DE2052647A1 - Großsignaltestverfahren, insbesondere für FM-Empfänger - Google Patents

Description

• "Großsignaltetverfahren, insbesondere für FN Empfänger" Infolge der Tatsache, daß im Signalweg eines Empfängers immer nichtlineare passive.oder aktive Bauelemente vorhanden sind, ergeben sich eine Reihe von Störeffekten, insbesondere dann, wenn starke Empfangssignale.dem Empfänger zugeführt werden.
• Diese Störeffekte treten in zunehmendem Maße bei Rundfunkempfängern für UKW-Empfang auf. Der Grund hierfür liegt in dem zunehmenden Ausbau des UKW-Rundfunksendernetzes, wodurch die Wahrscheinlichkeit steigt, daß immer mehr und stärkere Signale an den Empfängereingang gelangen. Aus diesem Grunde muß neben der Grenzempfindlichkeit des Empfängers auch dessen Großsignalverhalten Beachtung geschwenktwerden.
• Die wichtigsten Großsignalstöreffekte, die in einem UKW-Empfänger auftreten können, werden im folgenden kurz erläutert: 1. Beeinflussung des Empfängeroszillatorsdurch das Eingangssignal Ab einer gewissen Empfangssignalstärke kann eine Änderung der Oszillatorfrequenz auftreten, die so stark sein kann, daß bei Einstellung des Empfängers auf das starke Signal eine Modulatienverzerrungdes zwischenfrequenten Signals entsteht. Weiterhin ist es möglich, daß andere Empfangssignale durch die starken Empfangssignale zusätzlich frequenzmoduliert werden, also Kreuzmodulation (FM) entstehen kann.
• 2. Verschlechterung der Grenzempfindlichkeit Mit zunehmender Aussteuerung der Empfängereingangsstufen erhöht sich die Rauschzahl des Empfängers. Das bedeutet, daß bei Vorhandensein starker Empfangs signale andere empfangene Signale eine Verschlechterung des Signal/Stör- Verhältnisses erfahren.
• 3. Mehrdeutigkeitsempfang Bei Vorhandensein starker Signale entstehen durch die nichtlinearen Effekte im Signalweg eine Vielzahl von unerwünschten Mischprodukten, die, auf die Zwischenfrequenz umgesetzt, zu starken Störwigen anderer sonst brauchbar zu empfangener Stationen führen können.
• Der unter 1 ganannte Störeffekt ''Modulationsverzerrungen ist relativ leicht mit Verwendung von nur einem Signal sender in Verbindung mit einer Klirrfaktormessung zu bestimmen.
• Dagegen erfordert der Störeffekt "Kreuzmodulation" bereits schon die Verwendung eines zweiten Signalgenerators und die Messung des Störmodulationsgrades.
• Der unter 2 genannte Störeffekt erfordert ebenfalls zumindest zwei Signalgeneratoren und eine Messung des Signal/Stör-Verhältnisses.
• Außerordentlich schwierig und aufwendig ist die Beurteilung des unter 3 genanntell Störeffektes Nehrdeutigkeitsempfang".
• hierbei gilt es, die Anzahl und Stärke der zusätzlichen störenden Mischprodukt<£ festzustellen, statistisch zu erfassen und zu bewerten.
• Die bekannten Meß- und Beertungsverfahren sind ein Kompromiß zwischen ArbeItsaufwand und Aussagewert. Wegen der Unsicherheit, die man in den bisher bekannten und benutzten Testverfahren sieht, werden heute noch umfangreiche und aufwendige Empfangsversuche durchgeführt, die aber für eine systematische Entwicklung von UKW-Tunern wenig geeignet ist.
• Die Erfindung gibt ein Test- und Bewertungsverfahren an, bei dem die sonst umständlich zu bestimmenden Störeffekte: Kreuzmodulation, Verschlechterung des Signal/Stör-Verhältnisses und der Mehrdeutigkeitsempfang in kurzer Zeit getestet und ausgewertet werden können.
• Das Prinzip der Erfindung besteht darin, daß zum Test ein Signalgenerator verwendet wird, der außer den starken modulierten oder nichtmodulierten Störtestsignalen, deren Einfluß man bestimmen möchte, eine Vielzahl von modulierten Nutztestsignalen liefert, deren Amplituden über den getesteten Empfangsbereich einander gleich sind, (vorzugsweise aber gemeinsam in ihrem Amplitudenwert variiert werden können), und daß mit dem Empfänger bzw. Eingangsteil mittels Durchstimmen des Empfangsbereiches die einzelnen Nutztestsignale 'abgefragt werden, ob sie gestört sind.
• Dabei wird zur Kennung der von den einzelnen Nutætestsignalen herrührenden Empfangsstellen je eine Kennmodulation (Pilot) aufgeprägt.
• Im folgenden soll- die Erfindung anhand der Fig. 1 bis 4 erläutern werden.
• Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Testanlaga, Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung für die Realisierung eines zweckmäßigen Abstimmspannungs-Zeitverlaufs für elektronische Abstimmung.
• In Fig. 3 ist das dem Prüfling zugeführte Testsignalspektrum dargestellt.
• Fig. 4 zeigt als Beispiel das Testergebnis eines Tuners.
• Die von den Testgeneratoren 2 und 3 (Fig. 1) erzeugten Signale (Fig. 3) werden dem Antenneneingang des Prüflings zugeführt. Von einer gesteuerten Abstimmeinrichtung 5 (mechanischer Antrieb für mechanisch abgestimmte Tuner, Abstinunspannung für elektronisch abzustimmende Tuner) wird der Prüfling durchgestimmt und gleichzeitig liefert diese Abstimmeinrichtung ein von der Abstimmung abhängiges Signal, das in der Auswerteschaltung zur Steuerung der Frequenzkoordinate (für x-y-Schreiber) dient. Das vom Prüfling 1 (Tuner + ZF-Verstärker + FM Demodulator) abgegebene NF-Spektrum (Pilotton, Störmodulation und Rauschen) wird der Auswerteschaltung zugeführt. In der Auswerteschaltung wird zunächst festgestellt, ob das Ausgangssignal den Pilotton enthält. Hierzu wird, um Mehrfachauswertung durch die S-förmige Demodulationskurve zu vermeiden, zusätzlich ein Phasenvergleich der Ausgangsspannung mit der Modulationsspannung für die Nutztestsignale vorgenommen, so daß nur die NF von der Haupt flanke der Demodula.tlonskennlinie ausgewertet wird.
• Zur Auswertung der Störmodulation und des Rauschens wird in der Auswerteschaltung der Pilotton vom übrigen NF-Spekvtrum mittels Filter getrennt, über Bewertungsfilter, (z. B.
• Ohrkurvenfilter) geleitet und der Störmodulationsgrad in Bezug auf einen vorgegebenen Nutzmodulationshub gemessen. Beide Aussagen, Vorhandensein des Pilottons und Erreichen eines vorgegebenen Störmodulationsgrades werden in einer Koinzidenzschaltung zu einer Gut-Schlecht -Aussage für die Registrierung umgeformt. Ein x-y-Schreiber liefert dann in Abhängigkeit von der Abstimmfrequenz die Einzelaussagen und die statische Verteilung der von den Störtestsignalen gestörten Empfangskanäle (Fig. 4).
• Um die Stärke der durch die Störtestsignale verursachten Störeffekte (z. B. Mehrdeutigkeitsstellen, Rauschen) feststellen zu können, ist es zweckmäßig, die Amplituden der Nutztestsignale variierbar zu machen. Dadurch kann man die Amplitude feststellen, bei der das Nutzsignal das Störsignal gerade unterdrückt (bei FM). Es wird also indirekt die Amplitude der Störtestsignale, bezogen auf den Antenneneingang, gemessen (Substitutionsmethode).
• Beim Testen von diodenabgestimmten UKW-Tunern würde die direkte Steuerung des x-y-Schreibers von der "Abstimmspannung zur Darstellung der Frequenzkoordinate zu einer starken Nichtlinearität der l2FrequenzachsetB führen. Äus diesem Grunde wurde durch Zwischenschalten eines entgegengesetzt nichtlinearen Spannungsfunktionswandlers eine weitgehende Linearisierung der t8FrequenzachsetX angestrebt und erreicht.
• Weiterhin ist es im Interesse kurzer Testzeit zweckmäßig, die Steuerspannung für dodenabgestimmte Tuner nicht von einer Sägezahnspannung abzuleiten, sondern von einem Spannungsgenerator nach Fig. 2. Hierbei wird der zeitliche Verlauf der Abstimmspannung von einem sich entladenden Kondensator gewonnen. Dieser zeitliche Spannungsverlauf garantiert bei großem Spannungswert (Beginn der Entladung) eine große Spannungsänderung pro Zeiteinheit, wodurch die geringe Abstimmsteilheit von Abstimmdioden in ihrer Auswirkung auf den zeitlichen Abstimmverlauf kompensiert wird, während im Bereich kleiner Spannung, wo die Abstinunsteilheit von Abstimmdioden groß ist, die Spannungsänderung pro Zeiteinheit (gegen Ende der Entladung) gering ist. Damit ist es möglich, einen linearen Zeit-Frequenz-Verlauf beim Durchstimmen zu erreichen.

Claims (8)

1. Patentansprüche

   xi.)) Großsignaltestverfahren, insbesondere für FM-Empfänger, z. B. UKW-Eingangsteile (Mischteil, Tuner), dadurch gekennzeichnet, daß dem Prüfling (1) außer den Störtestsignalen (2) eine Vielzahl von mit je einer Kennmodulation versehenen Nutztestsignale (3) zugeführt werden, deren Amplituden innerhalb des zu testenden Empfangsbereiches einander gleich oder nahezu gleich sind, und daß die beim Durchstimmen des Prüflings am Demodulatorausgang auftretenden niederfrequenten Ausgangssignale (NF) von einer Auswerteschaltung (4) analysiert werden.
2. 2.) Großsignaltestverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ampliden der Nutztestsignale gemeinsam variierbar sind.
3. 3.) Großsignaltestverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (4) so ausgebildet ist, daß sie eine getrennte Auswertung der verschiedenen Störeffekte erlaubt.
4. 4.) Großsignaltestverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzabstand zweier benachbarter Nutztestsignalkomponenten konstant ist und etwa gleich der Empfangskanalbreite gewählt ist.
5. 5.) Großsignaltestverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Störtestsignale (3) unmoduliert oder wahlweise moduliert sind.
6. 6.) Großsignaltestverfahren nach Anspruch i mit Störbewertung, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Demodulator abgegebene niederfrequente Störspektrum (NF) wahlweise vor deren Registrierung über ein Bewertungsfilter (z. B. Ohrkurvenfilter) geleitet ¢erden.
7. 7.) Großsignaltestverfehren nach Anspruch 1 zur Registrierung der Einzeltestergebnisse, insbesondere für das Testen von diodenabgestimsten Empfängern, dadurch gekennzeichnet, daß die für die t2Frequenzachset des Registriergebrätes (z. B. x-y-Schreiber) maßgebliche Steuerspannung so von der "Abstimmspannung" über einen Funktionswandler umgeformt ist, daß sich ein linearer oder nahezu linearer Frequenzmaßstab für die Registrierung ergibt.
8. 8.) Großsignaltestverfahren nach Anspruch 7 für automatische Bereichsdurchstimmung desPrüflings, dadurch Sekennzeichnot' daß zur Erzielung konstanter oder nahezu konstanter Durchstimmgeschwindigkeit in Bezug auf die Frequenz die Abstimnspannung über den Entladevorgang eines RC-Gliedes (Fig. 2) gewonnen wird.

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