DE2235892A1 - Hochfrequenzempfaenger fuer den empfang von impulsmodulierten traegersignalen - Google Patents

Description

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Patentanwälte

Dr.-Ing. Wilhelm ßeicliel
Dipl-Ing: Wolfgang Reichel

6 Frankfurt a. M. 1
Parksiiaße 13

7137

TULL AVIATION CORPORATION, Armonk, New York, VStA

Hochfrequenzempfänger für den Empfang von impulsmodulierten Trägersignalen

Die Erfindung "betrifft einen verbesserten Hochfrequenzempfänger für den Empfang von impulsmodulierten Trägersignalen und insbesondere eine Empfangsschaltung, die bezweckt, auf wirksamere Weise ein genaues unverzerrtes Ausgangssignal zu erzielen.

Bei impulsmodulierten Signalen ist das Verhältnis der Trägerspitzenamplitude zur mittleren Trägeramplitude sehr groß. Mit einer solchen Charakteristik und mit gewöhnlichen für Gleichstromträgerpegel empfindliche automatische Verstärkungsregelungsschaltungen in dem Empfänger, die für die mittlere Trägeramplitude empfindlich sind, besteht die Tendenz, daß die Verstärker des Empfängers überlastet und eine Verzerrung und "Verstümmelung" der Signale verursacht werden. Der Ausdruck "Verstümmelung" bedeutet den vollen Verlust der höheren Amplitudenabschnitte des Trägersignals. Dies führt zu einem weitgehenden Ausfall der Signalinformation.

Außerdem wurde beim Empfang von impulsmodulierten Signalen mit einem großen Verhältnis von Spitzen- zu Mittelwert des Signals festgestellt, daß es- sehr schwierig ist, einen gleichförmigen, normalisierten Ton- bzw. Niederfrequenzausgang in dem Empfän-

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zu erhalten, in dem die Tonsignalamplitude ein spezifischer. Verhältnis zur miLLloren Gleichspannuncsamplitude des Trägers hat. Die Forderung nach einem solchen normalisierten Ausgang ist besonders erwünscht bei Flugzeug-Leitsystemen, wie z.B. dem sog. Instrumentenlandesystem (ILS).

Ein Sender für impulsmodulierte ILS-Signale ist in der älteren deutschen Patentanmeldung P 21 64 952.5 der Anmelderin mit der Bezeichnung "Verfahren zum Aussenden von Funksignalen für ein Instrumentenleitstrahlsystem und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens" angegeben. Dort ist eine Abtastleitstrahl-Methode und -Einrichtung beschrieben, bei der unter anderem einzelne raumbezogene Hochfrequenzleitstrahlen zwischen verschiedenen Strahlpositionen bzw. -Stellungen umgeschaltet oder kommutiert werden, wodurch ein impulsmoduliertes Signal von jeder Strahlstellung ausgeht. Diese Methode ist in erster Linie für die Flugzeugführung gedacht. Dabei wird ein einziger Trägergenerator verwendet und die einzelnen Trägerstöße in den einzelnen Strahlstellungen überschneiden sich, derart, daß nur ein Trägerstoß in einer Strahlstellung in einem gegebenen Augenblick gesendet wird. Der Siräil ist in jeder Strahlsteilung unabhängig moduliert. Bei diesem System können bis zu fünf oder mehr einzelne Strahlstellungen vorgesehen sein. Dementsprechend kann der Anteil der Gesamtzeit, in der der Empfänger ein starkes Signal empfängt (hier auch als Arbeitsintervall bezeichnet), sich über einen weiten Bereich ändern, je nach der Lage des Flugzeugempfängers in bezug auf die verschiedenen Strahlen. Wenn der Empfänger sich im Zentrum des Strahlenrasters befindet, kann er beispielsweise drei oder mehr der Strahlsignale mit im wesentlichen gleichen Amplituden empfangen und das Arbeitsintervall kann dicht bei 30% liegen. Wenn andererseits der Empfänger sich abseits an einer Seite des Strahlrasters befindet, kann nur ein starkes Signal empfangen werden; das Strahlsignal wird nur von einer Strahlstellung stark empfangen und das Arbeitsintervall mag 10% oder weniger betragen. Demnach kann bei einem derartigen impulsmodulierten Abtaststrahlsystem das Arbeitsintervall sich drastisch ändern und

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infolgedessen ist das Verhältnis des Spitzen- zum Mittelwert der Trägeramplitude nicht nur hoch, sondern auch über einen weiten Bereich veränderlich.

In diesem Sinne ist es Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Empfänger für impulsmodulierte Trägersignale zu schaffen, der das Problem der Spitzenverstümmelung ausschaltet und gleichförmige normalisierte ton- bzw. niederfrequente Ausgangssignale trotz eines in weitem Bereich veränderlichen Arbeitsintervalls liefert.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung einen Hochfrequenzempfänger für impulsmodulierte Trägersignale vor, der wenigstens einen Hochfrequenzverstärker, eine Detektorstufe und wenigstens eine Niederfrequenzstufe aufweist. Ein Spitzendetektorkreis ist so angeschlossen, daß er Signale aus dem Hochfrequenzverstärker aufnimmt und als Detektor für Signalspitzen wirksam ist, und ist in eine Regelschleife einbezogen, um die Verstärkung des Hochfrequenzverstärkers automatisch zu regeln und damit die Überlastung des Empfängers zu verhindern, wodurch eine Verzerrung und Verstümmelung der Signale vermieden wird. Ein Normalisierungskreis ist vorgesehen, um aus dem Trägersignal einen Qleichspannungspegel abzuleiten, entsprechend dem Trägersignalpegel zusammen mit den Niederfrequenz-Ausgangsspannungen, wobei dieser Normalisierungskreis bewirkt, daß die Verstärkung des Empfängers so geregelt wird, daß der Gleichspannungspegel im wesentlichen konstant gehalten wird.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigt:

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Fig. 1 ein Blockschema eines Hoehfrequenzempfängers mit den Merkmalen der Erfindung;

Fig. 2 Einzelheiten eines Schaltungsscheraas einer bevorzugten Ausführungsform des Spitzendetektorkreises, der einen Bestandteil des Empfängers der Fig. 1 bildet;

Fig. 3 Einzelheiten eines SchaItungsSchemas einer bevorzugten Ausführungsform des Normalisierungskreises» der einen weiteren Bestandteil des Empfängers der Fig. 1 bilet.

Gemäß Fig. 1 weist der Empfänger beispielsweise den Ortungsempfängerabschnitt einer ILS-Flugzeugleiteinrichtung auf. Der Empfänger umfaßt einen Hochfrequenzverstärker 10, allgemein, mit 12 bezeichnete" Mischer und einen Zwischenfrequenzverstärker 14. Der Zwischenfrequenzverstärker arbeitet auf einer Hochfrequenz und kann demnach hier auch als Hochfrequenzverstärker bezeichnet werden. Der Empfänger enthält ferner eine Detektorstufe 16, deren Ausgang über einen Relaisschalter«! 28B mit einer Geräteeinheit 20 (die hier auch als Niederfrequenzstufe oder Tonstufe bezeichnet ist) verbunden ist, um ein Sichtgerät zu speisen, das die Azimutkontrollinformation für die Ortung liefert. Ein der automatischen Verstärkungsregelung dienender Verstärker 22 ist so angeordnet, daß er die Verstärkung der beiden Hochfrequenzverstärker 10 und 14 in Abhängigkeit von einem Signal regelt, das ihm aus dem Ausgang des Detektors über einen Relaisschaltarm 28A zugeführt werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind in dem gestrichelten Block 24 enthaltene Kreise dem Empfänger zugeordnet, um die Verarbeitung von impulsmodulierten Signalen durch den Empfänger wirksam zu gestalten. Diese Kreise können insgesamt als Verstärkungseinstellungs- und -normalisierungskreise bezeichnet werden. Sie umfassen einen Spitzendetektorkreis 26, der das Ausgangssignal des Detektorkreises aufzunehmen und ein Eingangssignal dem Verstärker für die automatische Verstärkungsregelung 22 zuzuführen vermag, mit dem er Über den Relaissehalt-

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arm 28A verbunden werden kann. Der Spitzendetektorkreis 26 besitzt vorzugsweise eine Charakteristik mit steilem Anstieg und .flachem Abfall, so daß er das Signal des automatisch die Verstärkung regelnden Verstärkers auf einen Pegel einstellt, der durch die Größenordnung der zuvor als letzte gleichgerichteten maximalen Signalspitze bestimmt ist. Hierdurch ist gewährleistet, daß die'Verstärkungen der Hochfrequenzverstärker 10 und 14 so eingestellt werden, daß diese Verstärker nicht überlastet werden. Auf diese Weise werden Verzerrungen und Verstümmelungen der empfangenen Signale verhindert. Um dies zu erreichen, wird durch die Kombination des Spitzendetektors 26 und des die Verstärkung regelnden Verstärkers 22 die Verstärkung auf einen etwas niedrigeren Pegel eingestellt, als sie durch den Verstärkungsregler allein eingeregelt würde, in Abhängigkeit von impulsmodulierten Signalen mit hohem Verhältnis von Spitzenzu Mittelwert.

Die Schaltung zum Einstellen und Normalisieren der Verstärkung enthält ferner einen Normalisierungskreis, der einen geregelten Dämpfer 30, einen Tiefpaßfilter 32, einen Normalisierungsverstärker 34 und einen Regelverstärker 36 umfaßt, der an den Anschluß 34A des Normalisierungsverstärkers 34 angeschlossen ist und den geregelten Dämpfer 30 regelt. Der geregelte Dämpfer 30 und der Regelverstärker 36 sind hier auch gemeinsam als veränderlicher Teilungs- bzw. Dämpfungsfaktorkreis bezeichnet. Der mittlere gleichgerichtete Gleichspannungspegel, der vom Trägersignal abgeleitet ist und am Ausgang 34A des Verstärkers 34 auftritt, wird vom Regelverstärker 36 dazu benutzt, den Dämpfer 30 zu regeln. Diese Elemente bilden eine geschlossene Regelschleife, die dahingehend wirksam ist, daß die Gleichspannungskomponente des Ausgangssignals des Verstärkers 34 auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten wird. Dies normalisiert den Niederfrequenzausgang des Verstärkers 34, indem es die niederfrequenten Ausgangssignale unabhängig von Änderungen in dem Verhältnis von Spitzen- zu Mittelwert der impulsmodulierten Eingangssignale sowie unabhängig von dem Arbeit sintervall macht, in dem die Eingangssignale dem"Empfänger

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zugeführt worden. Somit statten die Verstärkungseinstellungsund -normalisierungskreise 24 den Empfänger mit einer geeigneten Verstärkungseinstellung aus, um Verstümmelung zu vermeiden sowie mit automatisch kalibrierten standardisierten und normalisierten Tonsignalausgängen. Dies ist besonders wichtig für Navigationsleitsysteme, bei denen die relative Stärke von zwei Tonsignalen die Leitinformation darstellt.

Der Tiefpaßfilter 32 hat vorzugsweise eine obere Frequenzgrenze, die oberhalb der Tonfrequenzen, die in dem System benutzt werden, aber unterhalb der Impulsmodulation-Kommutierungsfrequenz liegt. Somit eliminiert dieses Filter die unerwünschte Kommutierungsfrequenz als einen Faktor in dem Ausgangssignal, um dadurch eine Verzerrung des tonfrequenten Ausgangs zu vermeiden und außerdem eine genauere Festlegung des mittleren Gleichspannungspegels des gleichgerichteten Trägers für den Regelverstärker zu verschaffen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung kann der Empfänger dazu verwendet werden, kontinuierliche Wellensignale oder impulsmodulierte Signale aufzunehmen. Für den Empfang kontinuierlicher Wellensignale werden die Relaisschaltarme 28A und 28B in der gezeigten Stellung gehalten und der automatische Verstärkungsregelverstärker 22 wird mit einem Signal unmittelbar aus dem Detektor 16 über Verbindungsleitung 16A und Relaisschaltarm 28A gespeist. Ebenso wird der Ausgang des Detektors 16 über Relaisschaltarm 28B der Geräteeinheit 20 zugeführt. Somit sind die Verstärkungseinstellungs- und -normalisierungskreise der Einrichtung nicht wirksam. Wenn jedoch impulsmodulierte Signale empfangen werden sollen, wird ein Schalter 29 geschlossen, wodurch Relais 28 erregt und die Relaisschaltarme 28A und 28B umgelegt werden, so daß dem automatisch die Verstärkung regelnden Verstärker 22 sein Signal über den Spitzendetektor 26 und der Geräteeinheit 20 ihr Signal über den Normalisierungskreis mit Verstärker 34 zugeführt wird.

Immerhin kann ggf. eine ähnliche Ausbildung des Empfängers verwendet werden, bei der das Relais 28 weggelassen und der Spit-

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zendetektor 26 ständig mit dem -automatischen Verstärkungsregelverstärker 22 verkünden ist {beide können tatsächlich vereinigt werden) und der Ausgang des Mormalisierungsverstärkers ständig an die Geräteeinheit 2,0 angeschlossen 1st» Bei dieser Anordnung sind die Verstärkungseinstellungs» und -normalisierungskreise 24 automatisch aufnahmefähig für impulsmodulierte -Signale und für trägermodulierte bzw» frequenzmodulierte Signale mit kontinuierlicher Welle, wobei der Spitzendetektor voll wirksam ist, un eine geeignete Verstärkung für die Hochfrequenzverstärker einzustellen, und der Kormalisierungskreis voll wirksam ist, um den Ausgang zur Geräteeinheit 20 zu normalisieren, unabhängig davon, ob eine stetige Welle oder ein impulsmodulierter Träger zur Anwendung gelangt, Bas einzige Problem besteht darin, da© die Charakteristiken des Filters möglicherweise geändert oder Justiert werden müssen, wenn der Empfänger für andere Aufgaben, zusätzlich zu den Ortungs-Il/S-Funktionen verwendet wird. Zu diesen Aufgaben können VOR-Übertragungen (YOR = YHF omnidirectional range{ bzw, JJltrakurzwellen-Allrichtungsortung sowie Sprechübertragungen gehören.

Der Empfänger umfaßt im allgemeinen eine Kanalwählmatrize 38, die Kanalwählsignale von einer geeigneten Eanalwählvorrichtung 40 aufzunehmen vermag und eine Yorwählabstimmvorrichturig 42 sowie Mischer oszillatoren, allgemein mit 44 bezeichnet, zu steuern vermag, zum Zweck des Wählens und der Abstimmung des Empfängers auf einen besonderen gewünschten Kanal»

Die Funksignale können von einer Antenne, die schematisch bei 116 gezeigt ist, über einen Schaltarm 120 zugebracht werden. Der Empfänger kann als kontinuierliche Welle ültrakurzwellen-Ortungsfrequenzen in dem.Band von 108 bis 112 ,MHz aus der Antenne 116 aufzunehmen.. Ebenso können ianpulsmodulierte Signale durch die Antenne empfangen werden. Es wurde jedoch im Rahmen der Ausführungen in der oben erwähnten älteren Anmeldung hervorgehoben, daß, wenn impaalsmodulierte Signale auf den Empfänger übertragen werden nmd insbesondere wann diese Signale durch ein Abtast Strahlsystem gesendet werden, die Xn-

formationsübertragung auf Mikrowellenfrequenzen durchgeführt werden kann. Für diesen Zweck ist eine besondere Mikrowellenempfangsantenne 126 vorgesehen, die Mikrowellensignale einem Mikrowellenempfanger und -umwandler 124 zuführt. Die Signale aus dem Empfänger 124 werden über einen Umsetzer 128 sowie eine Verbindung 121 und einen Schaltarm 120 in den Radio- bzw. Hochfrequenzverstärker 10 eingespeist. Diese Elemente setzen die Mikrowellensignale in die Ultrakurzwellenfrequenzen um, die gewöhnlich von dem Verstärker 10 empfangen werden.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten einer Ausführungsform des Spitzendetektorkreises 26 der Fig. 1. Wie oben erläutert, hat der Spitzendetektorkreis 26 eine Charakteristik, die einen steilen Anstieg und einen flachen Abfall aufweist, so daß er kontinuierlich ein Spannungssignal mißt und speichert, das den Gleichstrompegel des vorangehenden letzten Trägersignal-Spitzenwertes darstellt. Zu diesem Zweck ist eine Diode 46 vorgesehen, die den Durchgang von Signalspitzen zu einem Speicherkondensator 48 gestattet. Die Diode verhindert den Durchgang eines Signals, sofern es nicht eine Spitze ist, dessen Wert die in dem Kondensator gespeicherte Spannung übersteigt. Mit dem Kondensator 48 ist ein Transistorkreis verbunden, der aus einem NPN-Transistor 50 und einem PNP-Transistor 52 besteht, die beide in einer Schaltung zusammengefaßt sind, die auch als "komplementärer Darlington-Kreis" bezeichnet wird. Dieser Kreis bildet eine hohe Impedanz für den Kondensator 48 an der Basis des Transistors 50, um eine langsame Entladung des Kondensators 48 über den Emitter von Transistor 50 und den Emitterwiderstand 54 zu bewirken. Ein geeigneter Bruchteil der Spannung am Widerstand 54 ist durch den aus Widerständen 56 und 58 gebildeten Meß- oder Teilerkreis für den Ausgangsanschluß 60 vorgesehen. Der Kreis wird mit Energie über einen Widerstand 64 von einer geeigneten positiven Gleichstromquelle (nicht dargestellt) gespeist, die mit einem Anschluß 62 verbunden ist.

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Während auch andere Kreiskonstanten verwendet werden können, so"hat in einem Ausführungsbeispiel dieses Kreises die Kapazität .des Kondensators 48 den Wert von 4700 pF und der Widerstand .54 einen Wert von etwa 500 Ohm.

Fig. 3 zeigt Einzelheiten des gesteuerten Dämpfers 30, des Normalisierungsverstärkers 34 und des Steuerverstärkers 36 in dem Normalisierungskreis der Fig. 1. Der· Dämpfer besteht bei dieser Ausführungsform aus einer Vorrichtung -68, die einen fotoelektrischen Leiter ?0 und eine Lampe 72 enthält^ welche vom Steuerverstärker 76 gespeist wird. Wenn der Gleichstrompegel des-Ausgangssignals des Normalisierungsverstärkers 34 zu niedrig ist, fließt ein erhöhter Strom vom Steuerverstärker 36 zur Lampe 72, der eine stärkere Beleuchtung des fotoelektrischen Leiters 70 und somit eine größere Leitfähigkeit desselben zur Folge hat, wodurch das vom Dämpfer 30 durchgelassene Signal verstärkt, also die Dämpfung verringert wird.

Der Dämpfer 30 enthält vorzugsweise Nebenwiderstände 74 und Widerstand 76 kann einen hohen Widerstandswert, etwa von 5000 2 haben, um einen Eingang von hoher Impedanz bei 3OA zum: Tiefpaßfilter 32 zu bilden. .

Der Verstärker 34 umfaßt Transistoren 78, 80 und 82. Das vom Tiefpaßfilter 32 bei 32A ankommende Signal wird über einen Widerstand 84 der Basis des NPN-Transistors' 80 zugeführt. Die Basis des gegenüberliegenden NPN-Transistors 78 wird auf einer wesentlich- konstanten (einstellbaren) Spannung von einem Potentiometer 86 gehalten, das: von einer konstanten Spannungsquelle gespeist wird, die aus einer Zeherdiode 88 besteht, die über einen Vorwiderstand 90 an einer positiven Gleichspannungsquelle {nicht dargestellt) liegt, "welche mit dem Anschluß 92 verbunden ist. Die bei 92 angeschlossene -Spannurigsquelle speist auch die Kollektoren der Transistoren 78 und-80 über Widerstände 94- und 96.sowie den Emitter des PNP-Transistors 82 über einen Widerstand 98. Widerstand 98 bildet zusammen mit einem' zugeordneten Widerstand 100 einen Spannungsteiler für die Fest-

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legung des Emitterspannungspegels des Transistors 82.

Die Emitterkreise der Transistoren 78 und 80 enthalten je einen Widerstand 102 bzw. 104 und einen gemeinsamen Widerstand 106. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Tiefpaßfilter 32 ein aktiver Filter, der eingebaute Verstärkungsmittel enthält. Diese Verstärkungsmittel schließen eine Umkehrstufe ein, die eine Polaritätsumkehrung des ankommenden Signals vornimmt. Entsprechend bewirkt der Verstärker 34 ebenfalls eine Umkehrung. Im Betrieb, wenn das ankommende Signal, das über Widerstand 84 der Basis des Transistors 80 zugeführt wird, weniger positiv wird, neigt dieser Transistor dazu, teilweise gesperrt zu werden, wodurch der Strom durch den Emitterkreis, der den Widerstand 104 und den gemeinsamen Widerstand 106 einschließt, herabgesetzt wird. Hierdurch wird der Spannungsabfall am gemeinsamen Widerstand 106 verringert und damit das Potential des Emitters des Transistors 78 reduziert mit der Tendenz, diesen Transistor durchlässiger zu machen. Der daraus sich ergebende Anstieg des Kollektorstromes des Transistors 78 verursacht einen erhöhten SpannungsabfalT. am Kollektorwiderstand 94 und damit einen Anstieg der Spannung zwischen dem Emitter und der Basis des Transistors 82 sowie ein Öffnen des Transistors 82, der durchlässiger wird. Dies steigert die Ausgangsspannung am Kollektor des Transistors 82 durch Erhöhung des Spannungsabfalls am Kollektorwiderstand 108. Diese Änderung der Ausgangsspannung wird über einen Rückkopplungswiderstand 110 rückgeführt, um den Spannungspegel an der Basis des Transistors 80 auf ein höheres Potential einzustellen und so der Änderung entgegenzuwirken, die durch das ursprüngliche, über Widerstand 84 eingehende negativ gerichtete Eingangssignal hervorgerufen wird. Das Verhältnis des Widerstands 110 zum Widerstand 84 bestimmt den Verstärkungsgrad.des Verstärkers. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dieses Verhältnis 5:1. Durch diese Verstärkung wird die Stärke des Signals nach der Dämpfung, die in dem Dämpfer 30 stattfindet, wiederhergestellt. Auch, wie oben erläutert, wegen des Umstandes, daß die automatische Verstärkungssteuerung auf den Spitzendetektor an-

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spricht, kann der mittlere Pegel des Gleichstromwerts des im Dämpfer. 30 empfangenen Signals niedrig sein,insbesondere wenn dar. Verhältnis von Spitzen- zu Mittelwert hoch ist. Entsprechend wird durch die Verstärkung im Verstärker 34 dieser niedrige Signalpegel angehoben.

Das Potentiometer 86, von dem die Basisspannung des Transistors 78 abgeleitet wird, ist vorzugsweise so eingestellt, daß der Gleichstrompegel am Anschluß 34A im wesentlichen Null ist, wenn das Eingangssignal vom Tiefpaßfilter 32 am Widerstand 84 sich auf einem Pegel befindet, der einem Null-Gleichstrompegel am Eingang zum Dämpfer 30 entspricht. Somit können die Tonstufen den Zustand wahrnehmen, wenn kein merkliches brauchbares Signal vorhanden ist.

Das Ausgangssignal am Anschluß 34A ist als Eingang an den Steuerverstärker 36 gelegt und als Spannungssignal der Basis des Transistors 130 in diesem Verstärker aufgedrückt. Der Steuerverstärker enthält außerdem Transistoren 132 und 136. Die Kollektoren der Transistoren 13.0 und 132 und der Emitter des Transistors 136 werden über Widerstände 138, 140 bzw. 142 von einer positiven Spannungsquelle (nicht dargestellt) gespeist, die an den Anschluß 144 angeschlossen ist. Die Transistoren 130 und 132 sind mit einem gemeinsamen Emitterwiderstand 146 verbunden. Die Basis des Transistors 132 wird mit einer regelbaren Spannung vom Potentiometer 148 gespeist, das im Nebenschluß zu einer Zenerdiode 150 liegt, die mit Gleichstrom über einen"Widerstand-152 von der Gleichstromquelle am*Anschluß 154 gespeist wird.

Der Steuerverstärker 36 steuert den Dämpfer 30 in der V/eise, daß ein im wesentlichen konstanter Gleichspannungspegel am Ausgang 34A des Verstärkers 34 aufrechterhalten wird, sofern ein ausreichendes Eingangssignal am Eingang des.Empfängers vorliegt, um diesen Zweck zu erreichen. Angenommen das Gleichspannungsausgangssignal bei 34A soll auf einem konstanten Wert von 5,5 V gehalten werden, dann wird das Potentiometer 148 im Verstärker 36 auf den 5,5-V-Pegel eingestellt und das System

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versucht, die Spannungen in der Anordnung auszugleichen, um die Ausgangsspannung am Anschluß 34A, der mit der Basis des Transistors 130 verbunden ist, auf diesem gleichen Pegel zu halten.

Wenn der Gleichstrompegel des Ausgangssignals· bei 34A sehr niedrig ist, was möglicherweise auf ein schwaches Eingangssignal am Empfänger hinweist, ist der Transistor 130 verhältnismäßig nichtleitend und es besteht ein sehr kleiner Spannungsabfall am Emitterwiderstand 146 auf Kosten der Leitfähigkeit im Transistor 130. Dieser niedrige Spannungsabfall im Widerstand 146 ist bestrebt, die Spannung vom Emitter zur Basis des Transistors 132 zu steigern und den Transistor 132 zu sperren, wodurch der Abfall am zugeordneten Kollektorwiderstand 140 erhöht wird. Diese Spannung bei 140 stellt die Spannung vom Emitter zur Basis des Transistors 136 dar und die Zunahme dieser Spannung öffnet den Transistor 136, um einen stärkeren Strom zur Lampe 72 des Dämpfers 68 durchzulassen, wodurch eine starke Beleuchtung des fotoelektrischen Widerstands 70 und ein Minimum an Dämpfung bewirkt wird, um ein maximales Signal durch den Tiefpaßfilter und den Verstärker 34 durchzulassen.

Wenn das Signal stärker wird, möglicherweise dadurch veranlaßt, daß der Empfänger näher an den Sender herangebracht wird, wird das Ausgangssignal bei 34A einen Gleichspannungspegel von 5,5 V erreichen und ggf. übersteigen. Wenn dies eintritt, wird der Transistor 130 geöffnet, der Transistor 132 neigt zum Sperren und die Leitfähigkeit des Transistors 136 wird vermindert, wodurch der Strom in der Lampe 72 herabgesetzt und die Dämpfung des Dämpfers 68 erhöht wird, um so den Gleichspannungspegel der Ausgangsspannung bei 34A zu regeln. Während der Dämpfer 30, der Tiefpaßfilter 32 und der Verstärker 34 bestens in der Lage sind, die Tonsignale zu übertragen, die in dem System erwünscht sind, sind der Verstärker 36 und der Lampenteil 72 des Dämpfers 30 dazu bestimmt, lediglich auf den mittleren Gleichspannungspegel des gleichgerichteten Trägersignals am Ausgangsanschluß 34A anzusprechen. Diese relative Unempfindlichkeit für Wechsel-

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stFomkomponenten ist weitgehend dem Umstand zuzuschreiben, daß der Lampenfaden 12. des Dämpfers 68 eine Zeitkonstante besitzt, die lang genug ist, um ihn wesentlich unempfindlich gegen Wechselstrom zu machen. Jedoch wird ein weiterer glättender Effekt von einem Kondensator 156 ausgeübt, der an die Basis des Transistors 136 angeschlossen ist. Bei einer praktischen Ausführungsform hat dieser Kondensator einen Wert in der Größenordnung von 150 mF. Da Steuerverstärker 36 und Dämpfer 30 zusammen arbeiten, werden sie auch gemeinsam als Teilungs- bzw, Dämpfungskreis bezeichnet.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Hochfrequenzempfänger für den Empfang von impulsmodulierten ragerSignalen, der wenigstens einen Radio- bzw. Hochfrequenzverstärker, eine Detektorstufe und wenigstens eine Tonstufe enthält,

   dadurch gekennzeichnet, daß ein Spitzendetektorkreis (26) für die Aufnahme von Signalen aus dem Hochfrequenzverstärker (14) und für die Erfassung der Signalspitzen eine Steuerschleife (26, 28A, 22) bildet, die die Verstärkung des Hochfrequenzverstärkers automatisch zu regeln vermag, derart, daß eine Überlastung des Empfängers und damit eine Verzerrung und Verstümmelung der Signale verhindert wird, und daß ein Normalisierungskreis (30, 32, 34, 36) aus dem Trägersignal einen Gleichspannungspegel entsprechend dem Trägersignalpegel zusammen mit den Tonausgangsspannungen abzuleiten vermag und den Verstärkungsgrad des Empfängers so zu regeln vermag, daß dieser Gleichspannungspegel im wesentlichen konstantgehalten wird.

   2. Hochfrequenzempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Normalisierungskreis (30, 32, 34, 36) zwischen der Detektorstufe und der Tonstufe liegt, daß der Normalisierungskreis einen veränderlichen Teilungs- bzw. Dämpfungsfaktorkreis (30) für die Aufnahme von Signalen aus der Detektorstufe (16) einschließt, daß der Normalisierungskreis außerdem einen Normalisierungsverstärker (34) für die Übertragung von Signalen an die Tonstufe (20) enthält, sowie Mittel (32) in Reihe mit dem Normalisierungsverstärker (34) für die Aufnahme von Signalen aus dem veränderlichen Teilungs- bzw. Dämpfungsfaktorkreis (30) und Mittel (36) im Anschluß an den Ausgang des Normalisierungsverstärkers (34) für die Steuerung des veränderlichen Teilungs- bzw. Dämpfungsfaktorkreises (30), und daß der veränderliche Teilungsbzw. Dämpfungsfaktorkreis (30) in Abhängigkeit von der Gleichspannungspegelkomponente des Ausgangssignals des Normalisierungsverstärkers (34) den Teilungs- bzw. Dämpfungsfaktor derart zu verändern vermag, daß die Gleichspannungspegelkomponente im wesentlichen konstant bleibt. *·»ηΛηΛ* #*;·*«

   3. Hochfrequenzempi'änger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzendetektorkreis (26) mit einem steilen Anstieg und einem flachen Abfall beim Erfassen von aufeinanderfolgenden EingangsSignalspitzenwerten und beim Speichern von abfällenden Spannungsangaben dieser Spitzenwerte anzusprechen vermag.

   4. Hochfrequenzempfänger nach Anspruch 2 oder 3_f dadurch gekennzeichnet, daß der veränderliche Teilungs- bzw. Dämpfungsfaktorkreis (30) einen gesteuerten veränderlichen Dämpfer enthält.

   5. Hochfrequenzempfänger nach Anspruch 4, - " dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfer (30) in Kombination (Fig. 3) einen fotoelektrischen Leiter (70) und eine Fadenlampenvorrichtung (72) für die veränderliche Beleuchtung des fotoelektrischen Leiters zwecks Änderung der Leitfähigkeit desselben im Einklang mit der Beleuchtung aufweist.

   6. Hochfrequenzempfänger nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilungs- bzw. Dämpfungsfaktorkreis einen Regelverstärker (36) aufweist, der den Gleichspannungspegel des Ausgangssignals des Normalisierungsverstärkers mit einer Normalspannung zu vergleichen und auf Grund der durch diesen Vergleich festgelegten Differenzspannung den veränderlichen Dämpfer zu· steuern vermag.

   7. Hochfrequenzempfänger nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dad.urch gekennzeichnet, daß die in Reihe mit dem Normalisierungsverstärker liegenden Mittel (^2) für die Aufnahme von Signalen aus dem veränderlichen Teilungs- bzw. Dämpfungsfaktorkreis einen Tiefpaßfilter aufweisen, der die erwünschten Tonsignaifrequenzen hindurchläßt.

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   β. Hochfrequenzempfänger nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel (29, 28, 2ÜA, 28B) vorgesehen sind für die Verbindung (bei 28A) des Spitzendetektorkreises (26) mit Mitteln (22) zur Regelung des Verstärkungsgrades des Hochfrequenzverstärkers (14) und für die Verbindung (bei 28B) des Normalisierungsverstärkers (34) mit der Tonstufe (20) des Empfängers, wobei die Schaltmittel abwechselnd den Spitzendetektorkreis und den Normalisierungsverstärker zu trennen und direkte Verbindungen von der Empfänger-Detektorstufe (16) zur Tonstufe (20) und (bei 16A,28A) zu einem automatischen Verstärkungsregelkreis (22) des Empfängers herzustellen vermögen.

   9. Hochfrequenzempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger ein Instrumentenleitstrahl-Hochfrequenzempfänger für Navigationszwecke ist und ein Mikrowellenempfangssystem (126, 124, 128, 121) enthält, das impulsmodulierte Mikrowellen- ILS-Signale zu empfangen und die Mikrowellenfrequenzen der Signale in normale ILS-Frequenzen umzusetzen vermag, und daß Schaltmittel (120) für die Aufschaltung der umgesetzten Mikrowellensignale auf den ersten Hochfrequenzverstärker (10) des Empfängers vorgesehen sind. \

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