DE2361651B2

DE2361651B2 - Empfänger für hxxochfrequente elektromagnetische Schwingungen mit Verstärkungsregelung und Überwachungsschaltung

Info

Publication number: DE2361651B2
Application number: DE19732361651
Authority: DE
Inventors: Eduard Dipl.-Ing. 8021 Neuried Seibt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-12-11
Filing date: 1973-12-11
Publication date: 1979-01-04
Also published as: DE2361651C3; DE2361651A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Empfänger für hochfrequente elektromagnetische Schwingungen, insbesondere für Richtfunksysteme, der eine automatische Verstärkungsregelung aufweist und eine Überwa- ίο chungsschaltung, die beim Unterschreiten einer bestimmten Empfängereingangsspannung anspricht und beispielsweise den Signalausgang des Empfängers sperrt oder einen Alarm auslöst.

Bei Verstärkern mit automatischer Verstärkungsre- v< gelung, wie sie bei Empfängern für in der Empfangsleistung stark schwankende Signale benötigt wird, wird häufig gewünscht, daß die Ausgangsspannung abgeschaltet wird, sofern die Eingangsspannung einen gewissen Wert unterschreitet. Das Kriterium für diese m Abschaltung läßt sich beispielsweise aus der Steuerspannung bzw. dem Steuerstrom der automatischen Verstärkungsregelung gewinnen. Jedoch kann eine solche Regelschaltung nicht bis zu beliebig kleinen Eingangsspannungen arbeiten. Eine Grenze ist nämlich ■ dort gesetzt, wo unerwünschte Signale, z. B. Nachbarkanäle gleich stark sind.

Überlegungen im Rahmen der Erfindung haben gezeigt, daß auch eine Schaltung, die einen zusätzlichen, mit Selektionsmitteln ausgestatteten Fühler aufweist, der feststellen kann, ob in der Ausgangsleistung die gewünschte Nutzleistung dominiert oder ob sie bereits zu wesentlichen Anteilen aus Störfrequenzen der Nachbarkanäle besteht, bei der Bemessung der Selektion dieses Fühlers Schwierigkeiten aufweist Diese bestehen darin, daß die Selektion groß genug sein muß, um die gewünschte Nutzleistung von der unerwünschten Störleistung zu trsnnen, sie andererseits aber nicht zu groß sein darf, da sonst ein Alarmsignal und die Abschaltung auch dann ausgelöst würden, wenn das Nutzsignal mit einem Frequenzhub moduliert ist, wie es der Fall ist, wenn z. B. mit einem Wobbeiverfahren die Laufzeit oder Amplitudenverzerrung gemessen werden soll.

Durch die DE-OS 14 41 760' ist ein Empfänger für frequenzmodulierte Run-Jfunkfrequenzen mit einer Zwischenfrequenzsignale liefernden Einrichtung bekannt, bei dem ein Zweifach-Unterdrückungssystem mit einem zur Sperrung des Ausgangs des Empfängers, beispielsweise bei Fehlen eines zu empfangenden oder signalmodulierten Trägers, betätigbaren Unterdrükkungskreis vorgesehen ist. Der Empfänger hat einen Unterdrückungsverstärker, durch den ein Tonfrequenzverstärker eine ihn abschaltende Spannung erhält. Der Unterdrückungsverstärker wird! von der Amplitudenbegrenzungsstufe des Empfängers gesteuert und erhält zwei Signale, nämlich die ermittelten Störungen und den Zwischenfrequenzträger. Wenn eines dieser beiden Signale ansteht, wird eine wirkungsvolle Unterdrückung erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung einfachen Aufbaus zu schaffen, mit der bei Empfängern für in der Empfangsleistung stark schwankende Signale eine sichere Abschaltung der Ausgangsspannung erfolgt, sofern die Eingangsspannung einen gewissen Wert unterschreitet.

Bei einem Empfänger der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe gemäß ler Erfindung in der Weise gelöst, daß die Überwachungsschaltung aus einer im Kreis der automatischen Verstärkungsregelung angeordneten Schwellwertschaltung, die an getrennten Ausgängen abnehmbare Signale bildet für den Fall des Erreichens des minimalen Regelstroms und für den Fall des Erreichens eines zwischen dem Normal- und Minimalstrom eingestellten Wert des Regelstroms, und einem im Übertragungsweg angeordneten Schaltungsteil mit einem mit Selektionsrnitteln zur Feststellung eines eventuellen Abweichens der Frequenz der Ausgangsspannung vom Nennwert ausgestatteten Fühler besteht, daß der Ausgang dieses .Schaltungsteils mit dem einen Eingang einer Auswerteschaltung verbunden ist, deren zweiter Eingang mit dem Ausgang der Schwellwertschaltung verbunden ist, dem das Signal für einen zwischen dem Normal- und Minimalstrom eingestellten Wert des Regelstroms entnehmbar ist, und die ein Ausgangssignal liefert bei Vorhandensein eines Signals an ihren beiden Eingängen, und daß der Ausgang der Auswerteschaltung und der Ausgang der Schwellwertschaltung für das Signal für minimalen Regelstrom mit einem im Weg des Ausgangssignals liegenden Schalter zur Abschaltung des Ausgangssignals verbunden sind.

Es erfolgt auf diese Weise also eine vom Regelstrom und der Frequenz der Ausgangsspannung abhängige Empfangspegelüberwachung, die anspricht, wenn der entsprechend eingestellte minimale Regelstrom erreicht

wird oder wenn der Regelstrom einen eingestellten Wert zwischen MinimaUtrom und Normalstrom erreicht und die Frequenz der Ausgangsspannung vom Nennwert abweicht

In vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß die Selektionsmittel des Fühlers des Schaltungsteils aus einem kapazitiv an den Übertragungsweg angekoppelten Parallelschwingkreis bestehen, dessen Spule eine Anzapfung aufweist, an die über eine Diode der eine Eingang der Auswerteschaltung angeschaltet ist

Nachstehend wird die Erfindung anhand von den in den Figuren dargestellten Schaltungsbeispielen und Diagrammen näher erläutert

Es zeigen Fig. 1 und 2 eine. Schaltung für eine vom Regelstrom abhängige Überwachung sowie ein zugehöriges Diagramm des Regelstromverlaufes, F i g. 3 und 4 eine Schaltung für eine von der Frequenz der Ausgangsspannung abhängige Überwachung und ein zugehöriges Diagramm des Ausgangsspannungsverlaufs und Fig.5 und 6 die erfindungsgemäße Schaltung einer vom Regelstrom und der Frequenz der Ausgangsspannung abhängigen Überwachung und f.in zugehöriges Diagramm des Regelstromverlaufs und des Ausgangsspannungsverlaufs.

In F i g. 1 ist eine Schaltung für eine vom Regelstrom abhängige Empfangspegelüberwachung dargestellt mit einem mehrstufigen Empfänger 1, einer Schaltung zur Erzeugung des Regelstroms mit einem Regelverstärker 2 und einer damit verbundenen Schwellwertschaltung und einem im Weg des Ausgangssignals angeordneten Schalter 3. Von der letzten Stufe des Empfängers 1 wird das Regelkriterium durch die Diode D 1 gewonnen. Die an der Diode D I gleichgerichtete Signalspannung wird dem Regelverstärker zugeführt, der einen Regelstrom i'r abgibt, der dem Empfänger 1 zugeführt wird. Bei Unterschreiten eines vorbestimmten Wertes des Regelstroms Ir und damit also Unterschreiten des Eingangspegels des Empfängers ergibt sich ein Kriterium für das Ansprechen der Schwellwertschaltung 2, die mit dem die Abschaltung des Ausgangssignals bewirkenden Schalter 3 verbunden ist. Diese Schaltung kann allerdings nicht bis zu einer beliebig kleinen Eingangsspannung Uc arbeiten. Wenn nämlich neben dem veränderlichen Nul/signal feste Fremdstöranteile, z. B. Nachbarkanäle verhanden sind, so wird, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, der minimale Regelstrom /«„„„ nicht mehr erreicht. Die /«— ί/,.-Kennlinie weicht von ihrem linearen Verlauf ab und nimmt einen konstanten, in der Figur strichliert gezeichneten Verlauf an.

Fig.3 zeigt eine Schaltung, bei der neben der vom Rcgelstrom der automatischen Verstärkungsregelung abhängigen Schwellwei !schaltung eine von dieser unabhängig arbeitende, von der Frequenz der Ausgangsspannung abhangige Ausgangspegelüberwachung vorgesehen ist. Dem mehrstufigen Empfänger 31 mit automatischer Verstärkungsregelung A VR ist ein einen mit Selektionsmitteln ausgestatteten Fühler enthaltender Schaltungsteil 34 nachgeschaltet. Dieser Fühler, bestehend aus einem kapazitiv an den Signalweg angekoppelten Parallelschwingkreis J6, dient der Feststellung, ob in der Ausgangsleistung die gewünschte Nutzleistung dominiert oder ob sie bereits zu wesentlichen Anteilen aus Störfrequenzen der Nachbarkanälc besteht. Die Spule des Parallelschwingkreises 36 weist eine Anzapfung auf, mit der über eine Diode D 33 ein weiterer Regelverstärker 35 verbunden ist, dessen Ausgang ebenfalls an den im Weg des Ausgangssignals angeordneten Schalter 33 geführt ist. Die der Spulenanzapfung des Parallelschwingkreises 36 entnommene

Spannung Ui ist in Fig.4 in einem Diagramm als Funktion der Frequenz dargestellt. Sie weist einen parabelförmigen Verlauf auf mit einem Maximum bei der Frequenz fo und fällt ab bei Abweichungen der Frequenz oberhalb und unterhalb von fo. Bei einer

ίο solchen Schaltung muß die Selektion groß genug sein, um die gewünschte Nutzleistung von der unerwünschten Störleistung zu trennen, darf aber andererseits nicht zu groß sein, da sonst das Alarmsignal und die Abschaltung auch dann ausgelöst würde, wenn das

n Nutzsignal mit einem großen Frequenzhub moduliert ist.

Fig.5 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltung zur Empfangspegelüberwachung für FM-Empfänger, bei der die Überwachung sowohl vom Regelstrom als auch der Frequenz der Ausgangsspannung abhängig ist und beide Kriterien miteinander verkrüpft sind. Der mehrstufige Empfänger 51 eviihält im Kreis der automatischen Verstärkungsregelung A VR eine Schwellwertschaltung 52, in der zwei Kriterien für den

2> Regelstrom ir gebildet werden, nämlich einet für den minimalen Regelstrom iRmin und eines für einen zwischen dem minimalen Regelstrom und dem Normalstrom liegenden Wert /«. Ferner ist ein Schaltungsteil 54 vorgesehen mit einem mit Selektionsmitteln zur

jo Feststellung des Frequenzinhaltes der Ausgangsleistung ausgestatteten Fühler, bestehend aus einem kapazitiv an den Signalweg angekoppelten Parallelschwingkreis 56. Von einer Spulenanzapfung des Parallelschwingkreises 56 führt über eine Gleichrichter-Diode D55 eine

r> Verbindung an den einen Eingang der einen Regelverstärker enthaltenden Auswerteschaltung 55, deren zweiter Eingang mit der Schwellwertschaltung 52 verbunden ist und zwar mit dem Ausgang, der das Kriterium für den Regelstrom mit einer zwischen dem Normal- und Minimalstrom eingestellten Schwellwerthöhe abgibt. Der Ausgang der in Und-Funktion betriebenen Auswerteschaltung 55 ist mit dem Schalter 53 verbunden, an den zugleich auch eine direkte Verbindung von dem Ausgang der Scbwellwertschal-

r. tung 52 geführt ist, der das Kriterium für minimalen Regelstrom abgibt. In der Auswertesciialtung 55 erfolgt also eine Verknüpfung der Kriterien hinsichtlich des Regelstromes der automatischen Verstärkungsregelung und der Frequenz der Ausgangsspannung, so daß

■>» sichergestellt wird, daß der Alarm bzw. die Abschaltung des Ausgangssignals durch den selektiven Fühler nur dann ausgelöst wird, wenn gleichzeitig der Empfangspegel siark abgefallen ist. Die Überwachung spricht also an. wenn der minimale Regelstrom erreicht wird oder

■« wenn ein auf einen Wert /wischen /«„„,, und / normal eingestellter Repelstrom erreicht wird und zugleich die Ausgangsfrequenz vom Nennwert abweicht.

In F i g. 6 sind in einem Diagramm für die vorstehend beschriebene Schaltung der Rcgelstrom i'r über der F.ingangsspanni .ig U₁. und die Ausgangsspannung Ui über der Frequenz (obere gestrichelte Kurve) aufgetragen, wobei deren Verlauf im wesentlichen den in den Fig. 2 und 4 gezeichneten Kurven entspricht. Der Regelstrom /«„„„ bzw. i'r, der größer als /«_m/n ist, und die Ausgangsspannung Uf_m„ bilden dabei die Kriterien für das Ansprechen der Überwachung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

\, Empfänger für hochfrequente elektromagnetische Schwingungen, iasbesondere für Richtfunksysteme, der eine automatische Verstärkungsregelung aufweist und eine Überwachungsschaltung, die beim Unterschreiten einer bestimmten Empfängereingangsspannung anspricht und beispielsweise den Signalausgang des Empfängers sperrt oder einen Alarm auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung aus einer im Kreis der automatischen Verstärkungsregelung angeordneten Schwellwertschaltung (52), die an getrennten Ausgängen abnehmbare Signale bildet für den Fall des Erreichens des minimalen Regelstroms und für den Fall des Erreichens eines zwischen dem Normal- und Minimalstrom eingestellten Wert des Regelstroms, und einem im Übertragungsweg angeordneten Schaltungsteil (54) mit einem mit Selektionsmitteln zur Feststellung eines eventuellen Abweichens der Freqcenz der Ausgangsspannung vom Nennwert ausgestatteten Fühler besteht, daß der Ausgang dieses Schaltungsteils (54) mit dem einen Eingang einer Auswerteschaltung (55) verbunden ist, deren zweiter Eingang mit dem Ausgang der Schwellwertschaltung (52) verbunden ist, dem das Signa! für einen zwischen dem Normal- und Minimalstrom eingestellten Wert des Regeistroms entnehmbar ist, und die ein Ausgangssignal liefert bei Vorhandensein eines Signals an ihren beiden Eingängen, und ω daß der Ausgang der Auswerteschaltung (52) und der Ausgan? der Schwellwertschaltung (52) für das Signal für minimalen Regelstrom mit einem im Weg des Ausgangssignali liegenden Schalter (53) zur Abschaltung des Ausgan^ssignals verbunden sind.
2. Empfänger nach Anspruc.i 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Selektionsmittel des Fühlers des Schallungsteils (54) aus einem kapazitiv an den Übertragungsweg angekoppelten Parallelschwingkreis (36) bestehen, dessen Spule eine Anzapfung -to aufweist, an die über eine Diode (D55) der eine Eingang der Auswerteschaltung (55) angeschaltet ist.