DE2214583C3

DE2214583C3 - Trägerfrequentes Nachrichtenübertragungssystem

Info

Publication number: DE2214583C3
Application number: DE2214583A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr.-Ing. Matthes
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-03-24
Filing date: 1972-03-24
Publication date: 1982-03-25
Also published as: IL41797A0; AU468388B2; AU5335473A; YU79973A; JPS539886B2; NL161013C; JPS499117A; IL41797A; ATA222173A; BR7302125D0; IT981576B; AT334981B; NL161013B; US3895190A; BE797259A; NL7304134A; DE2214583A1; CH557118A; YU39647B; GB1392787A

Description

Die Erfindung betrifft ein trägerfrequehtes Nachrichtenübertragungssystem, bei dem mehrere in Modulatoren mit Hilfe von Trägern umgesetzte Teilbänder entweder sämtliche als untere oder sämtliche als obere Seitenbänder dieser Träger mit Hilfe von Filtern ausgesiebt werden, bei dem diese Seitenbänder zum Übertragungsband vereinigt werden und bei dem nach dem Punkt, in dem die Seitenbänder vereinigt werden, ein Bandpaßfilter, dessen Durchlaßbereich dem des Übertragungsbandes entspricht, in den Leitungsweg geschaltet ist.

Die in den Umsetzereinrichtungen der Trägerfrequenzsysteme verwendeten Modulatoren erzeugen eine Reihe von Seitenbändern und Störprodukten (Klirrfaktoren, Trägerrest), die durch nachgeschaltete Filter unterdrückt werden müssen. Bei den bisher bekannten Anordnungen ist deshalb jedem Modulator ein eigenes Filter nachgeschaltet, das alle unerwünschten Seitenbänder und eine Reihe von Störprodukten des zugeordneten Modulators auf ein zulässiges Maß unterdrückt. Die Zusammenfassung zur übergeordneten Gruppe erfolgt in einem gemeinsamen Entkoppler, dabei überdecken sich die Sperrbereiche der einzelnen Filter über weite Frequenzbereiche. Eine solche Anordnung ist z. B. in der Zeitschrift »Trägerfrequenzeinrichtungen für Fernsprechleitungen«, Ausgabe Januar 1942, S. 34 bis 36, beschrieben.

In der DE-PS 8 51 076 ist ein Mehrfach-Trägerfrequenz-Nachrichtenübertragungssystem beschrieben, bei dem mehreren Frequenzbandteilgruppen zugeordnete Filter derart in Kaskade geschaltet sind, daß in den gemeinsamen Sperrbereichen die Summe der Filterdämpfungen wirksam wird. Bei diesem System ist jedem Modulator ein zusätzliches Filter nachgeschaltet, um

4·-, störende Frequenzen herauszufiltern. Dieses System eignet sich besonders für die Zweiseitenbandmodulation, da hier relativ geringe Anforderungen an die Filter gestellt werden. So ist der Gesamlfilteraufwand - je Modulator werden zwei Filter benötigt — vertretbar.

Für Einseitenbandbetrieb werden jedoch höhere Anforderungen an die Filter gestellt, da hier zusätzlich der Träger und ein Seitenband herausgesiebt werden müssen. Hier ist es zweckmäßig, die Filterwirkungen in wenigen Filtern zu konzentrieren. So werden — wie einleitend beschrieben — die Teilbänder über Bandfilter zusammengefaßt, wodurch sich die Anzahl der Filter praktisch halbiert

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein tragerfrequentes Nachrichtenübertragungssystem zu

bo schaffen, bei dem der Aufwand der in den Umsetzereinrichtungen verwendeten Filter weiter verringert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das trägerfrequente Nachrichtenübertragungssystem gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß der Ausgang des Modulators,

bi der im Falle der Zusammensetzung des Übertragungsbandes aus den unteren Seitenbändern deren oberstes bzw. im Falle der Zusammensetzung aus den oberen Seitenbändern deren unterstes liefert, ohne Zwischen-

schaltung eines Filters mit dem Punkt, in dem die Seitenbänder vereinigt werden, verbunden ist und daß den Ausgängen der übrigen Modulatoren Tiefpässe bzw. Hochpässe nachgeschaltet sind, deren Durchlaßgrenzen bei den oberen bzw. unteren Grenzfrequenzen ■-> der in den ihnen zugeordneten Modulatoren erzeugten Seitenbänder liegen und über die diese dem Punkt, in dem sie zum Übertragungsband vereinigt werden, zugeführt werden.

Insbesondere kann dabei das trägerfrequente Nach- in richtenübertragungssystem derart ausgebildet sein, daß der Ausgang eines jeden der übrigen Modulatoren mit dem Eingang eines Tiefpasses bzw. Hochpasses verbunden ist daß die Tiefpässe bzw. Hochpässe in einer solchen Reihenfolge in Kette geschaltet sind, daß ι ■-, sich ihr Durchlaßbereich vom ersten zum letzten hin immer mehr vergrößert und daß der Ausgang des letzten Filters der Kette mit dem Punkt, in dem die Seitenbänder vereinigt werden, verbunder ist.

Durch diese Maßnahmen erreicht man den Vorteil, daß man für den Fall, daß die Trägerfrequenzen nicht außerhalb des Übertragungcbandes liegen, an Stelle von einzelnen Bandpässen für jeden Modulator mit jeweils vollständigen Anforderungen an die Dämpfungswerte im Sperrbereich einfache Tiefpässe verwenden kann, 2> die in den Teilbereichen des Übertragungsbandes der jeweiligen Übertragungsebenen entsprechende Toleranzen einhalten müssen und daß der eine Bandpaß am Ende der Filterkette alle vorgeschalteten Tiefpässe in einem für alle Teilbänder notwendigen und gleichen unteren Frequenzbereich zu Bandpässen ergänzt. Die Tiefpässe müssen an der jeweiligen Bandgrenze eine entsprechend hohe Sperrdämpfung aufweisen, welche jedoch über den weiteren Übertragungsbereich hin in dem Maß abfallen kann wie die Sperrdämpfung der j5 nachgeschalteten Filter ansteigt. Der Bandpaß am Schluß der Kette muß die gleichen Dämpfungsforderungen erfüllen wie sie sonst alle Einzelbandpässe des bisherigen klassischen Verfahrens erfüllen müßten. Dadurch erhält man überwiegend einfachere Filter, die mit weniger Einzelelementen aufgebaut werden können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das trägerfrequente Nachrichtenübertragungssystem auch so ausgestaltet werden, daß der Ausgang eines jeden der 4-> übrigen Modulatoren mit dem Eingang eines Tiefpasses bzw. Hochpasses verbunden ist und daß alle diese Filter ausgangsseitig miteinander und mit dem Punkt, in dem die Seitenbänder vereinigt werden, verbunden sind.

Die Lösung führt nicht zum minimalen Filteraufwand, bietet jedoch den Vorteil, daß die Zusammenfassung der einzelnen Teilbänder zum Übertragungsband in einem Entkopplernetzwerk erfolgen kann.

Eine weitere Ausgestaltung des Trägerfrequenzsystems nach der Erfindung sieht vor, daß jeweils mehrere Modulatoren, deren Trägerfrequenzen nicht in den Übertragungsbereich der jeweiligen Seitenbänder fallen, zu einer Untergruppe zusammengefaßt sind, deren Ausgänge mit dem Eingang eines jeder dieser Untergruppen zugeordneten Tiefpasses bzw. Hochpas- t>o ses verbunden sind uPd daß die Ausgänge dieser den einzelnen Untergruppen zugeordneten'Filter miteinander und mit dem Punkt, in dem die Seitenbänder vereinigt werden, verbunden sind.

Man erhält dadurch den Vorteil, daß die Zahl der μ benötigten Filter verringert werden kann, jedoch muß die Anstiegsflanke bei der Grenzfrequenz der Tiefpässe steller sein. Diese Lösung wird daher überall dort von Vorteil sein, wo eine Versteilerung der Anstiegsflanke auf Grund gegebener Frequenzpläne nicht ins Gewicht fällt.

An Hand der Ausführungsbeispiele nach den F i g. 1 bis 3 wird die Erfindung an einem Trägerfrequenzsystem zur Bildung der Sekundärgruppenlage näher erläutert

Der Übertragungsbereich der Grundsekundärgruppe ist von CCITT zwischen 312 und 552 kHz festgelegt Fi g. 1 zeigt eine Anordnung, bei der jedem Modulator Mi bis M 5 ein eigenes Filter Fl... F5 zugeordnet ist. Die ersten vier Filter Fl ... F4 sind dabei einfach aufgebaute Tiefpässe, deren Grenzfrequenz jeweils bei der oberen Grenzfrequenz des zu übertragenden Teilbandes liegt Das Filter Fl überträgt Nutzfrequenzen von 312 bis 360 kHz, das zweite Filter F2 Nutzfrequenzen von 312 bis 408 kHz, das Filter F3 Nutzfrequenzen von 312 bis 456 kHz und das Filter F4 von 312 bis 504 kHz, wobei die Grenzfrequenzen dieser als Tiefpaß ausgebildeten Filter jeweils bei 360,408,456 und 504 kHz liegen. Lediglich das fünfte Filter F5 ist als Bandpaß wie bii den bisher bekannten Lösungen ausgebildet und muß auch die entsprechenden Toleranzforderungen im Durchlaßbereich und Dämpfungsforderungen im Sperrbereich einhalten. Die Filter Fl ... F4 brauchen lediglich in den jeweils angegebenen Bereichen der Nutzfrequenzen entsprechende Toleranzforderungen einhalten. Unterhalb dieser Bereiche sind die Toleranzforderungen uninteressant, und im Sperrbereich müssen diese Tiefpässe jeweils lediglich in der Nähe der Grenzfrequenz hohe Sperrdämpfungen einhalten. Es muß beispielsweise das Filter Fl eine hohe Sperrdämpfung lediglich im Bereich von 420 bis 468 kHz einhalten, während im Bereich nach 469 kHz bereits durch die Sperrdämpfung des nachfolgenden Filters die entsprechend hohen Sperrdämpfungen erreicht werden. Es zeigt sich daher, daß das jeweils vorangehende Filter in dem Ausmaß an Sperrdämpfung verlieren kann, in dem die nachgeschalteten Filter an Sperrdämpfung gewinnen. Lediglich das zuletzt geschaltete Filter F5 begrenzt das gesamte Übertragungsband sowohl im unteren als auch im oberen Bereich und hält sowohl unterhalb als auch oberhalb des Durchlaßbereichs entsprechend hohe Sperrdämpfungsforderungen.

Eine Anordnung mit fünf Filtern, bei der nicht mehr als zwei Filter in Reihe geschaltet sind, wobei jedoch ebenfalls die ersten vier Filter als Tiefpässe ausgebildet sind und lediglich das letzte Filter F5 einen Bandpaß bildet, ist in Fig. 2 gezeigt. In dieser Anordnung ist ebenfalls jedem Modulator Mi ... M5 ein Filter zugeordnet, wobei jedoch die ersten vier Filter ausgangsseitig über einen Entkoppler parallel geschaltet sind und lediglich das Filter F5 über den Entkoppler in Reihe zu jedem dieser vier Filter Fl ... F4 liegt. Der Modulator M5 ist mit seinem Ausgang direkt mit dem Eingang des Entkopplers verbunden. Als Entkoppler dient ein Verstärker V.

Eine Anordnung, bei der nicht nur die Filter vereinfacht, sondern auch noch in ihrer Zahl reduziert sind, zeigt F i g. 3. Bei dieser Anordnung werden jeweils mehrere Modulatoren, die nebeneinander liegen, mindestens jedoch zwei, zu einer Untergruppe zusammengefaßt und einem gemeinsamen Filter FI, FII zugeführt. Die Filter FI, FII dieser Untergruppen werden ausgangsseitig wiederum mit einem Filter F5, das als Bandpaß ausgebildet ist, gekoppelt. Zudem wird der Ausgang des Modulators M5 ebenfalls mit dem

Eingang des Filters F5 verbunden. Im vorliegend beschriebenen Fall müssen diese Filter auf Grund des vorgegebenen Frequenzplans, jedoch soweit es die Tiefpässe FI und FII betrifft, eine große Flankensteilheit bei der Grenzfrequenz aufweisen. Dies ist jedoch nicht in allen Übertragungsebenen von Trägerfrequenzsystemen der Fall, so daß diese Lösung dort mit großem Vorteil angewendet werden kann. Am Schluß wird nun noch eine tabellarische Übersicht der Versionen I bis III, die den Anordnungen nach den Fi g. 1 bis 3 entspricht, gegeben, aus der ersichtlich ist, wie viele Filter jeweils

für jede Version verwendet werden müssen, und welche Anzahl von Induktivitäten und Kapazitäten dabei erforderlich ist. Am Schluß der Tabelle ist die Summe der einzelnen Bauteile getrennt in Induktivitäten und Kapazitäten angegeben. Im Gegensatz dazu ergibt sich bei der bisher bekannten Anordnung, bei der jedem Modulator ein Bandpaß direkt nachgeschaltet ist, eine Zahl von fünfundzwanzig Induktivitäten und fünfundfünfzig Kapazitäten, woraus die enorme Verringerung an Bauteilen bei der Anordnung nach der Erfindung ersichtlich ist.

zu F i g. 1

zu F i g. 2

zu F i g. 3

	L	2 2 2	C	Fl F2 F3	L	3 3 3	C	FI FII F5	ι.	4 4 4	C
Fl Fl F3		2 5	Ul Ul Ul	F4 F5	2 5	8 8 6			12	9 9 8
F4 F5		13	5 10		2 16	6 10		2		26
	2		30	Hierzu	2 Bhilt Zeichnungen	38

Claims

Patentansprüche:

1. Tragerfrequentes Nachrichtenübertragungssystem, bei dem mehrere in Modulatoren mit Hilfe von Trägern umgesetzte Teilbänder entweder sämtliche als untere oder sämtliche als obere Seitenbänder dieser Träger mit Hilfe von Filtern ausgesiebt werden, bei dem diese Seitenbänder zum Übertragungsband vereinigt werden und bei dem nach dem Punkt, in dem die Seitenbänder vereinigt werden, ein Bandpaßfilter, dessen Durchlaßbereich dem des Übertragungsbandes entspricht, in den Leitungsweg geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Modulators (MS), der im Falle der Zusammensetzung des Übertragungsbandes aus den unteren Seitenbändern deren oberstes bzw. im Falle der Zusammensetzung aus den oberen Seitenbändern deren unterstes liefert, ohne Zwischenschaltung eines Filters mit dem Punkt, in dem die Seitenbänder vereinigt werden, verbunden ist und daß den Ausgängen der übrigen Modulatoren (M 1...M4) Tiefpässe bzw. Hochpässe nachgeschaltet sind, deren Durchlaßgrenzen bei den oberen bzw. unteren Grenzfrequenzen der in den ihnen zugeordneten Modulatoren erzeugten Seitenbänder liegen und über die diese dem Punkt, in dem sie zum Übertragungsband vereinigt werden, zugeführt werden.

2. Tragerfrequentes Nachrichtenübertragungssystern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang eines jeden der übrigen Modulatoren (M 1... M4) mit dem Eingang eines Tiefpasses bzw. Hochpasses (Fi ... F 4) verbunden ist, daß die Tiefpässe bzw. Hochpässe in einer solchen Reihen- J5 folge in Kette geschaltet sind, daß sich ihr Durchlaßbereich vom ersten zum letzten hin immer mehr vergrößert und daß der Ausgang des letzten Filters (F4) der Kette mit dem Punkt, in dem die Seitenbänder vereinigt werden, verbunden ist (Fig.1).

3. Tragerfrequentes Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang eines jeden der übrigen Modulatoren (M 1... M 4) mit dem Eingang eines Tiefpasses bzw. Hochpasses (Fi ... F4) verbunden ist und daß alle diese Filter ausgangsseitig miteinander und mit dem Punkt, in dem die Seitenbänder vereinigt werden, verbunden sind (F i g. 2).

4. Trägerfrecuentes Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere Modulatoren (Mi, M2; Λ/3, Μ4), deren Trägerfrequenzen nicht in den Übertragungsbereich der jeweiligen Seitenbänder fallen, zu einer Untergruppe zusammengefaßt sind, deren Ausgänge mit dem Eingang eines jeder dieser Untergruppen zugeordneten Tiefpasses bzw. Hochpasses (Fl, FH) verbunden sind und daß die Ausgänge dieser den einzelnen Untergruppen zugeordneten Filter miteinander und mit dem Punkt, in dem die Seitenbändei¹ vereinigt werden, verbunden sind (F i g. 3).

5. Tragerfrequentes Nachrichtenübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, dem Bandpaßfilter (F5) ein Verstärker (V) vorgeschaltet ist, der zugleich als Entkoppler wirkt (Fig. 2).