audiosignal, bevor es für die Modulation verwendet ersten Anlegen der Stromversorgung, nach dem wird, in einem Audiopresser, Begrenzer und Ver- Ändern der Kanalselektion und nach dem Ändern stärker 22 verarbeitet. Wenn das gesendete Signal der Betriebsart von Empfang auf Senden und umfrequenzmoduliert sein soll, also nicht amplituden- 65 gekehrt

moduliert, wird das verarbeitete Audiosignal an Es soll nun aui F i g. 2 eingegangen werden. Der

einen Modulator 23 geführt, um das Ausgangssignal spannungsgesteuerte Oszillator 41 erzeugt eine Ausdes Synthesizers 10 frequenzzumodulieren. gangsfrequenz, die durch die Spannung auf der

Steuerleitung 42 bestimmt wird. Anfänglich weist die Steuerspannung einen Wert auf. durch den verursacht wird, daß die Frequenz des Oszillators 41 unterhalb der niedrigsten Frequenz im Betriebsbandbereich zu liegen kommt. Ein Startoszillator 43 sieht die bekannte Bezugsgröße vor, womit das Messen der Frequenz des Oszillators 41 beginnt.

Die Ausgangsgröße des Startoszillators gelangt durch ein anfänglich offenes Gatter 44 zu einem Mischer 45. wo sie mit der Ausgangsgröße des Oszillators 41 gemischt wird. Die Differenzfrequenz des Mischers 45 wird zu einem ZF-Verstiirker 4f/ geleitet, der normalerweise auf eine Frequenz von 4 MHz abgestimmt wird. Es wird im folgenden klar hervorgehen, daß der Verstärker wirklich gerastet wird, und zwar in einem engen Bereich entsprechend der Frequenz des ausgewählten Kanals. Βίε jetzt kann man den Verstärker 46 so betrachten, daß er auf ein schmales Band von Frequenzen abgestimmt ist, dessen Mitte oder Zentrum bei 4 MHz liegt. Die Ausgangsgröße des Verstärkers 46 wird in die Form von Impulsen gebracht, und zwar durch die Schallung 47. wobei die Ausgangsgröße dieser Schaltung als Frequenzmarke für den Oszillator 41 dient, und zwar in einer Weise, wie dies nun beschrieben werden soll.

Es sei angenommen, daß der Sprechschiebeschaltcr IrS geschlossen ist und das Erden der Leitung 48 bewirkt, daß die Frequenz des Startoszillators 43 auf 119.6MHz gebracht wird. Ein Rückstellunivibrator 49 wird ebenso betätigt, der dann einen Torsteuer-Univibraior 50 in den »Null«-Zusiand versetzt, wodurch das Gatter 44 in Bereitschaft gebracht wird. Gleichzeitig startet eine Rückstellschaltung 49 den Betrieb eines Kippgenerators Sl, der dann eine Sägezahnausgangsspannung erzeugt. Die Sägezahnspannung erscheint, nach Verstärkung in einem Verstärker 52. auf der Steuerleitung 42. Der Verstärker 52 kann eine nichtlineare Übertragungscharakteristik aufweisen, um die Nichtlinearität der Schaltungen. die durch die Spannung auf der Leitung 42 abgestimmt werden, zu kompensieren.

Die Sägezahnspannung des Kippgenerators beginnt auf einem solchen Wert, daß dadurch bewirkt wird, daß die Frequenz des Oszillators 41 unter 116 MHz gelangt, d. h. die niedrigste Frequenz im Betriebsband. Wenn die Sägezahnspannung zunimmt, folgt auch die Frequenz des Oszillators 41. Wenn die Frequenz des Oszillators 41 115,6MHz erreicht, erscheint am Ausgang des Verstärkers 46 ein Signal mit 5c· 4 MHz, das erfaßt wird und in die Form eines einzelnen Impulses mit Hilfe des Detektors und eines Impulsformers 47 gebracht wird. Dieser Impuls triggert den '/"orsteuer-Multivibrator 50 aus dem »Null«- Zustand in den »Eins«-Zustand, sperrt das Gatter 44 und setzt das Gatter 53 in Bereitschaft. Das Gatter 53 steuert das Durchschalten einer Ausgangsgröße aus einem Harmonischen-Generator 54 durch ein spannungsgesteuertes Nachlauffilter 55 zum Mischer 45.

Ein kristallgesteuerter Oszillator 56 arbeitet auf der genauen Frequenz von 3,2 MHz und sieht ein Signal vor, das bei 57 verstärkt wird und durch 16 geteilt wird, und zwar in einem binären Teiler 58, um ein Ausgangssignal mit einer genauen Frequenz von 0,2MHz vorzusehen. Das 0,2-MHz-Ausgangss'ignaI des Teilers 58 wird in eine Wellenform gebracht, die reich an Harmonischen aller Ordnungen ist, d. h. sowohl gerade als auch ungerade Harmonische enthält, wobei dieses Umformen durch den Spektrumgenerator 54 vorgenommen wird. Das Nachlauffilter 55 wird elektronisch durch die Spannung abgestimmt, die auf der Steuerleitung 42 erscheint, und zwar längs und entlang eines Frequenzbandes, wobei die Frequenzen dieses Bandes von der Frequenz des Oszillators 41 um 4 MHz verschoben sind, d. h. der Frequenz des ZF-Verstärkers 46. Wenn die Oszillatorfrequenz 115.6 MHz erreicht und das Galter 53 in Bereitschaft gesetzt ist. wird das Filter 55 abgestimmt, so daß es diejenigen Frequenzkomponenten in der Ausgangsgröße des Generators 54 hindurchläßt, die um 119,6 MHz zentriert liegen. Wenn daher die Oszillator-Frequenz größer wird, und zwar unter Wirkung der Steuerung des Generators 51, erzeugt jede harmonische Komponente im Mischer 45, die der laufenden Frequenz begegnet oder damit zusammentrifft, einen Impuls am Ausgang des Detektors und [rnpulsformers 47. Wenn z. B. das Gatter 53 zuerst in Bereitschaft gesetzt wurde, so bestehen die vom Filter 55 hindurchgelassenen Frequenzkomponenten aus 119,2, 119,4, 119,6, 119,8 und 120.0 MHz, es ist jedoch keine Komponente vorhanden, die nicht ein ganzes Vielfaches von 0.2 MHz ist. Wenn die Oszillator-Frequenz 115,8 MHz erreicht, wird ein zweiter Impuls durch Kombination der Oszillator-Frequenz mit der 119,8-MHz-Harmonischen-Komponente erzeugt, und bei 116,0 MHz erscheint der dritte Impuls durch Kombination mit der 120,0-MHz-Komponente, usw. Die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators isl zu jedem Zeitpunkt innerhalb der 0,2 MHz bekann . indem die Zahl der Impulse gezählt wird, die erzeugt wurde, nachdem der spannungsgesteuerte Oszillator die Bezugsfrequenz erreicht hat. weiter durch Multiplizieren der Impulszählung mit 0,2 MHz und Addieren des Ergebnisses zu der Bezugsfrequenz. Das Abstimmen des Synthesizers wird durch digitale logische Schaltungen gesteuert, die diesen Prozeß vervollständigen.

Die Frequenz des für den Sende-Empfangs-Betrieb ausgewählten Kanals wird an einer entfernt gelegenen Abstimmsteuereinrichtung 60 gewählt. Diese Steuereinrichtung enthält eine Reihe von Schaltern mit vielen Stellungen, wobei jeder Schalter eine Anzahl von Lagen aufweist, die gleich der Anzahl der variablen ganzen Zahlen im Abstimmband sind. In dem 116,000- bis 152,000-MHz-Band sind z.B. die 100 MHz eine Konstante, die gleich 1 ist, so daß keine veränderliche Steuerlage oder Steuerstellung erforderlich ist. Die Zehner der MHz sind über einen Bereich von 1 bis 5 variabel, so daß ein Schalter mit fünf Stellungen erforderlich wird. Die Einer und zehntel MHz variieren in einem Bereich von 0 bis 100, und jede Gruppe erfordert einen Zehnstellungsschalter, während die 7ioo-MHz-Selektion, für 25 kHz Kanalabstand, nur einen Vierstellungsschalter erforderlich macht.

Jeder Schalter der Steuereinrichtung 60 ist mit einer Umformerschaltung 61 mit Hilfe von getrennten Drahtgruppen verbunden, die in einer angemessenen Zahl vorgesehen sind, um einheitliche Drahtpaarkombinationen für jede Schalterstellung vorsehen zu können. Der Schalter für die 10er MHz erfordert vier Drähte, die Einer und zehntel MHz jeweils fünf Drähte und die V100 MHz zwei Drähte. Die Umiormerschaltung 61 enthält logische Elemente, um die paarweise von der Steuereinrichtung 60 geerdeten

10

Drähte in einheitliche logische Entscheidungen um- nügend nahe bei der 3,950-MHz-Bezugsfrequenz des

zuiormen, die äquivalent zur numerischen Identität Oszillators 67, so daß der 90°-phasenschiebende

des ausgewählten Kanals sind. Ein Vergleicher 62 Phasendetektor 66 fängt und die Oszillator-Frequenz

empfängt die logischen Entscheidungen des Um- auf 118,05OMHz hält, um die ZF-Frequenz genau

formers 61 und prüft fortwährend die Richtigkeit 5 auf 3,950 MHz beizubehalten,

dieser Entscheidungen gegenüber der Ausgangsgröße Aus dem Vorhergehenden läßt sich ersehen, daß

eines Zählers 63. Nach Feststellung der Richtigkeit die 4 MHz, die als Nennfrequenz des ZF-Verstärkcrs

oder Koinzidenz zwischen den Entscheidungen des 46 gegeben sind, in der Tat die acht diskreten Fre-

Umformers 61 und der Ausgangsgröße des Zählers quenzen in dem Band von 4,000 bis 3,825 MHz cnt-

63 signalisiert der Vergleicher 62 den vollständigen io halten, was den Kristallfrequenzen des Oszillators 67 Ablauf der anfänglichen Phasenabstimmung des entspricht. Die Ausführung wird günstig gestaltet, in-Synthcsizers, indem dieser Vergleicher den Kipp- dem der Verstärker 46 nahe auf die Zwischenfrequenz generator 51 vom schnellen Betrieb auf den lang- abgestimmt wird, die vorherrschend ist, wenn das samen schaltet und indem er ein Gatter 64 in Bereit- System stabilisiert ist. Für diesen Zweck wählt eine schaft setzt. Das Gatter 64 leitet dann die Ausgangs- 15 Diodenschaltmatrix 69, die durch den ¹Vn-MIh-größe des ZF-Verstärkers 46 zu einem Tn-Phase- Wähler der Abstimmsteuereinrichtung 60 und der Phasendetektor 65. Wenn bei langsamem Betrieb X-Funktion-Ausgangsgröße des Umformers 61 ge- bzw. Sägezahnspannungsanstieg die Ausgangsgröße steuert wird, einen von vier Spannungswerten aus. des Detektors 65 über einen bestimmten Schwellen- die von einem Spannungsverteiler zum Anlegen an wert läuft, wird der Anstieg der Sägezahnspannung 20 spannungsabhängige bzw. variable Kapazitäten in angehalten. Danach wird ein Einstellen der Oszil- den abgestimmten Schaltungen des Verstärkers 46 zur lator-Frequenz vorgenommen, was nötig ist, um die Verfügung stehen. Der Verstärker 46 wird dadin.h Ausgangsgröße des spannungsgesteuerten Oszillators über 54-kHz-Schrittc abgestimmt, wobei jeder diese: genau auf der ausgewählten Kanalfrequenz zu hai- Schritte oder Stufen für zwei benachbarte Frequer·- ten, und diese Einstellung wird durch Kombination 25 zen im Band von 4,000 bis 3,825 MHz Sorge trägt.
des Fehlersignalausgangs aus einem Quadrierdetek- Die vorausgehende Beschreibung betraf die Betör 66 mit dem Sägezahnausgang, der durch den iriebsweise des Synthesizers im Sendebetrieb. Wiih-Generator51 konstant gehalten wird, im Verstärker rend des Empfangs ist das Abstimmen des Syrthe-52 vorgenommen. sizers grundsätzlich das gleiche, mit der Ausnahme.

Die beiden Phasendetektoren 65 und 66 empfangen 30 daß die Bezugsfrequenzenausgangsgröße des Startals Bezugsfrequenzeingangsgrößen den Ausgang Oszillators 43 auf eine Frequenz von 103,4 MHz eines Kristalloszillator 67. Der Oszillator 67 arbeitet reduziert ist. Dies hat zur Folge, daß die stabilisierte auf einer von acht Frequenzen, die einen Abstand Ausgangsfrequenz des Synthesizers 16,2 MHz beträgt, von 25 kHz aufweisen, was durch eine Frequenzaus- also unter der Frequenz liegt, die an der Abstimmwahlschaltung 68 bestimmt wird. Diese Schaltung 35 steuereinrichtung 60 erscheint, wodurch die erste kann einfach eine Diodenschaltmatrix sein, die durch Mischstufe 25 mit der richtigen Injektionsfrequenz Eingangsgrößen vom ' Ίοο-MHz-Schalter in der zum Empfang von Signalen der angezeigten Frequenz Steuereinrichtung 60 und der X-Y-Funktion (zehntel versehen wird.

MHz Gerade oder Ungerade) aus dem Umformer 61 Das Abstimmen des Synthesizers für den Empfang gesteuert wird. In Abhängigkeit von der Kombination 40 tritt auf, wann immer der Sprechschiebeschalter 36 der Eingangsgrößen zur Auswahlschaltung 68 wird offen ist. Wenn von der Leitung 48 die Erde entfernt einer von acht Kristallen im Frequenzbereich von oder getrennt ist, wird in den Startoszillator 4^ ein 4.000 bis 3,825 MHz ausgesucht, um im Oszillator 67 Kristall mit einer Frequenz 103,4 MHz eingeschaltet, zu arbeiten. Wenn z. B. die Steuereinrichtung 60 auf Ein Öffnen des Schalters 36 bewirkt ebenso die Ereinen Wert ΧΧΧ,ΟΟΟ MHz eingestellt ist, wird ein 45 zeugung eines Impulses, so daß die Rückstellschal-4,000-MHz-Kristall in den Oszillator 67 eingeschal- tung 49 getriggert wird, wodurch wiederum die tet. Wenn die Steuereinrichtung auf XXX.O25 MHz Gattersteuereinrichtung 5C in den »Null«-Zustand finaestellt ist, wird ein 3,975-MHz-Kristall ausgewählt rückgestellt wird; ebenso wird der Zähler 63 in seiusw., wobei es möglich ist, daß die 0,2-MHz-Inter- nen anfänglichen Zustand rückgestellt; weiter wird valle zwischen den Spektrumkomponenten aus dem 5° bewirkt, daß der Kippgenerator 51 automatisch wie-Generator 54 in acht Kanäle unterteilt werden, die der hochgeschaltet wird. Danach fährt der Syntheeinen Abstand von 25 kHz aufweisen. Als weiteres sizer fort, abzustimmen, wie dies in der Sende-Beispiel, wenn die Steuereinrichtung 60 auf eine Fre- betriebsweise der Fall war.

quenz von 118.050 MHz eingestellt ist, wird das Gat- Wenn sich der Synthesizer in einem stabilen ab

ter 64 in Bereitschaft gesetzt, wenn die Oszillator- 55 gestimmten Zustand befindet, entweder im Sende

Frequenz 117,8 MHz übersteigt. An dieser Stelle oder Empfangsbetrieb, und die Steuereinrichtung 6(

wird die Sägezahnspannung nicht angehalten, sie geändert wurde und auf eine unterschiedliche Fre

fährt jedoch mit langsamerer Geschwindigkeit fort, quenz eingestellt wurde, wird der Synthesizer dazi

zuzunehmen. Die Sägezahnspannung fährt fort, die veranlaßt, auf die neu ausgewählte Frequenz abzu

Oszillator-Frequenz anzuheben, und es wird die 60 stimmen. Wenn die Änderungen in der Frequenz, di<

Differenz zwischen der Oszillator-Frequenz und der ausgewählt wurde, Zehner, Einer oder zehntel MH;

122,0-MHz-Komponente des Spektrumgenerators sind, bestimmt der Vergleicher 62, daß die logisch

reduziert, bis ein Wert von 3,950 MKz erreicht ist. Ausgangsgröße des Umformers 61 und die im Zäh

An dieser Stelle erscheint eine merkliche Ausgangs- ler 63 gespeicherte äquivalente Zählung nicht meh

größe am Phasendetektor 65, die durch das Gatter 65 länger »der Wahrheit entsprechen«, und er =ieht ein'

64 geleitet wird, um die Ausgangsgröße des Kipp- Triggerung vor, so daß die Schaltung 49 rückgestell generators 51 zu stoppen und zu halten. Die Aus- wird, und der Synthesizer-Abstimmzyklus beginnt, ganesfrequenz des ZF-Verstärkers 46 ist dann ge- Wenn die ausgewählte Frequenz nur in Vioo-MHz

Schritten geändert wurde, so kann der Vergleicher 62 fortfahren, anzuzeigen, daß eine wahrheitsgemäße Entsprechung zwischen Umsetzer- und Zählerausgangsgrößc vorhanden ist, womit ein Rückstimmen des Synthesizers nicht in der Weise eingeleitet werden könnte, wie diese zuvor beschrieben wurde. Um dieses Ereignis zu verhindern, wird von einem der '/loo-MHz-Steuerdrähte der Abstimmsteuereinheit 60 ein Triggerimpuls für die Rückstellschaltung 49 abgeleitet, so daß eine vollständige Wiederholung des Abstimmvorganges des Synthesizers verursacht wird.

Die Frequenzmodulation wird in diesem System vollständig dadurch in einfacher Weise erreicht, indem man das modulierende Audiosignal zu den Eingangsgrößen zum Verstärker 52 addiert, wobei das Audiosignal eine richtige Amplitude aufweisen muß. um den gewünschten Modulationsindex vorzusehen. Der Oszillator 41 wirkt auf das Audiosignai in gleicher Weise ein wie auf eines der anderen Frequenzslcuevsignale vom Kippgenerator Sl oder Phasendetektor 66. Das Ergebnis besteht darin, daß die Oszillator-Frequenz in einer Geschwindigkeit abweicht, die durch die Amplitude des Audiosignals bestimmt wird, um einen frequenzmodulierten Trägerausgang aus dem Synthesizer zu erzeugen. Diese Ausgangsgröße wird dann im Verstärker 12. 13 und 14 verstärkt und ohne weitere Verarbeitung ausgesendet bzw. ausgestrahlt.

Es sei auf die Beschreibung von F i g. 2 hingewiesen und in dieser Hinsicht hervorgehoben, daß der erste Taktimpuls zum Zähler 63 auftritt, wenn die Frequenz des Oszillators 41 auf 115,6 MHz gebracht wurde. Danach erscheinen zusätzliche Taktgeberimpulse für jede 0,2 MHz Frequenzzunahme. Nach Rückstellen treibt jeder Impuls den Zähler 63 in einen Einheitszustand. Der Vergleicher 62 vergleicht den Zustand des Zählers 63 mit dem Ausgang des Umformers 61, um die Stelle zu bestimmen, an welcher die Frequenz des Oszillators 41. innerhalb 0,2 MHz. auf die gewünschte Frequenz gebracht wurde, und danach beendet er den schnellen Durchlauf.

Die Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung ist dazu geeignet, einen Bereich von ! 16,000 bis 151,975MHz in 25-kHz-Schritten abzustimmen. Der Zähler 63 und der Vergleicher 62 funktionieren oder arbeiten zusammen mit dem Umformer 61 in der Weise, daß die Ausgangsgröße des Kippgenerators von schnell auf langsam geschaltet wird und das Gatter 64 in Bereitschaft gesetzt wird. Der Umformer sieht zusätzliche Ausgangsgrößen vor, um zu bestimmen, ob ein Kristallsatz oder eine Kristallreihe niedriger Frequenz, die vier Kanäle von 0,000 bis 0,075 MHz überspannt oder überdeckt, oder ein Kristallsatz hoher Frequenz, der vier Kanäle von 0,100 bis 0,175MHz überdeckt, für den Kristalloszillator 67 ausgewählt wird.

Es sei angenommen, daß die unterste Betriebsfrequenz von 116,000MHz "ewünscht wird. Der Zehner-MHz-Auswähler wird auf 10 gestellt, der Einer-MHz auf 6 und der Zehntel-MHz auf 0. Die Frequenz des Startoszillators 43 beträgt im Sendebetrieb 119,6 MHz. Die Sägezahnfolge oder Frequenz wird bei einem Zählschritt von 2 geschähet. Der erste Taktimpuls erscheint, wenn die Oszilhitiv Frequenz 115.6 MHz erreicht, und der zweite TaKtimpuls erscheint bei 115.8 MHz, an welcher Stelle das Umschalten in der Sägezahnfrequenz erfo'nt und das Gatter 64 in Bereitschaft gesetzt wird, um ein

is Mitnehmen und eine Phasenstarrheit des spannungsgesteuerten Oszillators zu erlauben.

Als zweites Beispiel sei angenommen. dji.'< auf 137.550 MHz abgestimmt werden soll. Die CP-Ausgänge des Frequenzwählers 60 und die XY-Au- zange

zn de:i Umformers 61 bewirken, daß der Freqiu.τ,r.wiswähler 68 einen Kristall an den Oszillator''' anschließt, der eine Frequenz von 3.850 MHz aulveist. In dem vorhergehenden Beispiel betrue die Frequenz des Oszillators 67 4,000 MHz. Da der erste Taktimpuls auftritt, wenn die Oszillator-Frequenz 115.75 MHz erreicht und zusätzlich die Taktin¹! uhe in 0,2-MHz-lntervallen auftreten, wird ein /ahlschritt oder eine Zählung von 109 erreicht, wenn die Oszillator-Frequenz 137,35MHz gleichkommt. An

dieser Stelle wird der Kippgenerator 51 von schnell auf langsam geschaltet, und"die Oszillator-Frequenz fährt fort, zuzunehmen, jedoch mit einer langsameren Geschwindigkeit bzw. Folge, bis eine Phasenblockierung oder Phasenstarrheifbei !37,550MHz auftritt.

Ein Abstimmen im Empfangsbetrieb erfolgt in identischer Weise, mit der Ausnahme, daß die Startoszillatorfrequenz 103,4MHz beträgt. Demzufolge erscheint der erste Taktimpuls, wenn die Oszillator-Frequenz auf 99,55 MHz gebracht wurde. Wenn die

4ύ Oszillator-Frequenz 121,0 MHz überschreitet bzw. überstreicht, erscheinen 108 zusätzliche Taktinipulse, die ein Umschalten der Sägezahnfolge bewirken. Der Taktimpuls, der im Moment des Ümschaltens auftritt, wird durch das 121,150-MHz-SignaI erzeugt,

und zwar aus der Überlagerung der Oszillator-Frequenz mit der 125,0-MHz-Komponente ar^ derr Spektrumgenerator 54. Die langsame Durchl.uiffolge oder Kippfolge zwingt die Oszillator-Frequenz, zuzunehmen, bis die Differenz zwischen der 125.2-MHz-Komponente aus dem Spektrumgenerator und die Oszillator-Frequenz gleich 3,85OMHz beträgt. Die Oszillator-Frequenz beträgt dann 121,350 MHz. wel dies die richtige Frequenz ist, um eine 16,2-MHz Zwischenfrequenz aus einer empfangenen Signal

frequenz von 137,550MHz zu gewinnen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ferngesteuertes Überlagerungs-HF-Sender-Empfänger-Gerät, das auf einen aus einer Vielzahl von Kanälen ausgewählten Kanal mit begrenzter Bandbreite abstimmbar ist, mit einem stabilen Oszillator, einer Einrichtung zum Erzeugen eines Spektrums von Harmonischen der Ausgangsfrequenz des stabilen Oszillators, wobei sich das genannte Spektrum über die gesamte Betriebsbandbreite des Geräts erstreckt und jede harmonische Komponente des Spektrums frequenzmäßig von ihren benachbarten Komponenten um einen Betrag entfernt liegt, der gleich einer Vielzahl an Kanalbandbreiten beträgt, weiter mit einem spannungsgesteuerten, frequenz variablen Oszillator, einem Kippgenerator zum Erzeugen einer veränderlichen Steuerspannung zum Verändern der Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators, einer Mischeinrichtung zum Mischen der Ausgangsgröße des spannungsgesteuerten Oszillators mit der Ausgangsgröße der das Harmonischen-Spektrum erzeugenden Einrichtung, um einen Impuls zu erzeugen, wann immer die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators einer Harmonischen-Komponente gleicht, mit ein .τ Zähleinrichtung zum Zählen der Anzahl der Impulse, die beim Durchfahren des spannungsgesteuerter. Osr^:!lators erzeugt werden, einer Einrichtung zum Voreinstellen des Zählers auf einen bestimmten /Jihlschritt, mit einer Vielzahl von festen Frequenzoszillatoren mit Frequenzen, die voneinander um einen Betrag abweichen, der im wesentlichen gleich der Kanalbandbreite ist, wobei einer der festen Frequenzoszillatoren entsprechend dem Kanal ausgewählt wird, auf welchem das Gerät arbeiten soll, weiter mit einer frequenzsteuernden Phascnfangeinrichtung, um die Phase der Ausgangsgröße des ausgewählten Oszillators zu vergleichen und um eine der Phasendifferenz entsprechende Ausgangsgröße zu erzeugen, eine einen Bezugsoszillator mit bekannter Frequenz aufweisende Steuereinrichtung für den Zähler, um Zählimpulse einzuleiten, wenn die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators sich auf einem bekannten Wert befindet, und mit einer vom Zähler gesteuerten Einrichtung zum Festlegen oder Blockieren des Kippgenerators und zum Schalten der Steuerspannung des spannungsgesteuerten Oszillators auf den Ausgang der Phasenblockier- oder -fangeinrichtung, wann immer die voreingestellte Zahl des Zählers erreicht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (43, 44, 49,50,53) zum Steuern des Zählers (63) eine Schalteinrichtung aufweist, die entsprechend einem ersten Schaltzustand die Ausgangsgröße des Spektrumgenerators (54, 58) durch die Ausgangsgröße des Bezugsoszillators (43) ersetzt und letztere der Mischeinrichtung (45) als Eingangsgröße zuführt und den Zähler (63) sperrt und die entsprechend einem zweiten Schaltzustand die Ausgangsgröße des Spektrumgenerators (54, 58) der Mischeinrichtung (45) als Eingangsgröße zuführt und den Ausgang des Bezugsoszillators (43) von der Mischeinrichtung (45) abtrennt und den Zähler in Bereitschaft setzt, daß die Schalteinrichtung (44, 49, SO, 53) aus dem ersten Schaltzustand in den zweiten Schaltzustand wechselt, nachdem ein Impuls aus der Mischeinrichtung (45, 46, 47) erscheint, daß die Schalteinrichtung (49) in jeder Schaltlage den Kippgenerator (51) neu startet und daß die Einrichtung (65) zum Blockieren des Kippgenerators (51) einen Detektor aufweist, um einen In-Fhase-Zustand zwischen der Ausgangsgröße der Mischeinrichtung (45) und der Ausgangsgröße des ausgewählten Oszillators (67) zu erfassen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (36) vorgesehen ist, um die Frequenz des Bezugsoszillators (43) auf einen ersten bekannten Wert während des Sendens des Geräts zu bringen und um diese Frequenz auf einen zweiten bekannten Wert während des Empfangens des Geräts zu bringen, wobei die Ausgangsgröße des spannungsgesteuerten Oszillators das zu sendende Signal darstellt und während des Empfangens des Geräts aus einem örtlichen Oszillatorsignal besteht.

'

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltereinrichtung (36,49) vorgesehen ist, un; die Betriebsweise des Geräts entsprechend einem Empfänger oder entsprechend einem Sender auszuwählen, daß die Schaltereinrichtung (36, 39) den Zähler (63) auf einen Zählzustand zurückstellt, von welchem er auf die voreingestellte Zahl zählt, und daß diese Schaltereinrichtung den durch den Kippgenerator (51) beherrschten Abstimmvorgang einleitet, wann immer die Betriebsweise des Geräts vom Empfangen auf Senden und in umgekehrter Richtung geändert wird, daß die Schaltereinrichtung (36, 49) ebenso die Frequenz des Bezugsoszillators (43) in Abhängigkeit von der Betriebsweise des Geräts entsprechend Senden oder Empfangen auswählt.