DE2402692A1

DE2402692A1 - Satelliten-nachrichtenuebertragungssystem

Info

Publication number: DE2402692A1
Application number: DE2402692A
Authority: DE
Inventors: Heinz Baum
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-01-21
Filing date: 1974-01-21
Publication date: 1975-07-31
Also published as: AR204190A1; FR2258750A1; ATA25675A; IN144337B; JPS50108809A; DE2402692C3; AT361541B; FR2258750B1; GB1494124A; AU7731775A; FI750146A; DE2402692B2; FI60473B; CH580892A5; BE824603A; NL167817C; NL7500727A; FI60473C; SE7500630L; SE408116B

Description

240263?

München, den 21M1974

SIELiENS AXTIENGESELLSCHAFT Witteisbacherplatz 2 Berlin und München VPA 74/6508

Satelliten-Nachrichtenübertragungssy^gtejn

Die Erfindung bezieht sich auf ein Satelliten-Nachrichtenübertragungssystem mit wenigstens einem für mindestens einen Nachrichtenkanal ausgelegten Satellitentransponder, dessen Frequenzcharakteristik in den Erdefunkstellen sende- und/oder empfangsseitig vor- und/oder nachentzerrt ist.

Bei der Nachrichtenübertragung über Satelliten muß die Abweichung der Frequenzcharakteristik des Satellitentransponders vom linearen Verhalten durch eine gegensinnige Vorverzerrung oder Nachentzerrung im Sender oder Empfänger der Erdefunkstelle ausgeglichen werden. Im allgemeinen wird von einer Vorverzerrung Gebrauch gemacht, da wegen der größeren Anzahl von Empfängern in den Erdefunkstellen sendeseitig weniger Entzerrer als auf der Empfängerseite nötig sind. Bisher erfolgt die Entzerrung der Frequenzcharakteristik eines Satellitentransponders ausschließlich durch Entzerrer in der Modulator-Frequenzebene (ca. 70 MHz) der Sendeeinrichtung der Erdefunkstellen.

In Fig.1 ist das Prinzip der Sendeeinrichtung einer Erdefunkstelle bei Mehrträgerbetrieb nach dem Stand der Technik, wie er beispielsweise durch die Literaturstellen "HAKDCOM COBPORATION-PRÖSPECT von MODEL GD 5000" und "GEC MARCONI-Electronics Comp. Space Communication System Data Sheet P101" belegt ist, dargestellt, bei der die einzelnen, unterschiedliche Kennlinien aufweisenden Entzerrer in der Modulator-Frequenzebene angeordnet sind. Jedem Nachrichteneingang N^ bis N ist hier ein Modulator M₁ bis M_n nachgeschaltet, hinter dem in der Modulatorfrequenzebene fj, jeweils ein für einen bestimmten Abschnitt

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der Transponderkennlinie ausgelegter Entzerrer E.. bis E_n angeordnet ist. Nach der anschließenden Umsetzung in den Zwischenfrequenzumsetzern Z₁ bis Z liegen alle Nachrichtenkanäle in der Zwisehenfrequenzebene f und werden durch die RF-Umsetzer R.. bis R mit ihren Umsetzoszillatoren b^ bis b_n in die einzelnen, frequenzmäßig benachbarten Sendefrequenzlagen f _ή bis f im Übertragungsband umgesetzt

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und von einem Koppler K.. zusammengefaßt. Der Koppler K.. ist mit einem weiteren Koppler Kp verbunden, in dem weitere Transponderbänder zusammengefaßt und von einem nachgeschalteten Leistungsverstärker V verstärkt und von der Antenne A abgestrahlt werden. Darüber hinaus können natürlich auch mehrere Leistungsverstärker ebenfalls über Koppler zusammengefaßt, eine Antenne A versorgen.

In Pig.2a ist die Frequenzcharakteristik eines Transponders innerhalb der Bandbreite B™ dargestellt. Allgemein ist hier die Änderung AP„ der Phasenlaufzeit bei zeitabhängigen Modulationsverfahren (FM, PCM-PSK) identisch mit der Gruppenlaufzeitänderung Δ Hund bei amplitudenabhängigen Modulationsverfahren (AM) identisch mit der Amplitudengangsänderung (Dämpfungsänderung).

Die drei in Pig.2a dargestellten Uachrichtenkanäle mit den Bandbreiten B₁, Bp, B, werden von den Bereichen x, y, ζ der Transponderkennlinie verzerrt und müssen jeweils gegensinnig vorverzerrt werden. Da die Entzerrung nach dem Stand der Technik ausschließlich in der Modulatorfrequenzebene f„ erfolgt, in der die Nachrichtenkanäle getrennt vorliegen, sind hierzu drei verschiedene Entzerrer nötig, deren Entzerrerkennlinien X, Y, Z gegensinnig zu den Transponder-Kennlinienbereichen x, y, ζ verlaufen. Bei Übertragungssystemen, bei denen mehrere RF-Kanäle über einen Transponder übertragen werden, ist demnach für jeden Nachrichtenkanal ein eigener spezieller Entzerrertyp erforderlich. Beim

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INTELSAT-IV-System für die Deutsche Bundespost werden z.B. mehr als dreißig verschiedenartige Entzerrertypen bei zwölf gleichartigen Transpondern benötigt. Zwar läßt sich die Anzahl der erforderlichen Entzerrer wesentlich verringern, wenn bei mehreren verwendeten Transpondern die Frequenzabstände von der Transpondermittenfrequenz und die Bandbreite der ITachrichtenkanäle miteinander übereinstimmen. Diese Voraussetzung ist jedoch bei zahlreichen Anwendungsfällen nicht realisierbar. Ein weiterer Hachteil, den die Verwendung einer Vielzahl von Entzerrertypen mit sich bringt, besteht darin, daß der Betrieb bei einem solchen Satelliten-Nacnrichtenübertragungssystem durch den häufig geforderten Frequenzwechsel ersehwert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Satellitenliachrichtenübertragungssystem der einleitend erwähnten Art eine weitere Lösung anzugeben, die bei einer Verringerung des technischen Aufwandes für die Entzerrung der Frequenzcharakteristik des Transponders eine erhöhte Betriebsbereitschaft bei vorgegebener Übertragungsqualität ermöglicht,

Ausgehend von einem Satelliten-ETachrichtenübertragungssystem mit wenigstens einem für mindestens einen Nachrichtenkanal ausgelegten Satellitentransponder, dessen Frequenzcharakteristik in den Erdefunkstellen sende- und/oder empfangeseitig vor- und/oder nachentzerrt ist, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß wenigstens ein, für die gesamte Übertragungsbandbreite ausgelegter Entzerrer in einer Frequenzebene des Senders und/oder Empfängers vorgesehen ist, in der sich die einzelnen JTachrichtenkanäle bereits oder noch in der gleichen gegenseitigen Frequenzlage befinden wie in dem die zu entzerrende Frequenzcharakteristik aufweisenden Transponder.

Der Erfindung liegt die wesentliche Erkenntnis zugrunde, VPA 9/643/3010 - 4 -

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daß in einer Frequenzebene,' in der die im Transponder auftretende frequenzmäßige Kanalfolge bereits vorliegt, die gemeinsame Entzerrung der im Nachrichtenband enthaltenen Nachrichtenkanäle durch einen einheitlich aufgebauten, für die gesamte Übertragungsbandbreite ausgelegten und damit die gesamte Frequenzcharakteristik des Transponders erfassenden Entzerrer möglich ist.

.Besonders vorteilhaft ist es, einen einzigen Entzerrer vorzusehen, dem die innerhalb des Übertragungsbandes zusammengefaßten Nachrichtenkanäle gemeinsam zugeführt sind. Dies ist möglich, wenn bei Mehrträgerbetrieb durch entsprechende Wahl der Zwischenfrequenzen alle Nachrichtenkanäle in der Zwischenfrequenzebene frequenzmäßig nebeneinander im Übertragungsband liegen und über einen Koppler zusammengefaßt werden. In diesem Falle wird bei der anschließenden RF-Umsetzung ebenfalls nur ein RF-Umsetzer für alle im Übertragungsband liegenden Nachrichtenkanäle benötigt.

Muß die Zusammenschaltung mit Rücksieht auf mögliche Intermodulationsstörungen nach der RF-Umsetzung erfolgen, so ist für jeden zu einem Transponder gehörenden RF-Kanal ein gesonderter Entzerrer und RF-Umsetzer notwendig, die jedoch im Gegensatz zum Stand der Technik alle vom gleichen Typ sind. Ferner ist hierfür die RF-Umsetzung nur ein RF-Oszillator mit einer Festfrequenz nötig.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß auch eine Entzerrung in der Sendefrequenz-Ebene möglich ist. Praktisch interessant ist diese Art der Entzerrung besonders dann, wenn sehr viele RF-Kanäle von einer Erdefunkstelle über einen Transponder übertragen werden sollen und mit Rücksicht auf Intermodulationsverzerrungen die Zusammenschaltung der Kanäle erst nach der RF-Umsetzung erfolgen kann. Die Entzerrung erfolgt dann für alle RF-Kanäle gemeinsam in

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einem Entzerrer in der Sendefrequenzebene.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.

In der Zeichnung bedeuten:

Pig.1 ein bereits erläutertes Blockschaltbild einer Sendeeinrichtung;

Pig.2a eine bereits erläuterte Transpondercharakteristik;

Mg.2b eine bereits erläuterte Entzerrercharakteristik;

ig.3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Sendeeinrichtung nach der Erfindung;

Pig.4 eine dem Ausführungsbeispiel· nach Pig.3 zugehörige Entzerrerkennlinie;

Pig.5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Sendeeinrichtung nach der Erfindung;

Pig.6 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Sendeeinrichtung nach der Erfindung;

Pig.7a bis 7c verschiedene Ausführungsformen von Entzerrern im ZP-Bereich, "

Das Ausführungsbeispiel einer Sendeeinrichtung nach Pig.3 ist mit einem sechs Nachrichtenkanäle umfassenden Übertra gungsband dargestellt, das von einem einzelnen Entzerrer vorverzerrt ist. Den sechs Nachrichteneingängen N₁ bis Ng

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sind jeweils die Modulatoren M., bis Mg nachgesehaltet. In der Modulatorfrequenzebene f„ sind sechs Zwischenfrequenzumsetzer Z.. bis Zg mit den zugehörigen Zwischenfrequenzoszillatoren G„.. bis G_zg vorgesehen, die so abgestimmt sind, daß alle Nachrichtenkanäle nach der Zwischenfrequenzumsetzung frequenzmäßig nebeneinander im Übertragungsband angeordnet sind, so daß ihre Zusammenschaltung in dem nachfolgenden Koppler K.. möglieh ist. Der Ausgang des Kopplers K.. ist mit einem Entzerrer E verbunden, der für die Vorentzerrung des gesamten Übertragungsbandes vorgesehen ist, das dann in dem nachgeschalteten Sendefrequenzumsetzer R mit dem zugehörigen RF-Oszillator G_R in die Sendefrequenzlage umgesetzt und einem weiteren, im Ausführungsbeispiel für fünf Übertragungsbänder ausgelegten Koppler Kp zugeführt ist. Der Ausgang des Kopplers Kp ist über einen Leistungsverstärker V mit dem Eingang der Antenne A verbunden.

Pig.4 gibt die Frequenzcharakteristik des Entzerrers E nach Fig.3 an. Hier fallen die sechs Nachrichtenkanale mit den zugehörigen Zwischenfrequenzen f₇₁ bis f₇g in sechs Abschnitte der Charakteristik, durch die sie entgegengesetzt zur jeweiligen Verzerrung durch die Kennlinie im Satellitentransponder (Fig.2a), vorverzerrt werden.

Bei der Sendeeinrichtung nach Fig.5 erfolgt zur Reduzierung von IntermodulationsverZerrungen, die bei der Anordnung nach Fig.3 auftreten können, die Zusammenschaltung der Nachrichtenkanäle erst in der RF-Ebene.

Aufbau und Wirkungsweise der Anordnung nach Fig.5 gleichen prinzipiell der nach Fig.3j der Unterschied besteht lediglich darin, daß durch die Zusammenfassung der Uachrichtenkanäle in der RF-Ebene für alle Nachrichtenkanäle eigene Entzerrer E^ bis Eg erforderlich sind, denen jeweils die RF-tJmsetze'r R.. bis Rg mit dem zugehörigen RF-Oszillator G-g

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nachgeschaltet sind. Da hier in allen Kanälen gleiche Entzerrer E₁ bis E/- verwendet werden, ergeben sich gegenüber dem Stand der Technik besondere Vorteile hinsichtlich der Herstellung, des Abgleiche sowie einer vereinfachten Wartung der Entzerrer.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.6 erfolgt die Entzerrung "erst nach der Zusammenfassung der RP-Kanäle durch einen einzelnen Entzerrer in der Sendefrequenz-Ebene. Da diese Art der Entzerrung jedoch meist mit relativ hohem Aufwand verbunden ist, wird sie vorwiegend dann Anwendung finden, wenn eine.große Zahl von RP-Kanälen von einer Erdefunkstelle über einen Transponder übertragen werden soll und mit Rücksicht auf IntermodulationsverZerrungen die Zusammen- · schaltung der Träger nach der RF-Umsetzung erfolgen muß.

In Pig.7a ist die praktische Ausführung eines Entzerrers unter Verwendung eines 3-dB-Kopplers K mit zwei gleichen in Pig.7b angegebenen Reaktanznetzwerken X(p) dargestellt, der vorwiegend für große Bandbreiten geeignet ist. Dabei ist I der Eingang und 0 der Ausgang der Schaltungsanordnung.

Pig.7c zeigt eine zweckmäßige Realisierung eines Entzerrers für kleine Bandbreiten durch einen Zirkulator C mit dem Eingang I, der Reaktanz X(p) und dem Ausgang O.

3 Patentansprüche
7 Figuren

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Claims

Patentansprüche

1/ Satelliten-Nachrichtenübertragungssystem mit wenigstens einem für mindestens einen Fachrichtenkanal ausgelegten Satellitentransponder, dessen Frequenzcharakteristik in den Erdefunksteilen sende- und/oder empfangsseitig vor- und/oder nachentzerrt ist, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens ein, für die gesamte Übertragungsbandbreite ausgelegter Entzerrer in einer Frequenzebene des Senders und/oder Empfängers vorgesehen ist, in der sich die einzelnen Wachrichtenkanäle bereits oder noch in der gleichen gegenseitigen Frequenzlage befinden wie in dem die zu entzerrende Frequenzcharakteristik aufweisenden Transponder.
2. Satelliten-Uachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein einziger Entzerrer vorgesehen ist, dem die innerhalb des Übertragungsbandes zusammengefaßten liachrichtenkanäle gemeinsam zugeführt sind.
3. Satelliten-ifachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gleiche Entzerrer vorgesehen sind, denen die ITachrichtenkanäle einzeln oder in Untergruppen zugeführt sind.

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