DE2528016C2 - Vorrichtung für die Überwachung der Qualität von Richtfunkverbindungen - Google Patents

Description

so

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Überwachung der Qualität von Richtfunkverbindungen, bei welcher in einer M.-ßscha> jng der Minulendurchschnitt der Rauschleisturg bestimmt wird, wo/u ein Quadrierer vorhanden ist. dessen Yusgangssignal einem nachgcschalteten Integrator zugeführt wird, dessen Ein-Minutcn-Takt abgebendes Signal die Minuten Rauschleistung repräsentiert.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der Siemens-Zeitschrift. Band 4 J (1969). Heft 7. Seiten 594 - 597. bekannt,

Bei der dort gezeigten Vorrichtung ist ein Quadrierer vorgesehen, der in einem Dynamikbereich von 4 Dekaden eine quadratische Abhängigkeit der Ausgangsspannung von der Eingangsspannung herstellt und damit die Leistungsbewertung ergibt. Eine derartige Schaltung ist jedoch zur l.eistungsbewertung nur in einem solchen Bereich heranzuziehen, in dem die Kennlinie, das heißt die Eingangsspannung/Ausgangsspannung-C'harakteristik quadratisch verläuft. In der genannten Druckschrift ist dabei ein Dynamikbereich von 4 Dekaden = 40 dB angegeben.

Nachdem die Quadrierung der Eingangsspannung durchgeführt ist. bewirkt ein Analog-Digital-Umsetzer die Integration mit einer Integrationsdauer von einer Minute. Dieser Analog-Digital-Umsetzer ist sehr aufwendig und dient bei der genannten Druckschrift zur Ansteuerung eines Kleinrechners.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, daß bei Verzicht auf die Bestimmung des fortschreitenden Stundendurchschnittes eine apparative Vereinfachung erreicht werden soll, bei gleichzeitiger Erhöhung des Dynamikbereichs des Quadrierers.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Quadrierer zwei parallelgeschaltete, baugleiche Quadrierschaltungen beinhaltet, die über jeweils einen nachgeschalteten Koppelwiderstand auf den Integrator schaltbar sind, daß der ersten Quadrierschaltung ein Verstärker vorgeschaltet ist. und die unterschiedlichen

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⁶> Pegel am Eingang der beiden Quadrierschaltungen durch die entsprechend dem Verhältnis der Pegel dimensionierten Koppelwiderstände ausgeglichen werden und durch einen Komparator die Umschaltung des Integrators von der einen Quadrierschaltung auf die andere Quadrierschaltung erfolgt, sobald der Komparator einen bestimmten Rauschpegel feststellt

Die Grundidee der Erfindung besteht also darin, durch die Kombination zweier Quadriere Haltungen und »Hintereinandersetzen« der Kennlinien immer im günstigsten Bereich der jeweiligen Einzelkennlinie, das heißt in dem Bereich zu bleiben, in dem die Ausgangsspannung proportional zum Quadrat der Eingangsspannung is«. Die Koppelwiderstände sind so dimensioniert, daß sich zwischen den beiden Kennlinien der beiden Quadrierschaltungen ein Berührungspunkt ergibt, bei dem der Komparator von der einen Quadrierschaltung auf die andere Quadrierschaltung umschaltet. Daraus ergibt sich eine Gesamt-Kennlinie, die über einen sehr großen Bereich quadratisch verläuft, das heißt der lineare Zusammenhang zwischen Eingangsspannung und dem Quadrat der Ausgangsspannung ist in einem sehr großen Bereich gewährleistet. Es hat sich herausgestellt, daß durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ein Dynamikbereich von 45 dB erreichbar ist, was um 5 dB. das heißt um ca. 40% über den Dynamikberrich des einzelnen Quadrierers der vorbekannten Vorrichtung liegt.

Aus der GBPS 1281635 ist zwar ebenfalls eine Umschaltung bekannt, jedoch weist die dort dargestellte Vorrichtung im Umschaltpunkt einen Kennliniensprung auf. so daß sie für den hier benötigten Zweck nicht eingesetzt werden kann. Die Erfindung ermöglicht durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Mittel eine wesentlich einfachere Vorrichtung für die Überwachung der Qualität von Richtfunkverbindungen, deren Kosten nur einen Bruchteil der Kosten der bekannten Vorrichtung betragen.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird an Hand des Blockschaltbildes näher erläutert:

Ein regelbarer Dämpfer 1 weist ein«· Dämpfung von 0- 10 dB auf. die mit I-dB-Stufen einstellbar ist und eine Eingangsimpedan/ von 75 Ohm (asymmetrisch) auf weist. Mit diesem Dämpfer 1 kann die Eingangsempfindlichkeit des Ratischmeßgeräts auf die genormte Empfindlichkeit von -28dBr eingestellt werden. Das Eingangssignal wird mn einem Hochfrequenz- und Mischteil 2 in einen Teil fur die Messung der Rauschleistung in dem RauschmeUkanal und einen Teil für die Messung der Basisbandbelastung aufgeteilt. Aus dem Basisbandsignal wird mit Hilfe eines Kristallfilter 3 der Rauschmeßkanal mit einer Bandbreite von 7 kH/ ausgefiltert. Das Signal dieses Kanals wird dann mit Hilfe einer Mischstufe 4 und eines Ortsoszillators 5 in eine Zwischcnfrequen/ von 65 kH/ umgeset/t.

Das entsprechende Zwischenfrequen/teil 6 besteht aus einem Verstärker 7 mit einer Verstärkung von 50 dB und einem nachgcschalteten. verstärkenden aktiven Mittenfrequen/Bandfilter 8 mit einer Zentralfrequen/ von 65 kH/ und einer Rauschbandbreite von J.l kH/. Die Verstärkung dieses letzten Teils ist einstellbar, so daß die totale Verstärkung des Mittenfrequenzteils zwischen ca. 60 und 100 dB regulierbar ist.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung sieht ein Quadrierteil 10 vor, in dem die Messung der momentanen Rauschleistungen mit Hilfe von zwei Quadrierschaltungen 11 und 12 erfolgt. Die Bestimmung

des Minutendurchschtiirij geschieh! i;: nachgeschalteten Analog-lntegratoren 13 und 14. Diese Integratoren sind wesentlich einfacher aufgebaut als die gebräuchlichen Digital-Integratoren. Die hier eingesetzten Quadrierschaltungen haben für sich genommen einen linearen dynamischen Bereich von etwa 25 dB. Da das nicht ausreicht, i^irn den gestellten Anforderungen zu genügen, ist erfindungsgemäß eine besondere Schaltung benutzt, die aus zwei baugleichen Qusdrierschaltungen 11 und 12 in zwei Abzweigungen besteht, wobei der ersten Quadrierschaltung 11 ein Verstärker 15 mit einer Verstärkung von 2OdB vorgeschaltet ist. Im anderen Zweig der Parallelschaltung liegt die Quadrierschaltung 12 ohne Vorverstärker. An den Ausgang der Quadrierschaltung 12 ist ein Komparator 16 geschaltet, der einen solchen Schwellenwert besitzt, daß er den Eingang des Integrators 13 vom Ausgang der Quadrierschaltung 11 auf den Ausgang der Quadrierschaltung 12 umschaltet, wenn das Signal am Eingang der Quadrierschaltung 12 um 2OdB gestiegen ist und die Quadrierschaltung 11 sich ihrer Aussteuerungsgrenze annähert. Dabei wird gleichzeitig auf einen anderen Eingangswiderstand für den Integrator umgeschaltet; da die W.Tte der betreffenden Koppelwiderstände 17 und 18 um einen Faktor 100 = 20 dB differieren, wird eine stufenlose Übernahme der beiden Kennlinienbereiche erzielt. Auf diese Weise erreicht man insgesamt einen linearen dynamischen Bereich von 45 dB. denn die erste Quadrierschaltung 11 liefert die ersten 2OdB und die zweite Quadrierschaltung 12 die letzten 25 dB des gesamten Kennhnienbereichs.

Der Integrator 13 ist für die Messung von Überschreitungen im Gebiet von 300 bis 2000 pWOp und der Integrator 14 für die der Überschreitungen eines festen Pegels von 47 500 pWOp bestimmt, die Eingangsspannungen werden über eine Minute lang integriert. Die Ausgangsspannungen werden Komparatoren 19 und 20 zugeführt. Die Integratoren 13 und 14 werden einmal pro Minute zurückgestellt. Danach beginnt eine neue Integrationsperiode. Im Zusammenhang mit dier ;r Zurückstellung sind pro Integrator zwei Integrationskondensatoren 21 und 22 bzw. 23 und 24 angebracht, da es nicht möglich ist. die Kondensatoren nach jeder Meßperiode in kurzer Zeit völlig zu entladen. Einer der Kondensatoren dient dann als Integrationskondensator. während der andere eine Minute lang kurzgeschlossen ist. Beim ZurücksteK:n des Integrators werden diese Funktionen vertauscht, so daß am Beginn jeder Meßperiode jeweils ein völlig entladener Kondensator zur Verfügung steht. Die Umschaltung des Kondensators geschieht ."it Hilfe von Feldeffekt-Transistoren, die von einem zentralen, digitalen Taktgeber 25 gesteuert wurden.

Der Basisbandteil besteht aus einem Basisbandfilter 26. einer Quadrierschaltung 27. einem Integrator 28 und vier Komparatoren 29—32 Das Basisbandfilter 26 besteht aus einem Hochpaßfilter 33, einem Tiefpaßfilter 34 und einem Pre-Emphasisfiiter35.

Ein Integrator 28 ist in der gleichen Weise wie die Integratoren 13 und 14 in den Rauschmeßkanal s geschaltet.

Wegen der größeren Bandbreite kann die erfindungsgemäße Quadrierschaltung im Basisbandteil nicht benutzt werden, anstatt dessen wird hier ein Thermokreuz als quadrierendes Element benutzt

to Die gesamte Schaltung weist insgesamt 6 Komparatoren auf, nämlich einen Komparator 19 für den RauschmeQkanal mit einer variablen Schwelle, einen Komparator 20 für den Rauschmeßkanal mit einer festen Schwelle und Komparatoren 29—32 für die Messung der Basisbandbelastung mit festen Schwellen. An den Ausgängen dieser Komparaloren sind Signalisierungslämpchen 36 (LED) angebracht, um die ordnungsgemäße Funktion des Rausehmeßgeräts kontrollieren zu können.

Ein Logikteil weist einen Taktgeber 25 und ein 6-Bit-Pufferregister 37 auf. Der dig^;'r.Ie Taktgeber ist eine 1/3000-Teilerschaltung, der von -ier Netzfrequenz ausgeht und Minutenimpulse liefert, die für das Zurückstellen und Umschalten der Integratoren und das Einlesen der Ausgangssignale der Komparatoren in das 6-Bit-Pufferregister 37 benutzt werden. Die Minuten-Impulse werden überdies nach außen geleitet, um bei der Speicherung der Signale benutzt zu werden. Eine LED-Lampe 38 zeigt die Tätigkeit des Taktgebers an.

JO Das 6-Bit-Pufferregister 37 liest die Information an den Ausgängen der Komparatoren und der Steuerung des Minutenimpulses ein. Diese Information steht dann für weitere Bearbeitung eine Minute lang parallel an den Ausgängen des 6-Bit-Pufferregisters 37 zur Verfügung.

J5 Für die praktische Dimensionierung der Vorrichtung seien im Rahmen des Ausführungsbeispiels noch folgende Kennwerte einzelner Bauteile angegeben:

a) Hochpaßfilter 33:

to 4 = 316 kHz,SteiIheit 24 dB/Oktave,

b) Tiefpaßfilter 34:

4 = 4188 kHz(960 Kanäle)bzw. 4 = 8204 kHz(I800 Kanäle). Steilheit - - 36 dB/Oktave.

c) Filter 35:

t5 4 = 5235 kHz (960 Kanäle) bzw. 4= 10255 kHz

(1800 Kanäle),

d) Komparator 19:

variable Schwelle mit Stufen von lOpWOp zwischen 300 und 2000 pWOp,
e) Komparator 20:

fester Schwellwert für Überschreitungspegel von

47 500 pWOp.
0 Komparatoren 29—32:

feste Schwellen für die Messung von 4 Pegel. nämlich des Nominalpegels und - 3 dB+ 3 dB und + 6 dB im Vergleich zum Nominalpegel

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung für die Überwachung der Qualität von Richtfunkverbindungen, bei welcher in einer Meßschaltung der Minutendurchschnitt der Rauschleistung bestimmt wird, wozu ein Quadrierer vorhanden ist, dessen Ausgangssignal einem nachgeschalteten Integrator zugeführt wird, dessen im t-Minuten-Takt abgegebenes Signal die Minuten-Rauschleistung repräsentiert, dadurch gekennzeichnet, daß der Quadrierer zwei parallelgeschaltete baugleiche Quadrierschaltungen (11, 12) beinhaltet, die über jeweils einen nachgeschalteten Koppelwiderstand (17, 18) auf den Integrator ;5 (13) schaltbar sind, und daß der ersten Quadrierschaltung (11) ein Verstärker (15) vorgeschaltet ist und die unterschiedlichen Pegel am Eingang der beiden Quadrierschaltungen (II, 12) durch die entsprer^v>end dem Verhältnis der Pegel dimensionierten Koppelwiderstände (17, 18) ausgeglichen werden und durch einen Komparator (16) die Umschaltung des Integrators (13) von der einen Quadrierschaltung (11) auf die ändert. Quadrierschaltung (12) erfolgt, sobald der Komparator (16) -5 einen bestimmten Rauschpegel feststellt