DE2425656B2 - Ueberlagerungsempfaenger - Google Patents
UeberlagerungsempfaengerInfo
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03J—TUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
- H03J7/00—Automatic frequency control; Automatic scanning over a band of frequencies
- H03J7/18—Automatic scanning over a band of frequencies
- H03J7/20—Automatic scanning over a band of frequencies where the scanning is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element
- H03J7/28—Automatic scanning over a band of frequencies where the scanning is accomplished by varying the electrical characteristics of a non-mechanically adjustable element using counters or frequency dividers
-
- H—ELECTRICITY
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- Circuits Of Receivers In General (AREA)
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Description
3. Überlagerungsempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung einen
Zeitzähler (15) aufweist, der beim Auftreten des Ausgangssignals des Zwischenfrequenzdemodulators
(5) Taktimpulse (24) zu zählen beginnt und beim Erreichen eines einstellbaren Zählstandes einen das
Gatter (7) kurzzeitig öTnenden Öffnungsimpuls erzeugt.
4. Überlagerungsempfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählstand, bei
welchem der Zähler einen Öffnungsimpuls abgibt, fest eingestellt ist, und daß die Folgefrequenz des
dem Zähler (15) zugeführten Taktes veränderbar ist.
5. Überlagerungsempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung einen
monostabilen Multivibrator (70) mit einstellbarer Ausgangsimpulsdauer aufweist, dessen Rücksetzung
in den stabilen Zustand über einen nachgeschalteten monostabilen Multivibrator (71) die Abgabe eines
Öffnungsimpulses für das Gatter (72) auslöst (Fig. 7).
6. Überlagerungsempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem
Überlagerungsoszillator ein taktgesteuerter Sägezahngenerator (10) zugeordnet ist zur Erzeugung
einer stufenförmig iusgebildeten Sägezahnspannung, deren Stufenzahl der Anzahl der zugeführten
Taktimpulse entspricht, und daß die Frequenz des Überlagerungsoszillators (11) in Abhängigkeit von
der Sägezahnspannung steuerbar ist.
7. Überlagerungsempfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sägezahngenerator
einen Zähler (13) zum Zählen der Takte und einen Digital-Analog-Wandler (14) zur Umsetzung
des Zählstandes des Zählers (13) in eine analoge Spannung aufweist.
8. Überlagerungsempfänger nach Anspruch 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung
der Wobbeirate die Folgefrequenz des dem Zähler (13) zugeführten Taktes veränderbar ist.
9. Überlagerungsempfänger nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet daß zwischen
Sägezahngenerator (10) und Überlagerungsempfänger (11) eine variable Dämpfungsschaltung (12)
geschaltet ist
Die Erfindung bezieht sich auf einen Überlagerungs-
empfänger mit einem wobbelbaren Überlagerungsoszillator.
Aus der DT-AS 12 97 718 ist ein Panoramaempfänger bekannt, mit welchem ein vorgegebenes Frequenzband
überwacht werden soll. Dieser Panoramaempfänger arbeitet in der Art eines Spektralanalysators und zeigt
auf einer Kathodenstrahlröhre sämtliche in dem zu überwachenden Frequenzband auftretende Frequenzen
an. Die über eine Antenne empfangenen Eingangssignale werden auf eine Mischstufe gegeben, die außerdem
ein Signal von einem wobbelbaren Empfängeroszillator erhältT Dem Mischer ist ein Zwischenfrequenzfilter
nachgeschaltet, dessen Ausgangssignal auf die Hellsteuerelektrode der Kathodenstrahlröhre geführt ist.
Aus der gewobbelten Frequenz des Empfängeroszilla-
tors wird über einen weiteren Mischer, ein weiteres Zwischenfrequenzfilter und einen Zwischenfrequenzdiskriminator
ein Horizontalablenksignal für die Kathodenstrahlröhre gebildet. Tritt am ersten Zwischenfrequen/iilter
ein Ausgangssignal auf. so erzeugt es auf der
Kathodenstrahlröhre einen Lichtpunkt, dessen L.age auf der horizontalen Achse von der momentanen Empfängeroszillatorfrequenz
abhängt, so daß ein Rückschluß auf die empfangene Frequenz möglich ist, wenn die Horizontalachse der Kathodenstrahlröhre eine
entsprechende Frequenzskala aufweist. Von einem weiteren Empfängeroszillator hochkonstanter Frequenz
werden über ein einstellbares Filter zeitlich nacheinander Oberwellen zunehmender Ordnung abgenommen,
die auf die zweite Mischstufe gegeben werden.
45. Durch diese Oberwellen wird eine räumliche Spreizung auf der Kathodenstrahlröhre derart erreicht, daß über
deren horizontale Breite nicht mehr das gesamte Frequenzband dargestellt wird, sondern nur ein relativ
kleiner Teil davon. Außerdem wird mit demjenigen Signal, das zur Umstellung der harmonischen Ordnung
verwendet wird, die Vertikalablenkung der Kathodenstrahlröhre vorgenommen, so daß die einzelnen
Teilbänder in einzelne, untereinanderliegende Zeilen geschrieben werden.
Diese Methode ist nicht nur aufwendig, da nicht nur zwei Empfängeroszillatoren benötigt werden, sondern
mindestens einer davon hochkonstant sein muß, sondern sie eignet sich auch nicht zur exakten
Frequenzmessung. Dies gilt insbesondere für sehr hohe Frequenzen, da dann auf dem relativ beschränkten
Raum der Bildfläche einer Kathodenstrahlröhre trotz Unterteilung in mehrere Zeilen ein relativ großer
Frequenzbereich dargestellt werden muß. Die Abschätzung, an welchem Punkt der Frequenzskala die
Kathodenstrahlröhre einen Lichtpunkt zeigt, kann nur relativ ungenau sein. Dieser bekannte Panoramaempfänger
eignet sich deshalb nicht zur exakten Frequenzbestimmung, insbesondere im Gigahertzbereich.
Die exakte Bestimmung einer Frequenz wird im allgemeinen mit Hilfe eines Zählers durchgeführt
Wenn die Frequenz eines Eingangssignals durch Zählen in einem Zähler bestimmt wird, bestimmt die
Funktionsgrenze der enthaltenen Flipflops eine praktisehe Begrenzung im Bereich von 1000 MHz. Ein Signal
mit höherer Frequenz kann zur Bestii imung seiner
Frequenz nicht direkt gezählt werden. Wo eine über 1000 MHz hinausgehende Frequenz mittels eines
Zählers bestimmt werden soll, wird ein Kristalloszillator ίο
verwendet, um Harmonische zu erzeuge-i, eine von
diesen wird zum Zweck der Frequenzumsetzung des Eingangssignal mittels einer Abstimmschaltung ausgewählt,
wobei das umgesetzte Signal niedrigerer Frequenz dem Zähler zugeführt wird, um die Frequenz
des Eingangssignals von dessen Zählstand zu bestimmen. Generell ist die Frequenz des Eingangssignals
unbekannt, was es unmöglich macht, irgendeine bestimmte Harmonische auszuwählen und der Freqpenzumsetzungsschaltung
zuzuführen. Demzufolge wird die Abstimmfrequenz der Abstimnrchaltung von
einer niedrigeren zu einer höheren Ordnung der Harmonischen variiert, um ein Frequenzausgangssignal
zu erzeugen, das in einem nachfolgenden Arbeitsgang verwendet werden kann, was jedoch eine erhöhte 2s
Zeitdauer für die Frequenzbestimmung erforderlich macht. Ein anderer Vorschlag bestand darin, das
Eingangssignal und ein Empfängeroszillatorsignal auf
einen harmonischen Mischer, d. h. einen Oberwellenmischer, zu geben, so daß die Differenz zwischen der
Eingangssignalfrequenz und der Frequenz des Empfängcroszillators oder dessen Harmonische erhalten
werden kann. Bekanntlich gilt, wenn die Frequenz des Eingangssignals durch Fs, die Frequenz des Empfängeroszillatorsignals
durch Fl und die Frequenz der umgesetzten Zwischenfrequenz durch Fi dargestellt
wird, folgende Beziehung:
Fs= η Fl ± Fi
In dieser Gleichung stellt η eine positive ganze Zahl
dar. welche die Ordnung der Harmonischen des Empfängeroszillatorsignals darstellt, wobei für die
Grundwelle /7=1 gilt. Wenn die Frequenzbestimmung auf einer solrhen Beziehung beruht, ist es erforderlich,
den speziellen Wert von η und das in der Gleichung erscheinende Vorzeichen zu erkennen. Zu diesem
Zweck hat man beim Stand der Technik in der Praxis die Frequenz des Empfängeroszillatorsignals Fl um eine
geringe Frequenzänderung Ai variiert, um die resultierende Änderung von F; oder ±naf zu beobachten,
wenn ein näherungsweise erwarteter Wert der Eingangssignalfrequenz Fs in Verbindung mit verschiedenen
Werten von Fl und η verwendet wird. Dieses Verfahren ist jedoch kompliziert und schließt zusätzlich
die Möglichkeit ein, daß die Bestimmung von η und des Vorzeichens ungenau sein kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Überlagerungsempfänger verfügbpr zu machen,
mit dem sich die Frequenz einer empfangenen Schwingung bestimmen läßt.
Die Aufgabe wird mit einem Überlagerungsempfänger mit einem wobbelbaren Überlagerungsoszillator
gelöst, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Bestimmung der Frequenz der empfangenen
Schwingung die Mischstufe des Empfängers eine Mischung mit der Grundwelle und Oberwellen der
Schwingung des Überlagerungsoszillators liefert und das Ausgangssignal des Zwischenfrequenzdemodula-
tors einer Schaltung zugeführt ist, die nach Ablauf einer
einstellbaren Zeit kurzzeitig ein Gatter öffnet und dadurch bei Vorhandensein einer Zwischenfrequenzschwingung
diese einer Einrichtung zum Inbetriebsetzen einer Messung der Frequenz des Überlagerungsoszillators
zuführt, oder die dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Bestimmung der Frequenz der empfangenen
Schwingung die Mischstufe des Empfängers eine Mischung mit der Grundwelle und Oberwellen der
Schwingung des Überlagerungsoszillators liefert, und das Ausgangssignal des Zwischenfrequenz-Demodulators
einer Schaltung zugeführt ist, die nach Ablauf einer eingestellten Zeit bei eiher einstellbaren Wobbeirate
kurzfristig ein Gatter öffnet und dadurch bei Vorhandensein einer Zwischenfrequenzschwingung diese einer
Einrichtung zum Inbetriebsetzen einer Messung der Frequenz des Überlagerungsoszillators zuführt.
Mit einem solchen Überlagerungsempfänger läßt sich nicht nur eine unbekannte Frequenz bestimmen,
sondern auch eine unbekannte Periodendauer. Außerdem kann eine Radiowelle unbekannter Frequenz
eingefangen und bestimmt oder aufgesucht werden.
Erfindungsgemäß werden ein Eingangssignal und ein Empfängeroszillatorsignal. das über einen Frequenzbereich
gewobbelt wird, zusammen auf einen Harmonischen- oder Oberwellenmischer gegeben. Der Harmonischen-Mischer
erzeugt zu verschiedenen Zeilen ein Zwischenfrequenzausgangssignal, wenn dieselbe Ordnung
der Harmonischen der Empfängeroszillatorfrequenz, welche gewobbelt wird, vorliegt. Dasjenige der
Zwischenfrequenzausgangssignale, welches zeitlich später auftritt, wird dazu verwendet, den Frequenzdurchlauf
des Empfängeroszillatorsignals zu unterbrechen. Bei einer Ausführungsform wird ein einziger Empfängeroszillator
von der Art, bei welcher die Frequenz über einen Frequenzbereich gewobbelt wird, zusammen mit
einem einzigen Harmonischen-Mischer verwendet. Die Ordnung der Harmonischen wird durch Auswählen
eines Zeitintervalls bestimmt, das von demjenigen Zeitpunkt, zu dem die Empfängeroszillaiorfrequen.'
oder deren Harmonische eine Frequenz Fs-Fi (oder fs+Fi) annimmt, bis zu jenem Zeitpunkt, zu dem eine
Frequenz Fs+ Fi(oder Fs— Fi) auftritt, reicht, während
das Vorzeichen im Frequenzumsetzungsprozeß in Abhängigkeit davon bestimmt wird, ob der Frequenzdurchlauf
bei der Frequenz Fs+ /"/oder bei der Frequenz
Fs— Fi unterbrochen wird. d. h. ob der Frequenzdurchlaui
von der höheren zur niedrigeren Frequenz abläuft oder in entgegengesetzter Richtung. Wenn der Frequenzdurchlauf
des Empfängeroszillators durch das später auftretende Zwischenfrequenzausgangssignal
unterbrochen wird, ermöglicht es die herrschende Frequenz des Empfängeroszillators, d;e Frequenz des
Eingangssignals zu bestimmen, und zwar einerseits durch die Ordnung der Harmonischen, die durch das
gewählte Zeitintervall bestimmt ist, andererseits durch das in oben beschriebener Weise bestimmte Vorzeichen.
Der Frequenzdurchlauf des Empfängeroszillators kann durch Verwendung eines Sägezahngenerators und
eines spannungsgesteuerten Oszillators mit einer variablen Schwingfrequenz, welche durch die Sägezahnspannung
gesteuert wird, erreicht werden. Der Sägezahnspannungsgenerator kann so angeordnet sein, daß
er auf Taktimpulse anspricht und eine Ausgangsspannung erzeugt, die sich in Art einer Treppenfunktion
ändert, und zwar für jeden zugeführten Taktimpuls jeweils um eine Stufe, wobei die stufenförmige
Spannung eine äquivalente Sägezahnspannung erzeugt.
Eine solche stufenförmige Spannung kann verfügbar gemacht werden, durch einen die Takte zählenden
Zähler und einen Digital-Analog-Konverter, welcher das Zählerausgangssignal in eine entsprechende analoge
Spannung umsetzt. Das frequenzmäßig gewobbelte Empfängeroszillatorsignal und das Einganssignal werden
einem Harmonischen-Frequenzumsetzer zugeführt, in welchem das Eingangssignal und das Empfängeroszillatorsignal
sowie dessen Harmonischen-Signal einer Frequenzumsetzung unterzogen werden. Die resultierende
Zwischenfrequenz wird durch ein Filter ausselektiert und dessen Ausgangssignal wird darauffolgend
abgetastet. Der Frequenzdurchlauf des Empfängeroszillators wird unterbrochen durch das später auftretende
Zwischenfrequenzausgangssignal, wobei die einzelnen Signale des Zwischenfrequenzausgangssignalpaares
zueinander den Abstand eines gewählten Zeitintervalls haben, das durch die Ordnung der Harmonischen
bestimmt ist. Zu diesem Zweck ist ein Zeitzähler vorgesehen, um das Zählen der Taktimpulse bei einem
Anfangszustand zu beginnen, bei welchem das erste Zwischenfrequenzausgangssignal erhalten wird. Wenn
ein vorgegebener Zählerstand erreicht ist, wird ein Ausgangsauswahlgatter für eine gegebene Zeitdauer
geöffnet, um das nächste auftretende Zwischenfrequenzausgangssignal nach dessen Abtastung hindurchzulassen.
Das durchgelassene Ausgangssignal unterbricht einerseits den Zählvorgang im Zeitzähler,
andererseits den Betriebsablauf des Gesamtsystems, so daß der Frequenzdurchlauf unterbrochen wird. Wählt
man einen gegebenen Zählstand, bei welchem vom Zeitzähler ein Ausgangssignal erhalten wird, kann die
Ordnung der Harmonischen, die zur Erzeugung des Zwischenfrequenzausgangssignalpaares dient, bestimmt
werden. Führt man denselben Takt dem Zeitzähler und dem Sägezahngenerator zu, so ist sichergestellt, daß der
Arbeitsablauf nicht durch Änderungen in der Taktfrequenz beeinflußt wird. Außerdem ist es möglich, die
Frequenz des Eingangssignals in exakter Weise dadurch zu bestimmen, daß man die Kmpfängeroszillatorfrequenz
mit hoher Geschwindigkeit wobbelt. bis das Eingangssignal eingefangen ist. worauf der Frequenzdurchlauf
umgekehrt und mit niedrigerer Geschwindigkeit fortgesetzt wird. Überdies kann auf die Verwendung
eines hochpräzisen Oszillators, wie eines Kristalloszillators,
für den Taktoszillator verzichtet werden, und es kann ein billigerer Oszillator mit schlechter
Frequenzstabilität verwendet werden.
Die Ordnung der ausgewählten Harmonischen kann variiert werden durch die Auswahl eines Zählstandes
des Zeitzählers, bei welchem von diesem ein Ausgangssignal erhalten wird, oder alternativ dazu dadurch, daß
ein solcher Zählstand konstant gehalten und die Zeitperiode, in welcher der Frequenzdurchlauf ausgeführt
wird, geändert wird, oder dadurch, daß die Steigung der Sägezahnkurve relativ zur Anzahl der
zugeführten Takte verändert wird. Zu diesem Zweck kann die dem spannungsgesteuerten Oszillator zugeführte
Sägezahnspannung in einem variablen Spannungsteiler geteilt werden, um das Spannungsteilerverhältnis
gemäß der Wahl der Ordnung der Harmonischen zu ändern. Alternativ dazu kann der dem Sägezahngenerator
zugeführte Takt frequenzmäßig geteilt werden, wobei das Frequenzteilerverhältnis mit der
Wahl der Ordnung der Harmonischen verändert werden kann. Es ist außerdem möglich, das Frequenzteilerverhältnis
des dem Zeitzähler zugeführten Taktes der Wahl der Ordnung der Harmonischen entsprechend
zu ändern. Die Ordnung der gewählten Harmonischer kann, wenn im Sägezahngenerator ein Zähler verwen
det wird, automatisch dadurch geändert werden, daß da: Ausgangssignal von der Endstufe dieses Zählers odei
das sogenannte Übertragungssignal dem Zähler, der die Ordnung der Harmonischen bestimmt, als Zählimpuh
zugeführt wird. Wenn die Bestimmung der Eingangssi gnalfrequenz für eine gewählte Ordnung der Harmonischen
zu keinem Ergebnis führt, d. h. wenn bis zu derr
ίο Zeitpunkt, zu dem im Zeitzähler ein gegebene!
Zählstand erreicht ist, kein Zwischenfrequenzausgangssignal erhalten wird, wird das System nicht unterbrochen,
sondern der Zähler innerhalb des Sägezahngenerators erreicht den vollen Zählstand, worauf er wieder
von Null zu zählen beginnt. Der Übertragungsimpuls der zu diesem Zeitpunkt erzeugt wird, rückt den Zähler,
der die Ordnung der Harmonischen bestimmt, um einen Schritt weiter. Der Inhalt dieses Zählers verändert das
Spannungsteilerverhältnis für die Sägezahnspannung.
Auf diese Weise wird die gewählte Harmonischen-Ordnung automatisch geändert, bis ein Paar der Eingangssignalfrequen?
entsprechende Zwischenfrequenzsignale in einem Zeitintervall erhalten werden, das durch den
gegebenen Zählstand in dem Zeitzähler bestimmt ist.
Die Schwingfrequenz des Empfängeroszillators zu derjenigen Zeit, zu welcher das System durch ein vom
Ausgangsauswahlgatter abgeleitetes Ausgangssignal unterbrochen wird, wird bestimmt, und diese Frequenz
wird mit einer Zahl multipliziert, die der Ordnung der gewählten Harmonischen gleich ist. Andererseits wird
die Zwischenfrequenz bestimmt und zusammen mit der mit der Ordnungszahl der Harmonischen multiplizierten
Empfängeroszillatorfrequenz dazu verwendet, die Frequenz des Eingangssignals in einer arithmetischen
Einheit für eine Digitalanzeige zu berechnen. Anstatt den Arbeitsablauf des Systems durch das Ausgangssignal
des Ausgangsauswahlgatters zu unterbrechen, kann dieses Ausgangssignal oder ein diesem entsprechendes
zwischenfrequenzmäßig abgetastetes Aus gangssignal einer vertikalen Ablenkschaltung für eine
Kathodenstrahlröhre zugeführt werden, deren horizontaler Ablenkschaltung die Sägezahnspannung zugeführt
werden kann, um die Anzeige mittels der Kathodenstrahlröhre zu erzeugen. In einer Modifikation einer
solchen eine Kathodenstrahlröhre verwendenden Anzeige, kann das zwischenfrequenzmäßig abgetastete
Ausgangssignal auf die vertikale Ablenkschaltung gegeben werden, während das Ausgangssignal vom
Ausgangsauswahlgatter zur Erzeugung einer Hellig-
keitsmodulation verwendet werden kann, so daß das Eingangssignal mit erhöhter Helligkeit gegenüber den
Hintergrundsignalen angezeigt werden kann.
Wenn der Frequenzdurchlauf des Empfängeroszillators einen Trägheitseffekt aufweist oder die Neigung,
die Frequenzänderung nach dem Eintreffen des den Frequenzdurchlauf unterbrechenden Signals forzusetzen.
kann die Wobbelung oder der Frequenzdurchlauf beim Suchen des Eingangssignals mit höherer Geschwindigkeit
durchgeführt werden, worauf der Frequtnzdurchlauf des Empfängeroszillators umgekehrt
werden kann, wenn vom Ausgangsauswahlgatter ein Ausgangssignal erhalten wird, wobei gleichzeitig eine
Reduzierung der Frequenz der zugeführten Takte vorgenommen wird, um die Wobbelungsrate zu
verringern. Wenn das Zwischenfrequenzausgangssignal unter dieser Bedingung erhalten wird, wird der
Zeitschalter zurückgesetzt und beim nächsten Zeitpunkt, bei welchem vom Ausgangsauswahlgatter ein
^anderes Ausgangssignal erhalten wird, wird das System
!unterbrochen, um eine genaue Frequenzbestimmung j§es Empfängeroszillators durchzuführen, die der Frequenz
des Eingangssignals entspricht.
ü Als weitere Möglichkeit kann ein frequenzmäßig ,gewobbelter Oszillator zusammen mit einem harmonischen Mischer in der Weise verwendet werden, daß die A-usgangszwischenfrequenzen des harmonischen Mischers voneinander verschieden sind, was durch die ,Bezeichnungen F/a und Fib ausgedrückt werden soll. ,^Sowohl die Ordnung der Harmonischen des Empfänger-,oszillatorsignals als auch das Vorzeichen im Frequenz-/umsetzungsprozeß kann bestimmt werden aus der Durchlaufsrichtung wie aus dem Zeitintervall, das von demjenigen Zeitpunkt, zu welchem die Frequenz des Empfängeroszillators oder dessen Harmonischen-Frequenz gleich Fs+Fia (oder Fs — Fia) ist, bis zu dem Zeitpunkt reicht, zu dem diese Frequenz gleich Fs+ Fib (oder Fs-Fib) wird. In jedem Fall wird eine Auswahl des Zeitintervalls getroffen, das von demjenigen Zeitpunkt, zu welchem die Empfängeroszillatorfrequenz eine erste Frequenz annimmt, bis zu jenem Zeitpunkt, zu welchem sie eine zweite Frequenz annimmt, reicht. Bei beiden werden die Zwischenfrequenzsignale erhalten, bei welchen es sich um Empfangsausgangssignale handelt, die der Ordnung der Harmonischen der dem gewählten Zeitintervall zugeordneten Empfängeroszillatorfrequenz und dem Vorzeichen von ± entsprechen. Durch Unterbrechen des Frequenzdurchlaufs des Empfangsoszillators mit dem zeitlich später auftretenden Zwischenfrequenzausgangssignal wird das Signal, welches der Frequenzumsetzung mit dieser Ordnung der Harmonischen und dem Vorzeichen unterzogen worden ist. weiterhin empfangen.
ü Als weitere Möglichkeit kann ein frequenzmäßig ,gewobbelter Oszillator zusammen mit einem harmonischen Mischer in der Weise verwendet werden, daß die A-usgangszwischenfrequenzen des harmonischen Mischers voneinander verschieden sind, was durch die ,Bezeichnungen F/a und Fib ausgedrückt werden soll. ,^Sowohl die Ordnung der Harmonischen des Empfänger-,oszillatorsignals als auch das Vorzeichen im Frequenz-/umsetzungsprozeß kann bestimmt werden aus der Durchlaufsrichtung wie aus dem Zeitintervall, das von demjenigen Zeitpunkt, zu welchem die Frequenz des Empfängeroszillators oder dessen Harmonischen-Frequenz gleich Fs+Fia (oder Fs — Fia) ist, bis zu dem Zeitpunkt reicht, zu dem diese Frequenz gleich Fs+ Fib (oder Fs-Fib) wird. In jedem Fall wird eine Auswahl des Zeitintervalls getroffen, das von demjenigen Zeitpunkt, zu welchem die Empfängeroszillatorfrequenz eine erste Frequenz annimmt, bis zu jenem Zeitpunkt, zu welchem sie eine zweite Frequenz annimmt, reicht. Bei beiden werden die Zwischenfrequenzsignale erhalten, bei welchen es sich um Empfangsausgangssignale handelt, die der Ordnung der Harmonischen der dem gewählten Zeitintervall zugeordneten Empfängeroszillatorfrequenz und dem Vorzeichen von ± entsprechen. Durch Unterbrechen des Frequenzdurchlaufs des Empfangsoszillators mit dem zeitlich später auftretenden Zwischenfrequenzausgangssignal wird das Signal, welches der Frequenzumsetzung mit dieser Ordnung der Harmonischen und dem Vorzeichen unterzogen worden ist. weiterhin empfangen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung
zeigt
F i g. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überlagerungsempfängers,
Fig. 2A bis 2) Wellenformen zur Erläuterung des
Betriebes des Überlagerungsempfängers,
F ι g. 3 ein Schaltungsdiagramm zur Darstellung eines Beispiels einer Rauschunterdrückungsschahung,
F i g. 4 ein Diagramm eines Frequenzspektrums, welches die Beziehung zwischen der Eingangssignalfrequenz
und der Harmonischen des Empfängeroszillatorsignals, das zur Frequenzumsetzung verwendet wird,
zeigt.
F ι g. 5 ein Schaltungsdiagramm, in welchem ein Beisp'H einer Dämpfungsschaltung zur Bestimmung der
Ordm g der Harmonischen dargestellt ist.
F i g. 6 bis 8 Blockdiagramme, in denen andere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Überlagerungsempfängers
gezeigt sind.
F i g. 9 ein Diagramm eines Frequenzspektrums, das die Beziehung zwischen der Eingangssignalfrequenz
und der Harmonischen des Empfangsoszillatorsignals zeigt, das für die Frequenzumsetzung in der in F i g. 8
dargestellten Ausführungsform verwendet wird.
Zunächst sei auf F i g. 1 Bezug genommen. Ein Eingangssignal mit einer zu bestimmenden Frequenz Fs
wird auf einen EingangsanschluÖ 1 gegeben und von dort einem Frequenzumsetzer 2 zugeführt, auf den
außerdem ein Empfängeroszillatorsignal mit einer Frequenz Fl von einem frequenzmäßig gewobbelien
Empfängeroszillator 3 gegeben wird. Der Frequenzumsetzer 2 ist ein sogenannter Harmonischen-Mischer, bei
welchem die Nicht-Linearität beispielsweise einer Diode oder eines Transistors ausgenutzt wird. Das
Eingangssignal und das Empfängeroszillatorsignal oder dessen Harmonischen-Frequenz werden im Umsetzer 2
gemischt, um ein Zwischenfrequenzsignal mit einer Frequenz Fi=Fs—nFlz\i erzeugen, das einem Bandpaßfilter
4 zugeführt wird, wobei η eine positive ganze Zahl ist. Das Zwischenfrequenzsignal wird in einem
Detektor 5 gemessen, dessen Ausgangssignal durh eine
ίο Rauschunterdrückungsschaltung 6 geführt wird, um
Rauschen unter einen gegebenen Pegel zu bringen, und dieses Ausgangssignal wird anschließend einem Ausgangsauswahlgatter
7 bzw. einem anderen Gatter 8 zugeführt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfaßt der frequenzmäßig gewobbelte Empfängeroszillator 3 einen
Sägezahngenerator 10 und einen spannungsgesteuerten Oszillator 11 mit einer variablen Oszillatorfrequenz, die
durch die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators 10 gesteuert wird. Das Ausgangssignal des Sägezahngenerators
wird durch eine variable Dämpfungsschaltung 12 geführt, bevor es auf den Oszillator 11 gegeben
wird. Die Dämpfungsschaltung 12 dient zur Auswahl der Ordnung einer Harmonischen. Im dargestellten Beispiel
erzeugt der Sägezahngenerator 10 einen äquivalenten Sägezahn in Form einer abgestuften Spannung, und er
umfaßt einen umkehrbaren Zähler 13. dessen Ausgang mit einem D/A·Wandler (Digital-Analog-Waiiiilcr) 14
zur Umsetzung in eine analoge Spannung \erblinden im Es kann ein herkömmlicher D'A Wandler 14 verwendet
werden. Beispielsweise sind mehrere Stromquellen mn verschiedenen Bewertungen, die den Stellen eine·-
Binärcodes entsprechen, in Reihenschaltung mil Schal tern vorgesehen, die mit den entsprechenden Binärsiel
len des Schalters 13 verbunden sind, wodurch eine Spannung mit einem Pegel erzeugt wird, der dem
Zählerstand im Zähler 13 entspricht. Beispielsweise kann die stufentörmige Spannung über 10 Volt variierbar
sein, wobei (2'b- 1) Takte gezählt werden.
Das Filter 4 erzeugt die Zwischenfrequenzausgangssignale zu verschiedenen Zeiten, die den Zeitpunkten
entsprechen, zu welchen vom Empfängeroszillator 3. wenn dessen Frequenz gewobbelt wird, eine Harmonische
derselben Ordnung erzeugt wird, und die Frequenzwobbelung des Empfängeroszillators 3 wird
durch das zeitlich später auftretende Ausgangssignal unterbrochen. Zu diesem Zeitpunkt beginnt, wenn eins
der Zwischenfrequenzausgangssignale erhalten wird, in der Anordnung nach F i g. 1 ein Zeitzähler 15 die Takte
zu zählen. Wenn in diesem ein gegebener Zählerstand erreicht ist. wird das Ausgangsauswahlgatter 7 für eine
gegebene Zeitdauer geöffnet, um irgendein darauffolgendes Ausgangssignal von der Rauschunterdrükkungsschaltung
6 durchzulassen, d. h. das später auftretende Zwischenfrequenzausgangssignal, sobald e;
auftritt, wodurch der Betrieb des Gesamtsystem: unterbrochen wird. Um ein solches Arbeiten durchzuführen,
wird das Ausgangssignal des Zeitzählers 15 au: ein Paar Dekodierer 17 und 18 gegeben, welche
Ausgangssignale bei Zählerstandwerten im Zähler 1! erzeugen, die geringfügig kleiner bzw. größer als dei
gegebene Zählerstand sind. Auf diese Weise stellt dei Zähler 15. wenn er den gegebenen Zählerstand erreich
hat. ein Ausgangssignal mit einem Zeitintervall zui
6s Verfügung, dessen Mitte beim gegebenen Zählerstanc
liegt. Das Dekodiererpaar kann durch einen einziger monostabilen Multivibrator ersetzt werden, der einei
Ausgangsimpuls bestimmter Breite auf einen gegebenei
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Zählerstand hin erzeugt. Die Ausgangssignale der Dekodierer 17, 18 werden auf einem Setz- bzw.
Rücksetzeingang eines ^lipflop 19 gegeben. Das Rücksetzausgangssignal Q des Flipflop 19 wird als
Gattersignal auf das Gatter 8 geführt, und das Ausgangssignal des Gatters 8 wird auf den Setzeingang
eines Flipflop 20 gegeben. Das Setzausgangssignal Q des Flipflop 20 wird als Gattersignal auf ein Gatter 21
geführt. Das Ausgangssignal des Ausgangsauswahlgatters 7 gelangt auf die Rücksetzeingänge der Flipflops 20,
22, und das Setzausgangssignal Q des Flipflop 22 wird als Gattersignal auf ein Gatter 23 geführt. Dem Gatter
23 wird von einem Anschluß 24 ein Takt zugeführt. Der Ausgangstakt des Gatters 23 wird einmal als Zählereingangssignal
auf den Zähler 13 im Sägezahngenerator tO und zum anderen als Zählereingangssignal auf den
Zeitzähler 15 gegeben. Ein Startsignal von einem Anschluß 25 stellt den Zähler 13 und die Flipflops 19, 20
zurück und setzt das Flipflop 22.
Wenn das Startsignal 26 vom Anschluß 25 geliefen wird, wie es in F i g. 2A dargestellt ist, wird das Flipflop
22 gesetzt, wobei sein Setzausgangssignal einen hohen Pegel annimmt, wie in F 1 g. 2B gezeigt ist. Dadurch wird
das Gatter 23 geöffnet, um den Taktimpuls P1. vom
Anschluß 24 durchzulassen, wie es in F i g. 2C dargestellt
ist, damit dieser auf den Zähler 13 gelangen und dort gezählt werden kann. Als Folge davon wird durch den
D/A-Wandler 14 eine zunehmende Sägezahnspannung in Form einer stufenförmigen Funktion erzeugt. Der
Zuwachs einer Stufe in der Sägezahnspannung ist sehr klein, und demgemäß ist das Ausgangssignal des
Wandlers 14 in Fig. 2D als kontinuierliche Sägezahnspannung
dargestellt. Unter der Annahme, daß die Dämpfung in der Dämpfungsschaltung 12, die zur
Auswahl der Ordnung der Harmonischen dient, wie später beschrieben werden wird, vorher auf Null gestellt
ist. wird die in Fig. 2D dargestellte Spannung dem Oszillator 11 zugeführt, dessen Schwingfrequenz beginnend
von beispielsweise einer Frequenz Fi graduell zunimmt, wodurch die Frequenz des Oszillators 11
gewobbelt wird. Das Empfängeroszillatorsignal und seine Harmonischen sowie das Eingangssignal werden
frequenzmäßig im Frequenzumsetzer 2 gemischt. Die Komponente in dem Ausgangssignal des Frequenzumsetzers,
welche die Frequenz Fi aufweist, gelangt durch das Zwischenfrequenzfilter 4 hindurch, um von einem
Detektor 5 abgetastet zu werden, wodurch ein Impulsausgangssignal entsteht, wie es in Fig. 2E
gezeigt ist. Rauschsignale in dem abgetasteten Ausgangssignal, die unterhalb eines bestimmten Pegel? 50
liegen, werden durch die Schaltung 6 eliminiert.
Die Rauschunterdrückungsschaltung 6 kann beispielsweise in der in F i g. 3 dargestellten Weise aufgebaut
werden, wobei das Ausgangssignal des Detektors 5 über eine Impedanzwandlerschaltung 28 auf einen Spitzengleichrichter
31 (zur Gleichrichtung von Signalspitzen) geführt wird, der eine Diode 29 und einen Kondensator
30 aufweist. Das in seinen Spitzen gleichgerichtete Ausgangssignal wird einem Verstärker 32 mit einem
Verstärkungsfaktor eins zugeführt und von dort auf einen Spannungsteiler 33 gegeben, welcher den
Ausgangspegel auf 80% reduziert, bevor dieser auf den invertierenden Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers
34 gegeben wird, der als Vergleichsschaltung dient. Das Ausgangssignal des Detektors 5 wird
außerdem direkt auf den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Verstärkers 34 gegeben. In Wirklichkeit ist
der Kondensator 30 im Spitzengleichricher 31 nicht voll geladen, und wegen des Vorhandenseins eines Leckverlustes
kann der Spannungsteiler 33 weggelassen werden. Ein elektronischer Schalter in Form eines
Feldeffektransistors 35 befindet sich in Parallelschaltung mit dem Kondensator 30, und das Startsignal 26
vom Anschluß 25 (Fi g. 1) wird auf die Steuerelektrode des Transistors 35 geführt, um diesen einzuschalten
wodurch der Kondensator 30 auf einen Nullpegel entladen wird. Eine in der Zeichnung nicht dargestellte
Vorspannung wird auf die Vergleichsschaltung 34 gegeben, um sicherzustellen, daß deren Ausgang einen
niedrigeren Pegel »0« annimmt, wenn der Ausgang des Detektors 5 sich auf Nullpegel befindet, selbst wenn das
Ausgangssignal des Verstärkers 32 Null sein mag. Wie in F i g. 2F gezeigt ist, empfängt demzufolge beim Anlegen
des Startsignals 26 invertierende Eingangsanschluß der Vergleichsschaltung 34 ein Nulleingangssignal, und er
wird zur Zeit f, praktisch auf den Spitzenwert des Ausgangsimpulses des Detektors 5 aufgeladen. Aber dei
am nichtinvertierenden Eingangsanschluß vorherrschende Pegel ist höher, wodurch der Ausgang einen
hohen Pegel »1« annimmt. Der Ausgangsimpuls des Detektors 5 fällt jedoch zur Zeit f, rasch zusammen, so
daß der Pegel am invertierenden F.ingangsanschluß der Vergleichsschaltung 34 unmittelbar auf einen hohen
Pegel wechselt, wodurch der Ausgang einen niedrigen Pegel »0« annimmt, so daß ein Impuls erzeugt wird, wie
er in F i g. 2G dargestellt ist. Auf diese Weise empfängt der invertierende Eingangsanschluß der Vergleichsschaltung
34 ein Signal, wie es in F i g. 2F dargestellt ist und sein Ausgangssignal stellt Impulse konstanten
Pegels dar, wie in Fig. 2G gezeigt, welche Impulsen
entsprechen, die einen bestimmten Pegel im Ausgangssignal (Fig. 2E) des Detektors 5 überschreiten und aul
das Zwischenfrequenzsignal hin erhalten worden sind Dieses Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 34
ergibt den Ausgang der Rauschunterdrückungsschal· tung 6.
Wenn die !£mpfängersignalfrequenz des Empfangsoszillators
3 um eine konstante Rate von ι (Sekunden) pro Hertz gewobbelt oder durchlaufen wird, um die
Frequenz von F-, auf eine graduell höhere Frequenz zn
erhöhen, so kann man aus F i g. 4 entnehmen, daß, wenn die Empfängeroszillatorfrequenz eine Frequenz Fh
annimmt, das n-fache einer solchen Frequenz minus der Eingangssignalfrequenz Fs gleich der Zwischenfrequenz
Fi wird. Anschließend, wenn die Empfängersignalfrequenz gleich Fl7 wird, wobei diese Frequenz höher als
Fh ist, ist die Differenz zwischen der Frequenz η Fl2 der
Harmonischen derselben Ordnung und der Eingangssignalfrequenz Fs wieder gleich Ft so daß wieder das
Zwischenfrequenzausgangssignal erzeugt wird. Somh
Fs = η Fl1 + Fi,
Fs = η Fl2 + Fi.
Zieht man Gleichung (2) von Gleichung (3) ab, se erhält man:
» (Fl2 -Fl1) = 2Fi.
Andererseits ist das Zeitintervall Γ,, das vom Beginn
der Wobbelung bis zu dem Zeitpunkt dauert, zu dem die gewobbelte oder durchlaufende Frequenz Fh erreicht
gleich (Fh-Fi) t, während das Zeitintervall T2, in
welchem FZ2 erreicht wird, gleich (FI2-Fi) t ist, so daß
das Zeitintervall A T, das zum Durchlauf von Fh bis Fl2
benötigt wird, folgendermaßen gegeben ist:
/IT= T2-T1 = I(Fl2-Fl1).
(5)
Setzt man diese Beziehung in Gleichung (4) ein, to ergibt sich:
(6)
η =
ItFi
\T '
Wie bereits erwähnt, stellen T2 und Γι diejenige Zeit
dar, zu welcher das Zwischenfrequenzsignal durch die Harmonischen des Empfängeroszillatorsignals derselben
Ordnung erhalten wird. Wenn F/ und ί vorausbestimmt sind, besteht ein 1 :1-Verhältnis zwischen η und
ΔΤ, so daß, wenn das Zeitintervall AT=T2- Ti
festgelegt ist, die Ordnung π der Harmonischen des Empfängeroszillatorsignals, das mit dem Eingangssignal
frequenzmäßig gemischt werden soll, um das Zwischenfrequenzsignal zu erhalten, bestimmt werden kann. Da
der Wert von η bestimmt ist, ist die Empfängerfrequenz,
wenn das Zeitintervall A T einmal festgelegt ist, durch eine solche Beziehung auf Fs = η Fl± Fi beschränkt.
Beispielsweise reicht, wenn die Eingangssignalfrequenz Fs gleich 12,5GHz ist, der Frequenzbereich, über
welchen die Empfängeroszillatorfrequenz gewobbelt wird, von Fi =2 GHz bis F2 = 4 GHz (F2 ist die maximale
Frequenz im Frequenzwobbelungsbereich), und F/ ist gleich 0,02 GHz. Man kann sehen, daß man die
Zwischenfrequenzsignaie für Werte von η erhalten kann, die unten in Tabelle 1 aufgelistet sind, nämlich für
λ = 4,5 oder 6.
/7(GHz)
2,08
2,496
3,12
35
40
45
Man kann aber ebenfalls feststellen, daß das Zeitintervall T2- Ti, das vom ersten bis zum nächsten
Auftreten der Zwischenfrequenzsignaie erforderlich ist, wobei die Zeitintervalle in Fig.2G für n=4, 5 oder 6
durch AT\, AT2 und ATi dargestellt sind, zunehmend
kleiner wird Wenn das π=4 entsprechende Zeitintervall A Ti gewählt wird, als das Zeitintervall A T, das vom
Beginn des Zählens im Zeitzähler 15 bis zu dem Zeitpunkt reicht zu dem ein gegebener Zählerstand
hierin erreicht ist, um zu bewirken, daß das Ausgangssignal des Dekodierers 17 das Flipflop 19 setzt, um das
Gatter 7 zu aktivieren, erhält man demzufolge lediglich dasjenige Zwischenfrequenzsignal, das als Ergebnis der
Frequenzmischung des Eingangssignals mit der vierten Harmonischen des Empfängeroszillatorsignals vom
Ausgangsauswahlgatter 7 der F i g. 1 erhalten wird. Ein spezieller Fall sein an Fig.2 betrachtet. Wenn der
Frequenzdurchlauf des Empfängeroszillators 3 einen solchen Punkt erreicht hat daß zur Zeit r, die n = 6
entsprechende sechste Harmonische erzeugt wird, wird die Differenz zwischen der Frequenz dieser Harmoni-
sehen oder 6 χ 2,08 GHz und der Eingangssignalfrequenz
12,5 GHz gleich
Fj= Fs-6 Fh = 0,02 GHz,
so daß man am Bandpaßfilter 4 ein Ausgangssigna! erhält. Als Folge davon gelangt zur Zeit fi ein Impuls P1
von der Rauschunterdrückungsschaltung 6 zum Gatter 8, um einerseits den ZeitzShler 15 und andererseits das
Flipflop 20 zurückzusetzen, wodurch das Gatter 21 aktiviert wird, wie in F i g. 2H gezeigt ist. Dadurch kann
der Takt passieren und der Zähler 15 beginnt seine Zählung von Null an. Das Gatter 8 wird durch das
Rücksetzausgangssignal Q des Flipflop 19 aktiviert, wenn dieses durch das Startsignal 26 zurückgesetzt
wird. Zur Zeit t2, die vor dem Zeitpunkt liegt, zu dem von
ii aus ΔΤ\ abgelaufen ist, oder bevor ein gegebener
Zählerstand im Zähler 15 erreicht ist, wird die Empfängeroszillatorfrequenz FI gleich 2,086GHz, so
daß F/=6F/2-F/ gleich 0,02GHz wird, wodurch ein
Zwischenfrequenzsignal am Bandpaßfilter 4 entsteht. Da das Ausgangsauswahlgatter 7 zu dieser Zeit nicht
geöffnet ist, wird der Zähler 15 durch einen Impuls P2,
der zu dieser Zeit t2 von der Rauschunterdrückungsschaltung
6 erhalten wird, zurückgesetzt, so daß er erneut von Null zu zählen beginnt. Wenn nach Ablauf
von ATu beginnend von X2, der gegebene Zählerstand im
Zähler 15 erreicht ist, erhält man vom Dekodierer 17 ein Ausgangssignal, welches das Flipflop 19 setzt. Wie in
F i g. 21 zu sehen ist, ist das Gatter 7 aktiviert. Wenn der Zähler 15 anschließend für wenige Takte auf seinem
Zählerstand ist, setzt das Ausgangssignal vom Dekodierer 18 das Flipflop 19 zurück, um das Gatter 7 zu
entaktivieren. Während der Zeit, während welcher das Gatter aktiviert ist, wird von der Rauschunterdrükkungsschaltung
6 kein wahrgenommenes Zwischenfrequenzausgangssignal erhalten. Wenn das Gatter 7
aktiviert ist, stellt das Ausgangssignal des Dekodierers 18 das Flipflop 20 zurück, wodurch das Gatter 21
entaktiviert wird, um die Versorgung des Zählers 15 mit Takten zu unterbrechen.
Wenn die Wobbelung der Empfängeroszillatorfrequen? F/ab'iäuft, ergibt sich das Zwischenfrequenzsignal
zur Zeit h für die fünfte Harmonische, und der sich
ergebende abgetastete Ausgangsimpuls P3 setzt den
Zeitzähler 15 in der bereits obenerwähnten Weise zurück, so daß der Zähler wieder von Null zu zählen
beginnt. Zur Zeit U, die vor dem Zeitpunkt liegt, zu welchem der bestimmte Zählerstand erreicht wird, tritt
jedoch ein anderes Zwischenfrequenzausgangssignal für die fünfte Harmonische auf, und der resultierende
Impuls Pt von der Rauschunterdrückungsschaltung 6
setzt den Zähler 15 zurück. Nach AT\, das dem Erreichen des gegebenen Zählerstandes entspricht, wird
das Gatter 7 aktiviert, aber in einem solchen Intervall erhält man keine Zwischenfrequenzausgangssignal.
Jedoch erhält man zur Zeit is, wenn F/ gleich 3,12 GHz wird, das der vierten Harmonischen oder n=4
entsprechende Zwischenfrequenzausgangssignal. Der resultierende abgetastete Ausgangsimpuls Ps setzt den
Zeitzähler 15 zurück und setzt außerdem das Flipflop 20, wodurch der Takt auf den Zähler 15 gelangt, um dessen
Zählen auszulösen. Zu der Zeit zu welcher der gegebene Zählerstand erreicht ist, um das Flipflop 19
zurückzusetzen und dadurch das Ausgangsauswahlgatter 7 zu aktivieren, ist seit der Zeit f5 das Zeitintervall
Δ T\ verstrichen. Und zu dieser Zeit erhält man von der Rauschunterdrückungsschaltung 6 als Ergebnis der
Abtastung des Zwischenfrequenzsignals den Ausgangsimpuls
P6, der das Gatter 7 passiert, wie in Fig.2)
dargestellt ist Der Impuls gelangt durcn einen normalerweise geschlossenen Schalter 37 auf die
Rück Setzanschlüsse der Flipflops 20,22, wodurch diese Flipflops zurückgesetzt werden. Ein solches Zurücksetzen
entaktiviert die Gatter 21,23, so daß der Takt vom Anscnluß 24 nicht iänger auf das gesamte System
gelangt, wodurch dessen Betrieb unterbrochen wird. was auch das frequenzmäßige Durchlaufen des Emp- ic
fängeroszillators 3 einschließt Da die Auswahl von Δ Τ, so vorgenommen ist, daß es sich bei derjenigen
Harmonischen, welche die Erzeugung des Zwischenfrequenzausgangssignals für das gegebene Eingangssignal
bewirkte, um die vierte Harmonische oder n=4 handelte und da der Frequenzdurchlauf in Richtung
zunehmender Frequenz stattfand, kann man aus den Gleichungen (2) und (3) entnehmen, daß der Impuls P5
aufgetreten ist, wenn die Frequenz des Empfängeroszillators einen Wert Fl\ erreicht hat, der der Beziehung
4 Fh + Fi= Fs genügt, und daß der Impuls P6 aufgetreten
ist, wenn die Frequenz des Empfängeroszillators einen Wert FI2 erreicht hat, der der Beziehung 4 Fk+Fi=Fs
genügt, und bei dieser Zeit wurde die Wobbelung unterbrochen, so daß der Empfängeroszillator 3 seine
Schwingung bei der Frequenz Fl7 fortsetzen konnte.
Infolge der Messung der Frequenz Fh erlauben die bekannten Werte von η und Fi die Bestimmung der
Eingangssignalfrequenz Fs gemäß Gleichung (3).
Um die Eingangssignalfrequenz automatisch bestimmen
zu können, umfaßt die Anordnung der F 1 g. 1 ein Paar Gatter 38 und 39. die durch das Rücksetzausgangssignal
Q des Flipflop 22 aktiviert werden, wenn dieses durch den Impuls vom Ausgangsauswahlgatter 7
zurückgesetzt wird. Das Ausgangssignal des Zwischenfrequenzfilters 4 wird über das Gatter 38 auf eine
Zwischenfrequenzmeßeinheit 40 geführt, die dazu dient, die Ausgangsfrequenz F; des Zwischenfrequenzfilters 4
zu bestimmen. Das Ausgangssignal des Oszillators 11 gelangt durch das Gatter 39 auf eine andere
Frequenzmeßeinheit 41. welche dazu dient, die Oszillatorfrequenz Fh zu bestimmen. Der in der Meßeinheit 41
bestimmte Wert wird in eine Multipliziereinrichtung 42 gegeben, wo er mit einer Zahl multipliziert wird, die der
herrschenden Ordnung π der Harmonischen entspricht. Die Multipliziereinrichtung 42 empfängt ein Konditioniersignal
von einer Schaltung 43. welches eine Harmonischen-Ordnung für die die Ordnung der
Harmonischen auswählenden Dämpfungsschaltung 12 festsetzt. Das multiplizierte Ausgangssignal η Fh und
der von der Schaltung 40 gemessene Wert F; werden auf
eine Recheneinheit 44 gegeben, um entsprechend Gleichung (3) η Fh- Fi= Fs auszurechnen. Das resultie
rende Fs wird auf einer Digitalanzeige 45 dargestellt. Die Meßeinheit 40 kann beispielsweise einen Zähler
aufweisen. Da der Wert von Fh bedeutend niedriger als
der von η Fh ist. kann die Meßeinheit 41 ebenfalls einen Zähler aufweisen. Alternativ dazu kann die Empfängeroszillatorfrequenz
in eine niedrigere Frequenz umgesetzt werden, bevor sie gezählt wird, falls dies erwünscht
ist. Wenn es auch nicht dargestellt ist, so können die Schaltungen 40,41,44 und 45 durch das Startsignal vom
Anschluß 25 auf den jeweiligen Anfangszustand zurückgesetzt werden, wenn dies erforderlich ist. Wenn
die Frequenz, welche durch das Filter 4 gelangen soll, auch vorher erzeugt wird, so ist es praktisch unmöglich,
das Durchlaßband auf eine einzige Frequenz einzuengen, so daß die Zwischenfrequenz Fi, die während des
Betriebes des Systems in Wirklichkeit vorhanden isi eine bestimmte Bandbreite hat Und eine solch*
Frequenz wird in der Meßeinheit 40 bestimmt
Auf diese Weise wird die Ordnung π der Harmoni sehen bestimmt, und jedes Eingangssignal mit de
Frequenz Fs. das während des Frequenzdurchlaufs fü: solche Werte von π die Beziehung der Gleichungen (2
und (3) erfüllt, kann »eingefangen« werden, um zu eine; Unterbrechung des Betriebsablaufs des Systems zi
führen. Wenn jedoch ein Eingangssignal mit einen Frequenzband, das durch die Ordnung π der Harmoni
sehen bestimmt wird, nicht existiert, wird der Frequenz
durchlauf des Empfängeroszillators 3 fortgesetzt, bis die maximale Schwingfrequenz F2 erreicht wird oder dei
Zähler 13 für die Erzeugung des Sägezahnsignals ir F i g. 1 vollen Zählstand erreicht, worauf der folgend«
Takt dieses auf Null zurücksetzt, wodurch das Zähler wieder von neuem beginnt Das heißt mit anderer
Worten, die Sägezahnspannung kehrt wieder zu NuI zurück und beginnt erneut anzusteigen, um die
Frequenzwobbeluns des Empfängeroszillators 3 vor neuem durchzuführen. Während des erneuten Frequehzdurchlaufs
wird die Ordnung der Harmonischen entweder auf n+ , oder auf n- 1 verändert. So wird im
obigen Beispiel /?=5 gewählt. Die dem Zeitständer 15 zugeordneten Dekodierer 17 und 18 können so gewählt
werden, daß das Zeitintervall Δ T; vom Impuls P3 bis zum
Impuls P4, wie es in F i g. 2G dargestellt ist, gleich einer
Zeitdauer ist. die vom Beginn des Zählens des Zählers 15
bis zu jenem Zeitpunkt reicht, zu welchem das Setzausgangssignal des Flipflop 19 als Gattersigna!
erhalten wird. Je höher die Ordnung der eingestellter Harmonischen ist, desto breiter ist der Frequenzbereich
innerhalb dessen das Eingangssignal eingefangen werden kann. Um dies jedoch zu ermöglichen, müssen
die Zählstandwerte, bei welchen das Ausgangssigna! von den Dekodierern 17 und 18 erhalten wird, über eine
ansteigende Schrittzahl geschaltet werden. Zu diesem Zweck können mehrere Sätze Dekodierer 17 und 18, in
welchen das Ausgangssignal bei verschiedenen Zählerstandwerten erhalten wird, vorgesehen und durch die
herrschende Ordnung der Harmonischen zur Verbindung mit dem Zeitzähler geschaltet werden. Werden
mehrere Sätze Dekodierer 17 und 18 vorgesehen, so kann dies zu einer komplizierten Anordnung führen.
Dies kann vermieden werden durch andere Vorrichtungen zur Auswahl der harmonischen Ordnung.
Wie man bei Bezugnahme auf die F i g. 2D und 2G aus obiger Beschreibung entnehmen kann, ist die Ordnung
der Harmonischen aufgestellt worden durch Auswahl des Zeitintervalls ΔΤ\, ΔΤ2 oder ΔΤ3 zwischen jenen
Zeitpunkten, zu welchen ein Paar Zwischenfrequen/-ausgangssignale erhalten werden, während die Frequenzwobbelungsrate
oder die Neigung der in F 1 g. 2D gezeigten Sägezahnkurve konstant gehalten wird, oder
alternativ durch Auswahl eines feststehenden Zeitintervalls, beispielsweise Zl 71, zwischen jenen Zeitpunkten,
zu welchen das Paar Zwischenfrequenzausgangssignale erhalten wird, wobei die Wobbelungsrate oder die
Neigung der in Fig.2D dargestellten Sägezahnkurve
variiert werden kann. Selbst wenn die Zeitposition festgelegt sein mag, zu welcher der Zeitzähler 15 bis zu
einem gegebenen, demselben Zeitintervall Δ Ti entsprechenden Zählerstand gezählt hat, kann man die
Zwischenfrequenz erhalten, weiche durch das Gatter 7 hindurch gelangt, und somit die Ordnung der Harmonischen,
die wirksam variiert ist. Wenn beispielsweise die Ordnung der Harmonischen von η = 4 auf η = 5 geändert
/1ο
wird, kann die Fiequen/wobbelungsrate redu/ien
werden. Eine Änderung in der Fi equenzwobbelungsrate kann man dadurch erreichen, daß man die Taktfrequenz
variiert, welche dem Zähler 13. der die Sägezahnkurve
erzeugt, gemäß der eingestellte1! Harmonischen Ordnung zugeführt wird, während man die Frequenz des auf
den Zeitzähler 15 gelangenden Taktes konstant hält. Alternativ dazu kann die dem spannungsgesteuerten
Oszillator 11 zugefühite Steuerspannung mittel«- der
Dämpfungsschaltung 12 gemäß der eingestellten harmonischen Ordnung gedämpft werden, wie in V i g. 1
dargestellt ist.
Ein spezielles Beispiel der Dämpfungsschaltung 12 ist in Fig. 5 dargestellt. Dabei ist der Ausgang des
D/A-Wandlers 14 über einen Widerstand 47 des Widerstandswertes R mit dem Steuereingangsanschluß
des spannungsgesteuerten Oszillators 11 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 47
und dem Oszillator 11 ist mit Erde verbunden, und zwar
über parallele Wege, die je eine Serienschaltung eines
Widerstandes 48,49 oder 50 mit einem Schallelement in
Form eines Feldeffekttransistors 51, 52 bzw. 53 umfassen. Der Widerstandswert der verschiedenen
Widerstände 48, 49 und 50 ist zu R. R/2 bzw. RIA gewählt. Die Anordnung ist derart, daß die Eingangsimpedanz,
die sich darstellt, wenn der D/A-Wandler 14 von
der Dämpfungsschaltung 12 aus betrachtet wird, praktisch Null ist. während die Ausgangsimpedanz, d. h.
in Richtung Oszillator, praktisch unendlich ist. Unter der Annahme, daß alle Transistoren 51, 52 und 53
nichtleitend sind, wird das Ausgangssignal des D/A-Wandlers 14 direkt auf den Oszillator 11 gegeben.
Wenn der Transistor 51 allein leitend ist. wird das Ausgangssignal des D/A-Wandlers 14 auf den halben
Wen gedämpft, bevor es dem Oszillator 11 zugeführt wird. Wenn hingegen beide Transistoren 31 und 52
leitend werden, wird die dem Oszillator 11 zugeführte Steiierspannung auf ein Drittel gedämpft. Wenn
scnließlich der Transistor 53 alleine leitend ist, wird die Steuerspannung für den Oszillator 11 auf ein Viertel
gedampft. Auf diese Weise hängt der Betrag der Dämpfung von den !eilenden und nichtleitenden
Zuständen der Transistoren 51 bis 53 ab. Der Dämpfungsbetrag wird gemäß der eingestellten Ordnung
der Harmonischen variiert, und es ist auch möglich, die eingestellte Ordnung der Harmonischen
automatisch auf einen anderen Wert einzustellen, wenn eine eingestellte Hannonischen-Ordnung nicht geeignet
ist. um das Eingangssignal ein/ufangen.
Die Anordnung, um dies durchzuführen, kann einen
Zähler 43 zur Voreinstellung der harmonischen Ordnung aufweisen, der als Zähleingangssignal ein
Übertragungsausgangssig.ial vom die Sägezahnkurve erzeugenden Zähler 13 erhält, wenn dieser seinen vollen
Zählerstand erreicht. Der Zähler kann durch das Startsignal vom Anschluß 25 zurückgesetzt werden. Kr
umfaßt mehrere Stufen, im dargestellten Beispiel deren Ausgänge eine Bewertung in einer Binärkodierung
aufweisen und die über Schalter 54, 55, 56 mit den Steuerelektroden der entsprechenden Transistoren 51,
52,53 verbunden sind. Die Anordnung ist solcherart, daß der Übertragungskoeffizient Eins ist, wenn der Zählerstand
im Zähler 43 Null ist: wenn der Zählerstand Eins ist, ist der Übertragungskoeffizient Einhalb; ist der
Zählerstand Zwei, ist der Übertragungskoeffizient ein Drittel usw. Im obigen Beispiel ist der Zählerstand im
Zähler 43 Drei, so daß η = 4 gewählt ist. Wenn das
System das Eingangssignal unter dieser Bedingung nicht cinzufangen vermag, wird am F.nde der Frequenzwobbelungsperiock
durch den Zähler 13 ein Übertragausgangssignal erzeugt und auf den Zähler 43 geführt, um
dessen Zählerstand auf Vier zu bringen, wodurch die 5 Ordnung der Harmonischen auf π = 5 eingestellt wird.
Während des nachfolgenden Frequenzdurchlaufs kann diejenige Zwischenfrequenz, welche durch Mischen mit
der fünften Harmonischen erhalten wird, durch das Gatter 7 hindurchgelangen. Auf diese Weise wird die
ίο eingestellte Harmonischen-Ordnung sukzessiv auf einen
neuen Stand gebracht. Wenn es erwünscht ist, die Ordnung der Harmonischen manuell einzustellen,
können Schalter 54 bis 56 umgeschaltet werden, um mit
einer Handeinstellschaltung 57 verbunden zu werden, die mehrere Handschalter (nicht dargestellt) umfaßt, die
selektiv betätigt werden können, um ein Ausgangssignal in gleicher Weise wie das Ausgangssignal vom Zähler 43
zu erzeugen.
Die eingestellte Ordnung der Harmonischen kann auch dadurch variiert werden, daß die Frequenz des
dem Zeitzähler 15 zugeführten Taktes geändert wird, während die Frequenzwobbelungsrate konstantgehalten
wird. Dies kann dadurch erzielt werden, daß auf der Eingangsseite des Gatters 21 eine Vorrichtung zur
Veränderung der Taktfrequenz eingefügt wird, beispielsweise eine Taktfrequenzmultiplizierschaltung. deren
Multiplikationsfaktor gemäß der eingestellten Ordnung der Harmonischen variiert werden kann.
Durch eine solche Anordnung können die Dekodierschaltungen 17 und 18 zum Dekodieren des Zählerstandes
des Zeitzählers 15 gleich sein, und ferner kann das Zeitintervall ΔΤ, bis zu welchem der gegebene
Zählersland erreicht ist. in Abhängigkeit von der Taktfrequenz variiert werden, womit eine bestimmte
Ordnung der Harmonischen gewählt wird.
Um eine Anzeige der Eingangssignalfrequenz auf einer Kathodenstrahlröhre zu erzeugen, kann das
Ausgangssignal des Ausgangsausvvahlgatters 7 der vertikalen Ablenkeinrichtung 60 einer Kathodenstrahlröhre
59 zugeführt werden, wobei die Ausgangssägezahnspannung von Sägezahngenerator 10 auf die
horizontale Ablenkeinrichtung 61 dieser Röhre gegeben wird, wie in F i g. 1 dargestellt ist. Durch Öffnen des
Schalters 37 wird verhindert, daß der Betiiebsablauf des
Gesamtsystems unterbrochen wird, wenn das Ausgangssignal vom Gatter 7 erhallen wird, vielmehr kann
er in identischer Weise wiederholt werden, bevor ein
solches Ausgangssignal erhalten wird. Eine durchsichtige Skalenscheibe mit einer sich horizontal erstreckenden.
in Harmonischen Ordnungen geeichten Frequenzskala kann auf der Frontplatte der Kathodenstrahlröhre
59 befestigt sein, um ein Ablesen der Eingangssignalfrequenz
zu ermöglichen. Der Frequenzablesewert von der
Frequenzskala ist von der Eingangssignalfrequenz um einen Betrag versetzt, welcher der Zwischenfrequenz F,
entspricht. Die Skala kann jedoch vorher korrigiert werden, um ein direktes Ablesen der Eingangssignalfrequenz
vorzusehen. Die durchsichtige Skalenscheibc kann ausgetauscht werden, wenn die eingestellte
Ordnung der Harmonischen geändert wird. Da« Setzausgangssignal des Flipflops 19 kann als eir
Gatlersignal einem Gatter 62 zugeführt werden welches bei seiner Aktivierung das Ausgangssignal von
Detektor 5 auf die vertikale Ablenkeinrichtung 60 dei Kathodenstrahlröhre 59 gelangen läßt, um die zur Zeit i
der F i g. 2E vorhandene Impulswellenform anzuzeigen die der Wellenform und dem Pegel des Eingangssignal·
entspricht. Alternativ zeigt F i g. 6, daß das Ausgangssi
609 583/11
gnal des Detektors 5 direkt auf die vertikale Ablenkeinrichtung 60 geführt wird, und daß das
Ausgangssignal des Gatters 7 {oder 62) auf einen Helligkeitsmodulationsanschluß 90 zur Helligkeitsmodulation
der Kathodenstrahlröhre 59 gegeben wird, so daß die gesamte in Fig.2G dargestellte Wellenform
angezeigt wird, wobei die zur Zeit tb auftretende, dem
,Eingangssignal entsprechende Wellenform mit erhöhter Helligkeit angezeigt wird. Wenn eine Anzeige durch die
Kathodenstrahlröhre 59 verwendet wird, wird, da der ι ο Schalter 37 zur Wiederholung des Frequenzdurchlaufs
geöffnet ist, die Abszisse der Anzeige zwischen der minimalen und der maximalen Frequenz des Frequenzdurchlaufs
gewobbelt. Die oben erläuterte Anzeige ist dadurch vorteilhaft, daß lediglich das Eingangssigna!
aufgezeichnet wird, oder daß es in einer vom Rest unterscheidbaren Weise angezeigt wird, und zwar
. dadurch, daß es gegenüber derjenigen Anzeige hervorgehoben wird, die durch einen herkömmlichen Spektralanalysator
erzeugt wird, in welchem das Gesamtausgangssignal vom Detektor 5 angezeigt wird, was es
schwer macht, zu unterscheiden, welches das Eingangssignal ist.
Beim erfindungsgemäßen Überlagerungsempfängersystem erlaubt die Schaltung 43 eine Auswahl lediglich
desjenigen Ausgangssignals des als Harmonischen-Mischer dienenden Frequenzumsetzers 2. das auf eine
bestimmte Harmonische des Empfängeroszillatorsignals erzeugt wird. Eine solche Auswahl und das
Vorzeichen beim Frequenzumsetzungsprozeß, das durch die Richtung des Frequenzdurchlaufs bestimmt
wird, ermöglicht eine exakte Bestimmung der Frequenz des eingefangenen Eingangssignal Wenn das Eingangssignal
nicht eingefangen werden kann, wird die Einstellung in der Schaltung 43 geändert, daß eine
Bestimmung der Eingangssignalfrequenz über einen ausgedehnten Frequenzbereich oder das Einfangen und
Empfangen des Eingangssignjls mit eine"" extrem
einfachen Verfahren und innerhalb einer kurzen Zeitdauer ermöglicht wird, wobei die Möglichkeit
hinzukommt, daß die Frequenz des Eingangssignals dargestellt werden kann. Wie oben erläutert worden ist.
erlaubt es die Verwendung der Taktsteucrung. die eingestellte Ordnung der Harmonischen in erleichterter
Weise automatisch auf einen anderen Wert zu bringen. Der den Zählern 13 und 15 zugeführte Takt brauch!
nicht identisch zu sein. Wenn jedoch derselbe Takt verwendet wird, verläuft das Zählen im Zeitzähler 15 in
einer Weise, die einer Änderung der Oszillatorfrequenz entspricht, welche durch den Sägezahnzähler 13 auf den
zugeführten Takt hin bestimmt vurd. so daß eine Variation im Zeitiniervall des Zeitzählers 15 beim
Erreichen von dessen gegebenen Zählerstand, die von einer Variation in der Taktperiode herrühren würde,
eine entsprechende Änderung in der F.mpfängeroszillatorfrequenz mit sich bringt, so daß cm Fehler in dieser
eliminiert wird. Dadurch wird das Erfordernis eines teuren Kristalloszillator für die Taktquelle vermieden.
Dieses Merkmal erlaubt es. das Aufsuchen des Eingangssignals mit hoher Geschwindigkeit durchzuführen
und die Geschwindigkeit auf eine niedrigere herabzusetzen, wenn das Eingangssignal einmal gefunden
ist, um das Eingangssignal korrekt einzufangen, was eine hohe Genauigkeit bei der Bestimmung von dessen
Frequenz erlaubt.
Eine solche Anordnung ist in F i g. 6 dargestellt, wobei entsprechende Teile durch gleiche Bezugsziffern bezeichnet
sind. In diesem Fall umfaßt der Sägezahnzähler 13 einen umkehrbaren Aufwärts-AbwärtsZähler. und
er arbeitet als ein Aufwärtszähler, wenn er durch das Startsignal vom Anschluß 25 zurückgesetzt worden ist,
wodurch ein Frequenzdurchlauf des Oszillators 11 in derselben Weise bewirk; wird, wie sie oben in
Verbindung mit F i g. 1 erläutert worden ist. Wenn ein Eingangssignal mit einer ausgewählten Ordnung der
Harmonischen eingefangen ist. wird vom Ausgangsauswahlgatter 7 ein Ausgangssignal erhalten, welches das
FKpflop 20 in derselben Weise wie in F i g. 1 zurücksetzt.
Das Flipflop 22 wird jedoch nicht unmittelbar zurückgesetzt, und statt dessen setzt das Ausgangssignal
des Gatters 7 ein Flipflop 64. Das Flipflop 64 wird durch das Startsignal vom Anschluß 25 zurückgesetzt, und sein
Setzausgangssignal Q wird über eine Verzögerungsschaltung 68 als Gattersignal auf ein Gatter 65 geführt
Somit ist das Gatter 65 anfangs geschlossen. Das Rückstellausgangssignal Q des Flipflops 64 geht als
Gattersignal auf ein Gatter 66, welches dadurch anfangs aktiviert ist, um einen sehr schnellen Takt von einem
Anschluß 24Λ zum Gatter 23 durchzulassen, so daß eine Frequenzwobbelung oder ein Frequenzdurchlauf mit
höherer Geschwindigkeit ermöglicht wird. Wenn das später auftretende Zwischenfrequenzausgangssignal,
das während eines solchen Frequenzdurchlaufs infolge des Vorhandenseins des Eingangssignais erhalten wird,
durch das Gatter 7 in der oben erläuterten Weise hindurchgelangt, um das Flipflop 64 zu ersetzen, setzt
dessen Ausgangssignal Q das Flipflop 19 zurück und aktiviert außerdem ein Gatter 67. wodurch ein
langsamer Takt von einem Anschluß 24/ durch das Gatter 67 hindurchgelangt, um auf das Gatter 23 geführt
zu werden. Das Setzausgangssignal Q des Flipflops 64 gelangt auf den Aufwärts-Abwärts-Schaltanschluß des
Umkehrschalters 13, worauf dieser so geschaltet wird, daß er als Abwärtszähler arbeitet. Demzufolge wird,
wenn der Oszillator 11 dazu neigt, daß die Schwingfrequenz
über Fl2 hinausgeht, wenn das Ausgangssignal vom Ausgangsauswahlgatter 7 während des schnellen
Wobbeldurchlaufs erhalten wird, die Oszillatorfrequenz so gesteuert, daß sie von einer solchen, über Fh
hinausgehenden Frequenz mit einer Rate reduziert wird, die geringer ist, als diejenige des vorhergehenden
Frequenzdurchlaufs. Wenn die Frequenz des Empfängeroszillators 11 Fk erreicht, wird der Zeitzähler 15
zurückgesetzt und beginnt den mit niedriger Geschwindigkeit
zugeführten Takt zu zählen. Wenn der gegebene Zählerstand erreicht ist. wird vom Flipflop 19 ein
Gattersignal auf das Gatter 7 gegeben, welches das Ausgangssignal erzeugt, da die Oszillatorfrequenz des
Empfängeroszillators 3 gleich Fl\ ist. Das Setzausgangssignal (Pdes Flipflops 64 wird als Gattersignal durch die
Verzögerungsschaltung 68 auf das Gatter 65 geführt, welches das vom Gatter 7 hergeleitete Ausgangssignal
hindurchläßt, um das Flipflop 22 zurückzusetzen. Dadurch wird der Betriebsablauf des Gesamtsystems
unterbrochen. Zu diesem Zeitpunkt ist die FrequenzwobbHungsrate
niedrig, und der ßetriebsablauf wird in dem Moment unterbrochen, zu dem der Oszillator 11
gerade Fh erreicht hat. ohne über diese Frequenz hinauszulaufen, und die Schwingung wird auf der
Frequenz Fh gehallen. Auf diese Weise wird sichergestellt,
daß die Eingangssignalfrequenz Fs exakt bestimmt wird. Wenn der langsamere Takt alleine
verwendet würde, um das System zu betreiben, würde die Geschwindigkeit, mit welcher das Eingangssignal
aufgesucht wird, wesentlich verlangsamt, wodurch eine verlängerte Zeitdauer erforderlich wäre. Aber das
'5
obenerwähnte Schalten /wischen zwei Taktarten
erlaubt es. das Eingangssignal innerhalb einer kurzen Zeitdauer einzufangen und seine Frequenz exakt zu
bestimmen. Hinzu kommt folgendes: Da der Frequenzdurchlauf des Oszillators 11 zu demjenigen Moment
unterbrochen wird, zu welchem die Gleichung (2) erfüllt ist oder zu welchem die Eingangssigialfrequenz gleich
η Fh + Fi ist, ist die arithmetische Operation innerhalb
der Recheneinheit 44 eine Addition und nicht eine Subtraktion, wodurch die erforderliche Anordnung
vereinfacht werden kann. Die Verwendung sowohl des schnellen als auch des langsamen Takts durch
Umschalten ist erlaubt, da beiden Zählern 13 und 15 derselbe Takt zugeführt wird, wodurch die Arbeitsweise
von Zeitveränderi.ngen unabhängig gemacht wird. Die Zeitverzögerung in der Verzögerungsschaltung 68 ist so
gewählt, daß, wenn das Flipflop 64 gesetzt ist, das zu dieser Zeit vom Gatter 7 erhaltene Ausgangssignal
daran gehindert wird, unmittelbar durch das Gatter 65 hindurchzugelangen.
Wenn auch in obiger Beschreibung der Zeitzähler 15 verwendet worden ist, um eines der beiden auf das
Eingangssignal hin erhaltenen Zwischenfrequenzausgangssignale auszuwählen, und zwar dasjenige, welches
zeitlich später auftritt, so kann dieser durch einen monostabilen Multivibrator ersetzt werden. Dies ist in
F i g. 7 dargestellt, in welcher der F i g. 1 entsprechende Teile durch gleiche Bezugsziffern gekennzeichnet sind.
Der Ausgangsimpuls der Rauschunterdrückungsschaltung 6 (F i g. 2G) treibt einen monostabilen Multivibrator
70, bei welchem die Zeit von seiner Ansteuern; g bis zu seiner Rücksetzung variabel ist. Der Betrag einer
solchen Zeitlänge, d. h. die Dauer einer solchen Zeitlänge, wird gemäß der gewählten Ordnung der
Harmonischen eingestellt, beispielsweise in F i g. 2 auf A T]. Die Hinterflanke des Ausgangssignals des Multivibrators
70 treibt einen anderen monostabilen Multivibrator 71. der einen Gatterimpuls mit genügend
schmaler Breite zur Aktivierung eines Gatters 72 erzeugt. Wenn von der Rauschunterdrückungsschaltung
6 während derjenigen Zeit, in welcher das Gatter 72 aktiviert ist, oder während des Zeitintervalls AT\, seit
der monostabile Multivibrator 70 angetrieben worden ist. ein Ausgangsimpuls erhalten worden ist. so passiert
dieser das Gatter 72. um ein Flipflop 73 zu setzen. Das Setzausgangssignal des Flipflops 23 setzt ein Flipflop 24
zurück, wodurch ein Integrator 75. der dessen Setzausgangssignal C* integriert hat, nicht langer ein zu
integrierendes Eingangssignal empfängt, so daß sein Integral aufrechterhalten wird. Das Ausgangssignal des
Integrators 75 steuert den spannungsgesteuerten Oszillator 11. Die Unterbrechung des Integrationsprozesses
bewirkt die Unterbrechung des Frequenzdurchlaufs. Um den Integrator 75 in seinen Anfangszustand
zurückzuversetzen, wird ein Rücksetzsignal von einem Anschluß 76 auf einen Negativspannungsgenerator 77
gegeben, welcher eine auf den Integrate)'· 75 gelangende
negative Spannung erzeugt, so daß dieser eine negative Spannung integriert. Das kleiner werdende Ausgangssignal
des Integrators wird in einer Vergleichsschaltung 78 mit einem von einem Anschluß 79 stammenden
Be/.ugspotentiai, beispielsweise Erdpottiniial, verglichen.
Wenn beide übereinstimmen, erzeugt der Komparator 78 ein Ausgangssignal, welches die Zufuhr
des Ausgangssignals des Negaiivspannungsgeneralors 77 zum Integrator 75 unterbricht. Das Startsignal vom
Anschluß 25 setzt das Flipflop 74. dessen Setzausgangssignal im Integrator 75 integriert wird, um den
Frequenzdurchlauf des Oszillators 11 zu bewirken. In diesem Beispiel ist das Ausgangsauswahlgatter 7 durch
das Setzausgangssignal des Flipflops 73 aktiviert.
In den Fig. 1, 6 und 7. wo es erwünscht ist, eine
integrierende Schaltung für den Sägezahngenerator 10 zu verwenden, kann die Zeitkonstante der integrierenden
Schaltung oder die zu integrierende Spannung gemäß der eingestellten Ordnung der Harmonischen
variiert werden.
Als weitere Modifikation zeigt Fig.8 die Verwendung
eines einzigen Empfängeroszillators 3 in Verbindung mit einem Paar Bandpaßfiliern 4a und 4b, welche
verschiedene Zwischenfrequenzen verfügbar machen. Die Ausgangssignale der jeweiligen Filter 4a und 4b
werden durch Detektoren 5a bzw. 5b abgetastet, und dasjenige Ausgangssignal mit der höheren Zwischenfrequenz
Fia setzt ein Flipflop 80, wohingegen das andere Ausgangssignal mit der niedrigeren Zwischenfrequenz
Fib das Flipflop 80 zurücksetzt und außerdem das Flipflop 73 setzt, welches eine Unterbrechung des
Frequenzdurchiaufs bewirkt. Unter der Annahme, daß Fia durch die n-te Harmonische der Empfängeroszillatorfrequenz
Fh und Fib durch die /j-te Harmonische der
Empfängeroszillatorfrequenz Fl2 erhalten wird, ergibt
sich folgende Beziehung:
Fs = Fia + η FIu
Fs = Fib + η Fl2.
Solche Beziehungen sind in F i g. 9 dargestellt. Das für den Frequenzdurchlauf von FA nach Fh benötigte
Zeitintervall äT\%\
AT=(FI2- Fh) u
und deshalb erhält man folgende Beziehung:
I T
■—- -n = IFia - Fib\
was eine Beziehung zwischen T und η angibt. Durch
Messung des Zeitintervalls ATvom Auftreten von Fia
bis zum Auftreten von Fib kann die Ordnung η der
Harmonischen bestimmt werden. Auch kann in dieser Anordnung das Ausgangssignal des Detektors 5a oder
5b auf das Gatter 72 und den monostabilen Multivibrator 70 in F i g. 7 gegeben werden, um einen bestimmten
Wert von Δ T zu wählen, wodurch lediglich dasjenige Eingangssignal empfangen wird, welches einem gewünschten
Wert von η entspricht.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Überlagerungsempfänger mit einem wobbelbarenüberlagerungsoszillator,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Frequenz der empfangenen Schwingung die Mischstufe (2) des
Empfängers eine Mischung mit der Grundwelle und Oberwellen der Schwingung des Überlagerungsoszillators
(11) liefert und das Ausgangssignal des Zwischenfrequenzdemodulators (5) einer Schaltung
(15; 70) zugeführt ist, die nach Ablauf einer einstellbaren Zeit (Δ T) kurzzeitig ein Gatter (7)
öffnet und dadurch bei Vorhandensein einer Zwischenfrequenzschwingung diese einer Einrichtung
(22) zum Inbetriebsetzen einer Messung der Frequenz des Überlagerungsoszillators (41) zuführt.
2. Überlagerungsempfänger mit einem wobbelbaren Überlagerungsoszillator, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bestimmung der Frequenz der empfangenen Schwingung die Mischstufe (2) des
Empfängers eine Mischung mit der Grundwelle und Oberwellen de- Schwingung des Überlagerungsos
zillators (11) liefert und das Ausgangssignal des Zwischenfrequenz-Demodulators (5) einer Schaltung
(15) zugeführt ist. die nach Ablauf einer eingestellten Zeit bei einer einstellbaren Wobbeirate
(t) kurzfristig ein Gatter (7) öffnet und dadurch bei Vorhandensein einer Zwischenfrequenzschwingung
diese einer Einrichtung (22) zum Inbetriebsetzen einer Messung der Frequenz des Überlagerungsoszillators
(41) zuführt.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP48059980A JPS5238690B2 (de) | 1973-05-28 | 1973-05-28 | |
| JP5998073 | 1973-05-28 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2425656A1 DE2425656A1 (de) | 1974-12-19 |
| DE2425656B2 true DE2425656B2 (de) | 1977-01-20 |
| DE2425656C3 DE2425656C3 (de) | 1977-09-15 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0123039A1 (de) * | 1983-02-21 | 1984-10-31 | Takeda Riken Co., Ltd. | Signaldetektor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0123039A1 (de) * | 1983-02-21 | 1984-10-31 | Takeda Riken Co., Ltd. | Signaldetektor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5238690B2 (de) | 1977-09-30 |
| US3932814A (en) | 1976-01-13 |
| NL7407141A (de) | 1974-12-02 |
| JPS5011113A (de) | 1975-02-05 |
| NL169368B (nl) | 1982-02-01 |
| DE2425656A1 (de) | 1974-12-19 |
| NL169368C (nl) | 1982-07-01 |
| GB1474084A (en) | 1977-05-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |