DE1951444B2 - Tonfrequenz-Überlagerungs-Verfahren - Google Patents

Description

und die geringe erforderliche Bandbreite zur Obertragung zwischen der Zentralstation und den einzelnen Sendestationen.

Durch unterschiedlich lange oder ihre Eigenschaften ändernde Übertragungswege bedingte geringe S Phasenunterschiede können dadurch ausgeglichen werden, daß die Steuerspannung in den einzelnen Sendestationen zusätzlich durch Vergleich mit der Frequenz der Netzspannung in ihrer Phasenlage korrigiert wird. ίο

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert. Dabei wird vorausgesetzt, daß die einzelnen Geräte des Blockschaltbildes hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Funktionsweise bekannt sind.

Die gezeigte Anordnung besteht aus einer Zentralstation 1, einem Empfangsteil 2 einer Sendestation und dem dazwischenliegenden Übertragungsweg. Über den Eingang 3 wird einem Frequenzuntersetzer4 in der Zentralstation eine Spannung mit der Netzfrequenz /„ zugeführt. Im Frequenzuntersetzer wird diese in eine Spannung umgewandelt, deren Frequenz /_s diejenige einer Subharmonischen sowohl der Netzspannung als auch der zu erzeugenden Piloispannung ist. Für die Netzfrequenz sei beispielsweise ein Wert von 50 Hz vorgegeben, während für die Pilotfrequenz f_p ein Wert von216²/s Hz gewählt wird. Die Frequenz f_s erhält dann zweckmäßig den Wert 16^a/s Hz.

Die Spannung mit der Frequenz /_s wird dem Modulator S zugeführt und dort wird die im Oszillator 6 erzeugte Trägerfrequenzspannung von dieser amplitudenmoduliert. Über den Verstärker 7 wird die modulierte Trägerfrequenzspannung auf die einzelnen Übertragungswege gegeben, die sternförmig zwischen der Zentralstation und den Sendestationen angeordnet sind. Zur Entkopplung der Übertragungswege voneinander dienen Verstärker 8.

An den Übertragungsweg 9 ist der Empfangsteil 2 jeweils einer Sendestation angeschlossen. Dieser besteht aus einem Empfangsfilter 10, einem Demodulator 11, einem Empfangsverstärker 12 und einem Frequenzvervielfacher 13. Im Demodulator 11 wird die Subharmonische der Netz- bzw. Pilotspannung aus der übertragenen modulierten Trägerfrequenzspannung phasengetreu gebildet. Im Frequenzvervielfacher 13 wird daraus die gewünschte Pilotspannung in eindeutiger Phasenlage erzeugt Über die Klemme 14 wird die Pilotspannung dem nicht dargestellten Tonfrequenzsender zugeführt, der eine der Pilotspannung in Frequenz und Phase entsprechende Tonfrequenzspannung bildet. Diese wird dem Netz nach einem vorgegebenen Befehlsprogramm überlagert.

Die in den einzelnen Sendestationen aus der übertragenen modulierten Trägerfrequenzspannung gewonnenen Subharmonischen der Pilotspannung stimmen in ihrer Phasenlage überein. Eventuelle geringe Phasenunterschiede, die durch verschieden lange oder ihre Eigenschaften ändernde Übertragungswege bedingt sind, können durch Vergleich mit der Phasenlage der Netzspannung ausgeglichen werden. Da bei der Frequenzvervielfachung eine eindeutige Phasenzuordnung zwischen der erzeugten und der vorgegebenen Spannung vorhanden ist, stimmen auch die Pilot- bzw. Tonfrequenzspannungen der einzelnea Sendestationen in ihrer Phasenlage überein.

Bei einem der eingangs genannten bekannten Verfahren wird die Trägerfrequenzspannung in der Zentralstation von der Pilotspannung moduliert. Für die Übertragung dieser Spannung ist eine große Bandbreite erforderlich; insbesondere dann, wenn die Frequenz der Pilotspannung noch wesentlich höher ist als der angenommene Wert von 216^ä/s Hz. Es werden dann hierfür mehrere für die Übertragung anderer Signale vorgesehene Trägerfrequenzkanäle benötigt, so daß die Kapazität des Übertragungssystems nicht ausreicht.

Dieser Nachteil wird durch das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem nur eine Subharmonische der Pilotspannung übertragen wird, beseitigt. Das Spektrum der Amplitudenmodulation ist dadurch schmalbandig; daher genügt die Inanspruchnahme eines einzigen Kanals des Übertragungssystems.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. abgestimmten Parallelscäiwingkreis als Kopplungs-Patentansprüche: glied zu verwenden, wobei der Parallelschwingkreis " durch ein Schaltorgan periodisch an eine Wechsel- * 1. Tonfrequenz-Überlagerungs-Verfahren, bei spannung mit Netzfreqaenz angeschaltet wird, so daß dem mehrere Sendestationen eine Tonfrequenz 5 er zu einer quasistationären Schwingung entsprechend synchron und phasengleich in ein Stromversor- seiner Resonanzfrequenz angefacht wirsj, die eine gungsnetz einspeisen und bei dem eine Steuer- feste Phasenlage zur Netzwechselspannung hat (DT-spannung in einer Zentralstation erzeugt, zu allen AS 1241530). Wegen der Schwierigkeit, empfangs-Sendestationen übertragen und in jeder Sende- seitig zwischen der gewünschten Rundsteuerfrequenz station zur Synchronisation der Phasenlage der io und den ungewollt entstandenen Harmonischen der einzuspeisenden Tonfrequenz verwendet wird, Netzfrequenz zu unterscheiden, ist die Verwendung dadurch gekennzeichnet, daß als einer Harmonischen der Netzfrequenz jedoch un-Steuerspannung eine in der Zentralstation durch günstig.

   Frequenzteilung von der Frequenz der Netzspan- Es sind auch bereits mehrere Verfahren zur Syn-

   nung abgeleitete Subharmonische dient, die in 15 chronisierung von Hochfrequenz-(Rundfunk-)Sendeden Sendestationen durch Frequenzvervielfachung anlagen bekannt, die jedoch aus verschiedenen Griinin die einzuspeisende Tonfrequenz umgewandelt den zur Synchronisierung von TF-Rundsteuersendewird. anlagen nicht geeignet sind (DT-PSen 580 291,
2. 2. Tonfrequenz-Überlagerungs-Verfahren nach 589 832, 881225 und 923 857).

   Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 20 Weiter ist es auch bekannt, durch einen Rund-Steuerspannung in den einzelnen Sendestationen Steuersender eine Tonfrequenz auszusenden, die aus zusätzlich durch Vergleich mit der Frequenz der einer Harmonischen der Netzfrequenz und einer Netzspannung in ihrer Phasenlage korrigiert wird. festen, netzunabhängigen Frequenz erzeugt wird, die

   vorzugsweise tiefer als die Netzfrequenz liegt (FR-PS as 1540 876). Empfangsseitig wird in den einzelnen

   Rundsteuerempfängem, die nach Art von Superhet-

   empfängern wirken, die feste Tonfrequenz durch subtraktive Mischung mit der gleichzahligen Netzhar-

   Die Erfindung bezieht sich auf ein Tonfrequenz- monischen abgetrennt und für die Befehlsausführung Überlagerungs-Verfahren, bei dem mehrere Sende- 30 verwertet. Diese Art der Frequenzerzeugung im Senstationen eine Tonfrequenz synchron und phasen- der und in den vielen Rundsteuerempfängern ist gleich in ein Stromversorgungsnetz einspeisen und ebenfalls sehr aufwendig und kostspielig,
   bei dem eine Steuerspannung in einer Zentralstation Schließlich ist noch die Methode der Einseiten-

   erzeugt, zu allen Sendestationen übertragen und in bandübertragung bekannt, die bei der Übertragung jeder Sendestation zur Synchronisation der Phasen- 35 der von der Pilotspannung modulierten Trägerfrelage der einzuspeisenden Tonfrequenz verwendet quenzspannung eine Einsparung von Kanälen gewird, stattet, die jedoch den Nachteil aufweist, daß zur Ein derartiges Tonfrequenz-Uberlagerungs-Ver- Demodulation im Empfangsteil eine Trägerfrequenzfahren ist bereits bekannt (»Elektrizitätswirtschaft«, spannung benötigt wird, die frequenz- und phasen-1959, Heft 24, Seiten 831 bis 834). ₄<> starr zu derjenigen der Zentralstation sein muß Nach dem bekannten Verfahren wird entweder (Siemens-Z., Bd. 42 [1968], H. 7, S. 565, sowie die eine synchrone Steuerung des Impulstelegramms und bereits genannte FR-PS 1 540 876).
   Wobbelung der Sendefrequenz oder eine synchrone Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerung des Impulstelegramms sowie synchrone Verfahren zur Koordination von Rundsteuersendern und phasengleiche Einspeisung der Sendefrequenz 45 in einem vermaschten Netz zu schaffen, bei dem die vorgesehen. Nach der ersten Variante wird die Wob- Tonfrequenzen synchronisiert und phasentreu sind, bel-Frequenz so gewählt, daß auftretende Interferen- das sicher gegen Störungen durch Netzharmonische zen an der Reichweitegrenze so kurz sind, daß der ist, bei dem die Tonfrequenz mit der Netzfrequenz Empfang der Impulstelegramme durch die Empfän- in einem festen Verhältnis steht, bei dem die Tonger auch in diesen Gebieten gewährleistet ist. Dieses 50 frequenz auf einfache Weise erzeugt werden kann Verfahren hat aber den grundsätzlichen Nachteil, daß und das zur Übertragung zwischen der Zentralstation vielleicht doch einmal eine Interferenz auftritt, die und den einzelnen Sendestationen nur eine geringe zu einer Fehlfunktion vom Empfangsrelais führen Bandbreite beansprucht.

   könnte, und daß bei Wobbelung verhältnismäßig Die Aufgabe wird bei einem Tonfrequenz-Über-

   breitbandige Empfänger benutzt werden müssen und 55 lagerangs-Verfahren der eingangs genannten Art erdamit den Herstelbrn von Relais von vornherein findungsgemäß dadurch gelöst, daß als Steuerspansonst zweckmäßige Lösungsmöglichkeiten für den nung eine in der Zentralstation durch Frequenz-Frequenzwähler von Empfängern verbaut sind. Nach- teilung von der Frequenz der Netzspannung abgeteilig ist ferner die zur Wobbelung erforderliche auf- leitete Subharmonische dient, die in den Sendewendige Apparatur. Die zweite Variante arbeitet mit 60 Stationen durch Frequenzvervielfachung in die einsynchroner und phasengleicher Einspeisung der TF- zuspeisende Tonfrequenz umgewandelt wird.
   Sendefrequenz mit Hilfe von Umrichtern. Die Steue- Damit liegt ein auf Grund des Standes der Technik

   rung geschieht dabei über einen zentralen HF-Sender, kaum für möglich gehaltenes, höchst einfaches und was einen zusätzlichen Kanal entsprechender Band- optimal wirkendes Verfahren zur Koordination von breite erfordert. Die so erfolgende Erzeugung der 65 Rundsteuersendern in einem vermaschten Netz vor. Rundsteuerfrequenz ist relativ aufwendig. Besonders hervorzuheben sind die gute Synchroni-

   Es ist auch bereits bekannt, einen Rundsteuersender sation und Phasentreue der Tonfrequenzen, die hohe mit einem auf eine Harmonische der Netzfrequenz Sicherheit gegen Störungen durch Netzhannonische