DE2342409B2

DE2342409B2 - Circuit for reducing cross modulation by channels in FM radio relay receivers that are adjacent to the useful channel

Info

Publication number: DE2342409B2
Application number: DE19732342409
Authority: DE
Inventors: Eduard Dipl.-Ing. 8021 Neuried Seibt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-08-22
Filing date: 1973-08-22
Publication date: 1980-10-02
Also published as: DE2342409C3; DE2342409A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Verringerung der Kreuzmodulation durch dem Nutzkanal benachbarte Kanäle im FM-Richtfunkempfängern mit Selektrionsmitteln, die in Abhängigkeit der Eingangsleitung in ihrer Bandbreite durch gesteuerte Dioden umgeschaltet werden.The invention relates to a circuit for reducing the cross modulation by channels adjacent to the useful channel in FM radio relay receivers with selection means, the bandwidth of which is controlled depending on the input line Diodes are switched.

Bei FM-Richtfunkverbindungen sind die RF- und ZF-Selektionsmittel im allgemeinen so ausgelegt, dab Nachbarkanäle keine wesentliche Störwirkung ausüben. Dabei sind normale Ausbreitungsverhäitnbse, wie sie in etwa 99% der Zeit herrschen, vorausgesetzt. In den restlichen I Vo der Zeit können jedoch die Nachbarkanäle Anlaß zu Kreuzmodulation geben, nämlich dann, wenn der Nutzträger sehr stark abgedämpft, die störenden Nachbarkanäle dagegen praktisch ungedämpft empfangen werden (selektives Fading oder Gerätestörung auf der Sendeseite). Die Kreuzmodulation äußert sich beispielsweise in verständlichem Übersprechen und kann daher zu recht unangenehmen Effekten u. a. in Überwachungsschaltungen führen.In the case of FM radio links, the RF and IF selection means are generally designed in such a way that adjacent channels do not have any significant interference. Normal propagation ratios, as they prevail about 99% of the time, are assumed. In the remaining I Vo of the time, however, the adjacent channels can give rise to cross-modulation, namely when the useful carrier is very strongly attenuated, while the interfering adjacent channels are received practically undamped (selective fading or device interference on the transmitting side). The cross modulation manifests itself, for example, in understandable crosstalk and can therefore lead to very unpleasant effects in monitoring circuits, among other things.

Durch die DE-AS 16 16 787 ist ein FM-Richtfunksystem für Einrichtungen der elektrischen Nachrichtentechnik bekannt mit einem das ankommende hochfrequente Signal in einer Zwischenfrequenzlage verstärkenden und anschließend über einen Begrenzer einem Demodulator zuführenden Empfänger, bei dem der Empfänger zusätzlich mit unterschiedlicher Bandbreite aufweisenden selektiven Mitteln ausgestattet ist, die wechselweise in Abhängigkeit der Größe des empfangenen Signals, unter Zuhilfenahme einer Schalteinrichtung, dann für das Signal mit ihrer größeren oder kleineren Bandbreite wirksam sind, je nach dem das empfangene Signal einen vorgest 'iriebenen Schwellwert über- oder unterschreitet Die Selektionsniittel bestehen dabei aus einem im Signalweg in der Zwischenfrequenzebene angeordneten, in seiner Bandbreite umschaltbaren Netzwerk, das aus einem Parallelschwingkreis und zwei unterschiedlich bemessenen Reihenschwingkreisen aufgebaut ist, die in Reihe mit als Schalter dienenden Gleichrichtern mit dem Parallelschwingkreis über eine ÜbertragerkoppIuRg in Verbindung stehen. Die Gleichrichter sind im Steuerkieis einerFrom DE-AS 16 16 787 an FM radio relay system for electrical communications equipment is known with a high-frequency signal that amplifies the incoming high-frequency signal in an intermediate frequency position and then uses a limiter Demodulator supplying receiver, in which the receiver also has different bandwidths having selective means, which alternately depending on the size of the received signal, with the aid of a switching device, then for the signal with its larger or smaller bandwidth are effective, depending on whether the received signal exceeds or falls below a predetermined threshold value consist of a network that is arranged in the signal path in the intermediate frequency level, its bandwidth is switchable, and that consists of a parallel resonant circuit and two differently dimensioned ones Series resonant circuits are built in series with as Rectifiers serving switches are connected to the parallel resonant circuit via a transformer coupling. The rectifiers are in the control circuit

ίο Umschalteinrichtung angeordnetίο switching device arranged

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung anzugeben zur Unterdrückung bzw. Verringerung der Kreuzmodulation auch für den Fall, daß der Nutzträger sehr stark abgedämpft, die störendenThe invention is based on the object of specifying a solution for suppressing or reducing the cross modulation also in the event that the Usable carrier very strongly damped, the disruptive Nachbarkanäle hingegen praktisch ungedämpft empfangen werden.Adjacent channels, on the other hand, can be received practically without attenuation.

Diese Aufgabe wird mit einer Schaltung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die aus zwei Bandsperren bestehenden SelektionsmittelThis object is achieved with a circuit of the type mentioned according to the invention in that the selection means consisting of two bandstop filters auf beiderseits des Durchlaßbereichs eines ZF-Bandbegrenzungsfilters liegende Frequenzen (fo — AfJo + Of) abgestimmt und entsprechend dem RF-Kanalabstand dimensioniert sind und daß die Dioden in Serie mit einem Kondensator jeweils parallel zu den insbesondere frequencies (fo - AfJo + Of) lying on both sides of the pass band of an IF band-limiting filter are matched and dimensioned according to the RF channel spacing and that the diodes in series with a capacitor each parallel to the particular auf die Summen- bzw. Differenzfrequenz von Bandmittenfrequenz des Nutzkanals und Nachbarkanalabstand abgestimmten Bancbperren geschaltet sind und an den Verbindungspunkt von Diode und Kapazität ein Steuerstrom für die Dioden zugeführt istto the sum or difference frequency of the center band frequency of the useful channel and the adjacent channel spacing Matched Bancbperren are connected and at the connection point of diode and capacitance Control current for the diodes is supplied

Das L-C-Verhältnis der Bandsperren ist dabei in vorteilhafter Weise so gewählt daß eine auftretende Laufzeitverzerrung symmetrisch istThe L-C ratio of the bandstop filters is in advantageously chosen so that any delay time distortion that occurs is symmetrical

Bei einem Richtfunkempfänger mit automatischer Verstärkungsregelung wird der Steuerstrom in vorteilIn the case of a directional radio receiver with automatic gain control, the control current is advantageous hafter Weise aus der Regelspannung der automatischen Verstärkungsregelung abgeleitetmore likely from the control voltage of the automatic Gain control derived

Nachstehend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Diagrammen und einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the diagrams shown in the figures and an exemplary embodiment.

In F i g. 1 sind die üblichen Selektionsverhältnisse in FM-Richtfunkempfängern dargestellt In einem Diagramm ist hierbei die Dämpfung a als Funktion der Frequenz /aufgetragen. In der Mitte des Durchlaßbereiches der Filterkurve des ZF-BandbegrenzungsfiltersIn Fig. 1 shows the usual selection ratios in FM directional radio receivers. In a diagram, the attenuation a is plotted as a function of the frequency /. In the middle of the pass band of the filter curve of the IF band-limiting filter befindet sich der Nutzkanal mit der Mittenfrequenz fo und einer dem schraffierten Bereich entsprechenden Bandbreite. Beiderseits des Nutzkanals, also beiderseits des Durchlaßbereiches des ZF-Bandbegrenzungsfilters, befindet sich je ein Nachbarkanal bei der Frequenz /\.is the useful channel with the center frequency fo and a bandwidth corresponding to the hatched area. On both sides of the useful channel, i.e. on both sides of the pass band of the IF band-limiting filter, there is an adjacent channel at the frequency / \.

5i> In Fig.2 sind das thermische Empfängergeräusch (Kurve a), das Intermodulationsgeräusch (Kurve ty und die Kreuzmodulation (Kurve c) bei variabler Eingangsleitung und konstanter Selektion über dem Störabstand in Basisband dargestellt. Das Zahlbeispiel in Fig.25i> In Fig.2, the thermal receiver noise (curve a), the intermodulation noise (curve ty and the cross modulation (curve c) with a variable input line and constant selection over the signal-to-noise ratio in baseband are shown bezieht sich nicht auf ein bestimmtes Gerät; es soll nur die qualitativen Zusammenhänge verdeutlichen. Aus diesem Diagramm ist ersichtlich, aß der Störabstand durch Kreuzmodulation verringert wird, wenn die Nutz-Eingangsleistung Afc abnimmt und die Störleistungdoes not refer to a specific device; it is only intended to clarify the qualitative relationships. the end This diagram shows that the signal-to-noise ratio is reduced by cross-modulation when the Useful input power Afc decreases and the interference power

μ der Nachbarkanäle konstant bleibt. Die mit größerer Steigung verlaufende Kurve der Kreuzmodulation und die Kurve des thermischen Empfängergeräusches schneiden sich bei einem Punkt, der einem Eingangspegel von —40dBm entspricht. Ab dieser Eingangslei-μ of the adjacent channels remains constant. The one with bigger Slope running curve of the cross modulation and the curve of the thermal receiver noise intersect at a point corresponding to an input level of -40dBm. From this entrance

ί¹» stung ist also die Kreuzmodulation größer als das thermische Empfängergeräusch.ί ¹ "stung is therefore the cross-modulation is greater than the thermal receiver noise.

Überlegungen im Rahmen der Erfindung haben gezeigt, daß eine wesentliche Verringerung derConsiderations within the scope of the invention have shown that a substantial reduction in

Kreuzmodulations-Empfindlichkeit durch eine vergrößerte Selektion erreicht werden kann. Größere Selektion führt jedoch zu größeren Laufzeitverzerrungen und größeren Intermodulationsgeräuschen und dies immer, d. h. nicht nur in jenem kurzen Zeitraum, also etwa 1% der Zeit, in dem die höhere Selektion benötigt wird, sondern während der gesamten ZeitCross modulation sensitivity by an increased Selection can be achieved. However, a larger selection leads to larger delay time distortions and larger intermodulation noises and always, d. H. not just in that short period of time, well about 1% of the time the higher selection takes but during the entire time

Erfindungsgemäß wird die Selektion nur dann erhöht, wenn die Eingangsleistung klein ist In einem dar F i g. 1 entsprechenden Diagramm ist in Fig.3 die Selektion gegen die Nachbarkanäle mit einer variablen Zusatzselektioa dargestellt Die im Bereich zwischen dem Nutzkanal und den Nachbarkanälen strichliert eingezeichneten Kurve zeigtn, wie bei verringerter Eingangsleistung die Selektion erhöht wird.According to the invention, the selection is only increased when the input power is low. 1 The corresponding diagram in FIG. 3 shows the selection against the adjacent channels with a variable additional selection The dashed lines in the area between the useful channel and the adjacent channels are shown The curve shows how the selection is increased when the input power is reduced.

In Fig.4 sind entsprechend der Darstellung nach Fig.2 das thermische Empfängergeräusch (Kurve a), das Imermodulationsgeräusch (Kurve b) und die Kreuzmodulation (Kurve c) bei variabler Eingangsleistung und variabler Zusatzselektion dargestellt wobei der Störabstand im Basisband a!s Funktion der Eingangsleistung Ne aufgetragen ist Gegenüber der Darstellung in Fig.2 mit konstanter Selektion wird hierbei zwar auch das Intermodulationsgeräusch mit kleiner werdender Eingangsleistung größer, es bleibt jedoch noch wesentlich unter dem thermischen Geräusch. Wesentlich vor allem ist jedoch, daß die Kreuzmodulation, deren Kurve mit etwa gleicher Steigung verläuft wie die des thermischen Geräusches, durch die Zusatzselektion erheblich verringert wird,In Figure 4, the thermal receiver noise (curve a), the Imermodulationsgeräusch (curve b) and the cross-modulation (curve c) are shown with variable input power and a variable additional selection as shown by Figure 2 wherein the signal to noise ratio in the baseband a! S function of Input power Ne is plotted. Compared to the representation in FIG. 2 with constant selection, the intermodulation noise also increases as the input power decreases, but it still remains significantly below the thermal noise. Above all, however, it is essential that the cross modulation, the curve of which runs with approximately the same slope as that of the thermal noise, is considerably reduced by the additional selection,

F i g, 5 zeigt als Prinzipschaltbild ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung zur Durchführung des Verfahrens zur Verringerung der Kreuzmodulation. Diese besteht aus zwei Bandsperren, die auf Frequenzen beiderseits vom Durchlaßbereich des ZF-Bandbegrenzungsfilters mit der Mittenfrequenz fo, dessen induktives und kapazitives Element strichliert in der Figur eingezeichnet sind, abgestimmt sind. Die Bandsperren mit denFIG. 5 shows, as a basic circuit diagram, an exemplary embodiment of a circuit for carrying out the method for reducing the cross modulation. This consists of two bandstop filters, which are tuned to frequencies on both sides of the pass band of the IF band-limiting filter with the center frequency fo, the inductive and capacitive elements of which are shown in dashed lines in the figure. The bandstop with the

in Frequenzen fo — Af bzw. fo + Af bestehen aus der Parallelschaltung eines Kondensators Ci bzw. CI mit einer Spule Ll bzw. L 2, denen erfindungsgemäß jeweils eine Diode D\ bzw. D 2 zugeschaltet ist die bedämpfend bzw. entdämpfend auf die Bandsperren wirken. Die Dioden Dl bzw. D 2 liegen in Serie mit einem Kondensator C3 bzw. C 4. An den Verbindungspunkt von Diode D1 und Kondensator C1 bzw. Diode D 2 und Kondensator C2 wird über einen ohmschen Widerstand R 1 bzw. R 2 den Dioden D t bzw. £»2 der Steuerstrom is zugeführt, der bei eirr.m FM-Richtfunkempfänger mit automatischer Verstärkungsregelung aus dieser Regelspannung abgeleitet wird. Die Regelung erfolgt nun in der Weise, daß die Bandsperren mit den Dioden stark bedämpft werden, solange der Eingangspegel groß ist und entdämpft werden, d. h. wirksam gemacht werden, wenn die Eingangsleistung klein ist. Das L-C-Verhältnis der beiden Kreise wird dabei so gewählt daß die auftretende Laufzeitverzerrung symmetrisch bleibt.in frequencies fo - Af or fo + Af consist of the parallel connection of a capacitor Ci or CI with a coil Ll or L 2, each of which according to the invention is connected to a diode D \ or D 2 which attenuates or de-attenuates the bandstop filters works. The diodes Dl and D 2 are in series with a capacitor C3 or C 4. At the connection point of diode D 1 and capacitor C 1 or diode D 2 and capacitor C2 is connected via an ohmic resistor R 1 or R 2 The control current is fed to diodes D t or £ »2, which is derived from this control voltage in the eirr.m FM radio receiver with automatic gain control. The regulation now takes place in such a way that the bandstop filters are attenuated strongly with the diodes as long as the input level is high and are undamped, ie they are made effective when the input power is low. The LC ratio of the two circles is chosen so that the delay time distortion that occurs remains symmetrical.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Schaltung zur Verringerung der Kreuzmodulation durch dem Nutzkanal benachbarte Kanäle in FM-Richtfunkempfängern mit Selektionsmitteln, die in Abhängigkeit der Eingangsleistung in ihrer Bandbreite durch gesteuerte Dioden umgeschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die aus zwei Bandsperren (Ci, L2; C2, L2) bestehenden Selektionsmittel auf beiderseits des Durchlaßbereichs eines ZF-Bandbegrenzungsfilters liegende Frequenzen (fo -Af, fo + Af) abgestimmt und entsprechend dem RF-Kanalabstand dimensioniert sind und daß die Dioden (Dl;D2)'m Serie mit einem Kondensator (C3; C4), jeweils parallel zu den insbesondere auf die Summen- bzw. Differenzfrequenz von Bandmittenfrequenz des Nutzkanals und Nachbarkanalabstand abgestimmten Bandsperren (Ci, Ll; CZ L2) geschaltet sind und an den Verbindung">punkt von Diode (Di; D2) und Kapazität (C3; C4) ein Steuerstrom für die Dioden (Di; C2) zugeführt ist1. A circuit for reducing the cross modulation through the channels in FM directional radio receivers that are adjacent to the useful channel, with selection means that are switched in their bandwidth by controlled diodes depending on the input power, characterized in that the two bandstop filters (Ci, L2; C2, L2) existing selection means on both sides of the pass band of an IF band limiting filter frequencies (fo -Af, fo + Af) are matched and dimensioned according to the RF channel spacing and that the diodes (Dl; D2) are in series with a capacitor (C3; C4) , in each case parallel to the bandstop filters (Ci, Ll; CZ L2) , which are matched in particular to the sum or difference frequency of the center band frequency of the useful channel and the adjacent channel spacing, and are connected to the connection "> point of the diode (Di; D2) and capacitance (C3; C4) a control current for the diodes (Di; C2) is supplied

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das L-C-Verhältnis der Bandsperren Ci, Li; C 2, L 2) so gewählt ist, daß eine auftretende Laufzeitverzerrung symmetrisch ist.2. A circuit according to claim 1, characterized in that the LC ratio of the bandstop filters Ci, Li; C 2, L 2) is chosen so that any delay time distortion that occurs is symmetrical.

3. Schaltung nach Ansprucn 1 oder 2 für einen FM-Richtfunkempfänger mit automatischer Verstärkungsregelung, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerstrom aus der Regelspannung der automatischen Verstärkungsregelung abgeleitet ist.3. A circuit according to claims 1 or 2 for an FM directional radio receiver with automatic gain control, characterized in that the Control current is derived from the control voltage of the automatic gain control.