DE2538350A1 - Sendeempfangsgeraet mit nur einem oszillator - Google Patents

Description

United Technologies Corporation Dljl* Ing" Rolf "langes

1. Financial Plaza 8011 Pöring t>. München

HubertMsatr.2O · Tel.O8iO6/ai73

Hartford, Connecticut 06101

Vereinigte Staaten von Amerika Anwaltsakte: U 257

2 8. Aug. 1975

Sendeempfangsgerät mit nur einem Oszillator.

' Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikroweliensendeempfangs- ; gerät mit nur einem Oszillator.

Um das Auslegen von Kabeln zu umgehen, etwa bei Übertragungen von Schiff zu Schiff, oder bei Kurzstreckenverbindungen zwischen verschiedenen Gebäuden in Städten, werden seit langem Rundfunk- ] übertragungs- und Empfangsgeräte, kurz Sendeempfangsgeräte, benutzt, Um Übersprechen von einem Verbindungskanal zu einem anderen zu ver- : hindern und die Uberfüllung der verschiedenen Frequenzbänder zu ; verringern, werden seit kurzem immer höhere und höhere Frequenzen für Sendeenpfangsverbindungen benutzt. Jedoch fordert die Anwendung solcher Sendeempfangsgeräte für Handelszwecke, dass diesel- ; ben zu annehmbaren Preisen erhältlich sind; zusätzlich sind in verschiedenen Bereichen, wie etwa im Gebiet von Manhatten, New York, die Frequenzbänder selbst im Bereich von einigen Gigahertz schon äusserst belegt. Eine mögliche Lösung besteht in der Anwendung von Mikrowellenverbindungen mit noch höheren Frequenzen. Wenn jedoch die Frequenzen der Sendeempfangsgeräte in den Bereich von mehreren Gigahertz hineinkommen, müssen die Oszillatoren zur Frequenzsteuerung derselben entweder Klystrons oder Festkörperschwingkreise (Gunn, IMPATT, Oszillator/Vervielfacher, usw.) sein, welche extrem teuer sind, und einen beachtlichen Teil der Kosten eines

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Sendeempfangsgerätes darstellen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein verbessertes Mikrowellensendeerapfangsgerat bereitzustellen, welches keine sym- : metrische Mischstufe braucht, nur einen einzigen Mikrowellenoszillator verwendet und bezüglich des Übertragungsbandes gesteuert ist.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst das

Mikrowellensendeempfangsgerät einen einzigen Oszillator und spal-, tet einen Teil der ausgesendeten Wellen ab, um denselben zusammen mit der empfangenen Welle einer unsymmetrischen Mischstufe zuzuführen, um so die Zwischenfrequenz für den FM-Empfanger zu erzeugen.

In weiterer Übereinstimmung mit der Erfindung benutzt das Sende-

■ empfangsgerät mit nur einem Oszillator das Ausgangs signal des FM- : Empfängers um die Frequenz eines frequenzmodulierten Oszillators in einem Sendeempfangsgerät eines Paares zusammenarbeitender

■ Sendeempfangsgeräte automatisch zu steuern um sie mit der Frequenz ; des anderen Sendeempfangsgerätes zu verriegeln. Desweiteren umfasst das Sendeempfangsgerät nach der Erfindung eine Vorrichtung zum Auslöschen der übertragenen Modulation im Ausgangssignal· des FM-Empf ängers und es benutzt das Ausgangssignal des FM-Empf ängers um die Amplitude der dem Mikrowellenoszillator zugeführten Sendermodulation zu steuern, um so eine automatische Verstärkungs- ; Steuerung über das gesamte System zu erreichen und dadurch eine vollständige Auslöschung des ungewünschten Sendermodulationssignals sicherzustellen. Weiterhin können in Übereinstimmung mit der Erfindung Mittel vorgesehen sein um verschiedene Polaritäten des Ausgangssignals des FM-Empfängers zu berücksichtigen, je nachdem ob das betreffende Sendeempfangsgerät oberhalb oder unterhalb seiner Empfangsfrequenz sendet»

Die. vorliegende. Erfindung liefert ein relatif billiges, vollständig zuverlässiges Sendeempfangsgerät, welches in Daten- und Fernsprechverbindungen mit anderen gleichen Empfängern benutzt ; werden kann. Das Gerät nach.der Erfindung kann mit wenig Geld aufgebaut werden,^ .nicht ,nur wegen der Anwendung eines einzigen Mikrowellenoszillators, aber auch weil es eine unsymmetrische Mischstufe enthält. Die ,Erfindung umgeht die Notwendigkeit des hochstab.tl.i-

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sierten Betriebs der Oszillatoren in zusammenarbeitenden Sendeempfangsgeräten durch die Anwendung der automatischen Frequenzsteuerung des Oszillators in einem Sendeempfangsgerät eines Paares . von zusammenarbeitenden Sendeempfangsgeräten durch das Ausgangs-

signal des FM-Empfangers, wodurch ein Sendeempfangsgerät von dem anderen/empfangsgerät gesteuert wird, dessen Frequenz nur nominell gesteuert oder stabilisiert sein kann. Die Anwendung eines automatischen Verstärkungssteuerkreises mit Rückkopplung über das gesam- [ te System ermöglicht die vollständige Auslöschung der Sender-■ modulation im Empfangerausgangssignal, so dass die Sendeempfangsgeräte nach der vorliegenden Erfindung nicht nur für Sprache ; (bei deren Übertragung ein bestimmter Betrag an Kreuzmodulation zugelassen werden kann), sondern auch in Digitaldatenübertragungsverbindungen, bei welchen Obersprechen im wesentlichen nicht tole- '. riert werden kann, angewandt werden können; dadurch wird auch die Wanderung der ausgestrahlten Frequenz stabilisiert.

Die Erfindung wird nun an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles derselben, welches in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist beschrieben. In den Zeichnungen sind:

Figur 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Sendeempfangsgerätes nach der Erfindung;

Figur 2 eine Teildarstellung einer Abänderung der Ausführungsform der Figur 1; und

j Figur 3 ein schematisch.es Blockdiagram anderer j

' Abänderungen der vorliegenden Erfindung.

Die zu übertragenden Signale, welche die Sendereingangsmodulation darstellen, werden auf einer Signalleitung 2 einem Verstärker 4 mit veränderbarer Verstärkung zugeführt. Die Signale auf der [ Leitung 2 können analoge Signale, wie etwa Sprache oder Telemetriedaten, oder digitale Signale sein. Ein Verstärker 4 mit veränderbarer Verstärkung spricht auf ein Signal zur automatischen Ver- ; Stärkungssteuerung an, welches auf einer Leitung 6 ansteht, um auf der Leitung 8 Modulationssignale zu erzeugen, wobei die Verstärkung des Verstärkers 4 amplitudengeregelt ist, um so die vollständige Auslöschung dieser Signale aus den Empfänger-

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ausgangssignalen zu erlauben, was weiter unten näher beschrieben ; werden wird. Die Leitung 8 ist an eine Videosummiereinheit 10 angeschlossen, welche das Signal auf der Leitung 8 und ein Gleichspan-' nungssignal auf einer Leitung 12 addiert, das die Nenn- oder Mittenfrequenz eines spannungsabhängigen Oszillators 14, der an die Summiereinheit 14 über eine Leitung 16 angeschlossen ist, steuert. Somit bestimmt ein Gleichspannungssignal auf der Leitung 12 die Mitten- oder Trägerfrequenz des Oszillators 14, während die Modulationssignale auf der Leitung 8 die zeitlichen Veränderungen und Grenzen der Frequenzänderung der Frequenzmodulation, welche der : Trägerfrequenz des Oszillators 14 aufgedrückt werden soll, steuert.

Das Ausgangssignal des Oszillators 14 wird über eine geeignete Mikrowellenübertragungsleitung 18, wie etwa Koaxialkabel oder ein Wellenleiter, einen orthomodalen Übertrager 20, welcher ein auf die Polarisation ansprechender Dreitorzirkulator mit einem steuerbaren Nebenschluss sein kann, zugeführt. Der Hauptteil der Energie in der Übertragungsleitung 16 wird durch den orthomodalen Übertrager 20 an die eine Antenne 22 gekoppelt, wie es durch einen Pfeil 24 dargestellt ist. Die Antenne kann einen oder zwei Mikrowellenstrahler und/oder Reflektoren in irgendeiner bekannten Anordnung umfassen. Die von der Antenne 22 von einem entfernten Sender, welcher auf der gleichen Frequenz arbeitet, aufgenommene Energie wird einer Übertragungsleitung 26 zugeführt, wie es durch einen Pfeil 28 dargestellt ist. Zusätzlich umfasst der orthomodale Übertrager 20 feinen einstellbaren Nebenschluss von der Übertragungsleitung 18 zur Übertragungsleitung 26, wie es durch den gestrichelten Pfeil 30 dargestellt ist. Die vom orthomodalen übertrager 20 von der Übertragungsleitung 18 zur Übertragungsleitung 26 durchgelassene Energie wird anstelle eines Hilfsoszillatorsignales zum Mischen mit dem Empfangssignal, welches vom orthomodalen Übertrager 20- von der Antenne 22 zur Übertragungsleitung 26 über- ' tragen wird, benutzt. Somit erscheinen das Empfangssignal und ■ ein kleines Signal vom Oszillator 14 auf der Übertragungsleitung 26 und diese Signale werden einer unsymmetrischen Mischstufe 32 zugeführt. Das Ausgangssignal der unsymmetrischen Mischstufe 32 : wird über eine geeignete übertragungsleitung 34, welche Vorzugs- ; weise ein koaxiales Kabel sein kann, einem FM-Empfanger 36 zugeführt, welcher typisch einen Impedanzwandlervorverstärker, welcher

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^!die Impedanzanpassung des FM-Empfängereingangs mit dem Mischver-'Stärkerausgang herstellt, umfasst, welcher von einem Zwischenfreguenzbegrenzerverstärker gefolgt ist auf den ein Diskriminator .folgt, welcher das gewünschte Audio- oder Videoausgangssignal ,liefert. Im vorliegenden Fall enthält das Ausgangssignal des FM-Empfängers jedoch nicht nur die Videosignale, welche die Modulation des von der Antenne 22 von einem entfernten Sender aufgenommenen Trägers darstellen, aber auch die Modulation, welche im Signal des Oszillators 14 enthalten ist, das über den orthomodalen Übertrager 20 durchgelassen wird, um als Hilfsoszillatorsignal zu dienen. Diese Modulationskomponenten sind von entgegengesetzter Polarität, da sie von entgegengesetzten Seitenbändern herstammen. Die Sendermodulation muss aus der Empfangsmodulation ausgelöscht

Empxanger

werden, um auf der Leitung 40 ein / ausgangssignal zu liefern, welches eine getreue Wiedergabe der Modulation des von der Antenne 22 vom entfernten Sender empfangenen Signals ist. ^

¹ Das Ausgangssignal des FM-Empfängers 36 wird über eine Leitung einem Schalter 44 zugeführt, welcher dieses Signal über einen

■ ersten Widerstand 4 6 an den positiven Eingang eines Operationsverstärkers 48 (bei der in der Zeichnung dargestellten Stellung des Schalters) oder über einen zweiten Widerstand 50 an den

^; negativen Eingang des Operationsverstärkers 48 führen kann. Ein anderer Widerstand 52, v/elcher auch an den Minus-Eingang angeschlossen ist, erhält Signale über eine Leitung 53 vom Ausgang einer Verzögerungseinheit 54, welche ihrerseits auf das Sendereingangsmodulationssignal au!: der Leitung 2 anspricht. Die Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit 54 wird gleich der Durchlaufzeit der Modulation von der Leitung 2 durch den Verstärker 4 mit veränderbarer Verstärkung, den Oszillator 14.., den Über-

gewählt.

trager 20, die Mischstufe 32, den FM-Empfanger 36 / Wegen der entgegengesetzten Polarität wird die Sendermodulatioii im Verstärker 48 gelöscht. Die Verzögerungseinheit 54 kann mit Abgriffen versehen sein, falls dies erwünscht ist, um so eine genaue Einstellung der Verzögerungszeit zu erlauben; praktisch kann jedoch die Verzögerungszeit für eine Einheit leicht bestimmt werden, und Verzögerungseinheiten mit festeingestellter Verzögerungszeit können dann benutzt werden. Das Ausgangssignal der Verzögerungseinheit 54, welches-auf der Leitung 53 erscheint, wird dem Bezugs-

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eingang eines Phasendemodulators 56 angelegt und das Ausgangssignal !des Operationsverstärkers 48 auf der Leitung 40 wird dem Signaleingang eines Phasendemodulators 56 zugeführt, dessen Ausgangssignal das Signal zur automatischen Verstärkungssteuerung auf , der Leitung 6 darstellt. Der Phasendemodulator kann ein Synchrondemodulator irgendeiner bekannten Type sein/ welcher das Eingangssignal in Vollweggleiahrichtung bei der Frequenz des Frequenzsteuereingangssignal oder Bezugssignals gleichrichtet und dessen Ausgangssignal integriert wird (durch Tiefpassfilterung) , was bekannt ist. Jede Sendermodulation, welche nicht vollständig im Operationsverstärker 48 gelöscht wird und deshalb auf der Leitung 40 erscheint,wird genau mit der verzögerten Sendermodulation am Ausgang der Verzögerungseinheit 54 in Phase sein. Das so gefilterte Ausgangsslgnal des Phasendemodulators 56 ein zeitveränderliches Gleichspannungssignal, dessen Amplitude eine Funktion der Amplitude der Sendereingangsmodulation ist, welche nicht ausgelöscht worden ist, und deshalb auch auf der Leitung 40 erscheint. Durch eine geeignete Parametereinstellung des Schaltkreises wird dieses Ausgangssignal auf der Leitung 6 dazu benutzt, die Verstärkung des Verstärkers 4 mit veränderbarer Verstärkung in solcher Weise zu steuern, dass/tfxe Sendereingangsmodulation in dem Signal auf der Leitung 40,..zu Null macht und dasselbe 'vollständig auslöscht. Somit erfasst der automatische Verstärkungssteuerkreis, welcher aus dem Operationsverstärker 48, dem Phasendemodulator 56 und dem Verstärker 4 mit veränderbarer Verstärkung besteht,alle Masstabfaktoren des gesamten Systems, wodurch die Auslöschung der Sendereingangsmodulation im Ausgangssignal des Empfängers 36 automatisch sichergestellt wird.

Weil die Empfindlichkeit des Diskriminators des Empfängers 36 nach dem Einschnappen im wesentlichen konstant bleibt, sichert die geschlossene automatische Verstärkungsschleife des Verstärkers

:4 absolut, dass die Abweichungen der dem Oszillator 14 zugeführten Amplitudenmodulation der Amplitude der Eingangsmodulation auf der Leitung 2 folgen und dies wird seinerseits die Frequenz-

;abweichungen der Frequenzmodulation um die Trägerfrequenz des

jOszillatorausgangs steuern. Deshalb wird die Steuerung dor Ampli- , tude des Eingangssignales auf der Leitung 2 über diese geschlosse-

;ne automatische Verstärkungssteuerschleife die Bandbreite der ■

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ausgestrahlten Energie steuern um sicherzustellen, dass sie innerhalb der zugewiesenen Bandbreite bleibt. Die Eingangsamplitude kann ihrerseits in verschiedener Weise gesteuert werden. So kann z.B. ein Standard Automatisch-Verstärkungssteuerverstärker benutzt werden; bei digitalen Signalen kann ein Begrenzer 68 (Figur 3) benutzt werden oder ein Niveaufestlegungskreis , wie etwa ein Schmidt Trigger.

Wenn es erwünscht ist die Automatische-Verstärkungssteuerung auch für die Frequenzabweichungen während der stummen Perioden zu steuern, kann eine Ersatzmodulation mittels verschiedener Vorrichtungen der Eingangsleitung 2 zugeführt werden. So liefert

■ die Übertragung von Fernsprech T-I Daten nur Einssignale während der stummen Perioden; wenn diese über einen Verzerrer zugeführt würden, stünde genügend Modulation zur Verfügung.

Somit ist die Löschung der Sendermodulation nicht nur einfach . eine Anpassung an ein notwendiges Übel , das dem Entwurf mit

■ nur einem Oszillator innewohnt, sondern sie liefert auch eine Steuerung der übertragenen Bandbreite.

Um sicherzustellen/ dass zwei Sendeempfangsgeräte von der in der Zeichnung dargestellten Art bei Frequenzen arbeiten, welche sich nur um die Zwischenfrequenz des FM-Empfangers 36 unterscheiden, so dass der Unterschied zwischen dem Hilfssignal, welches von der Übertragungsleitung 18 zur übertragungsleitung 26 durchgelassen ;wird, und dem Empfangssignal, welches von der Antenne zur Über-' tragungsleitung 26 durchgelassen wird, gleich der Zwischenfrequenz j sein wird, ist ein automatischer Frequenzsteuerkreis 60 zwischen : den Ausgang des FM-Empfängers 36 und die Videosummiereinheit 10 ι geschaltet. Der Ausgang des automatischen Frequenzsteuerkreises ι 60 ist über einen Schalter 62 an die Signalleitung 12 angeschlossen; wenn der Schalter in der dargestellten Stellung ist, ist der • automatische Frequenzsteuerkreis 60 angeschlossen und steuert ,die Trägerfrequenz des Oszillators 14. Bei einem zweiten Sende- '._ empfangsgerät der dargestellten Art wird jedoch, wenn es mit einem ι Sendeempfangsgerät der dargestellten Art zusammenarbeitet, dessen

■ Schalter 62 aus der dargestellten Stellung in die in Fig. 1 darge-' stellte Schaltstellung gebracht, wodurch eine Gleichspannung von einer Gloichspannungsquelle 64 an die Signalleitung 12 angelegt

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— ft —

I
wird, um die Trägerfrequenz des zugehörigen Oszillators 14 zu steujern. Somit ist sein Oszillator bezüglich seiner Frequenz durch die : Gleichspannungsquelle nur nominell gesteuert und der Oszillator :eines Sendeempfangsgerätes, welches diesen empfängt, ist mit j diesem bei einer Frequenz, welche sich davon um die Zwischen-I frequenz unterscheidet, über den automatischen Frequenzsteuerikreis 60 verriegelt. Falls erwünscht, kann der Schalter 44 mit dem iSchalter 62 verbunden sein, so wie es durch die gestrichelte ι Linie 66 dargestellt ist.

¹ Der Schalter 44 erfasst die unterschiedlichen Polaritäten der Ausgangssignale des Diskriminators im FM-Empfänger 36, je nachdem ^! ob das empfangene Signal von einer Trägerfrequenz FM-demoduliert wird, welche niedriger oder höher als diejenige des Oszillators 14 ist (oberes oder unteres Seitenband). Im Betrieb überträgt ein Sendeempfangsgerät bei einer höheren Frequenz als das andere Sendeempfangsgerät, wobei der Trägerfrequenzunterschied gleich I den Zwischenfrequenzen beider FM-Empfänger ist. Je nachdem ob j die demodulierte Modulation auf der höheren oder tieferen der ! beiden Frequenzen moduliert ist, wird der Diskriminator ein ι Ausgangssignal entgegengesetzter Polarität erzeugen. Um also !die Auslöschung dar Sendeeingangsmodulation zu erreichen, wird ι das Ausgangssignal des FM-Empfängers 36 dem Ausgangssignal der ί Verzögerungseinheit in einem Fall hinzu addiert und in einem j anderen Fall davon abgezogen. Andererseits kann der Schalter 4 J den Anschlusspunkt der Leitung 53, anstatt denjenigen der Leitung

j 42 umzukehren, falls dies erwünscht ist. Auch könnten zwei

I verschiedene Sendeempfangsgeräte zur paarweisen Anwendung hergestellt werden, wobei eines nur die Gleichspannungsquelle 64 , ί das andere nur den automatischen Frequenzsteuerkreis 60 enthält. ! Die Art der Summierung könnte auch in zwei verschiedenen Sende-

I empfänger festverdrahtet sein um festgelegte Polaritäten des ί Diskriminatorausgangssignals zu berücksichtigen; dadurch könnten > die beiden Schalter 44, 62 weggelassen werden.

Anstatt wie in Figur 2 das Ausgangssignal des Empfängers 36 J auf der Leitung 42 verschiedenen Eingängen zuzuführen um j die Löschung der Sendermodulation oder den Betrieb der Sender-, empfänger im oberen oder unteren Seitenband sicherzustellen,

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kann die gleiche Wirkung erzielt werden indem man die verzögerte Eingangsmodulation auf der Leitung 53 entgegengesetzten Eingängen : des Operationsverstärkers selektiv zuführt. In diesem Fall ; wird ein Schalter 44a, welcher mit dem Schalter 62 gekuppelt

■ sein kann, sowie es durch die gestrichelte Linie 66b dargestellt ist, die verzögerten Modulationssignale auf der Leitung 53 entweder dem Widerstand 52 oder einem Widerstand 50a, welcher an den Plus-Eingang des Operationsverstärkers 48 angeschlossen ' ist, selektiv zugeführt werden, je nachdem ob gleiche oder entgegengesetzte Polaritäten auf den Leitungen 53, 42 zu erwarten

■ sind.

Eine weitere Abänderung der Vorrichtung zur Berücksichtigung der Spannungspolarität der Diskriminatoren in Senderempfangsgeräten, welche in den oberen und unteren Seitenbändern arbeiten, ^: ist in der Figur 3 dargestellt. Darin kann ein Schalter 44b,

- welcher mit dem Schalter 62 gekuppelt ist, sowie es durch die gestrichelte Linie 66b angedeutet ist, an je einen von zwei

'. Ausgängen 8a, 8b entgegengesetzter Polarität eines bipolaren Verstärkers 4a mit veränderlicher Verstärkung angeschlossen werden rum so auf der Leitung 8 Signale bereitzustellen, welche entweder die gleiche oder die entgegengesetzte Phasenbeziehung zur Sendereingangsmodulation auf der Leitung 2 haben, so dass, [ je nachdem ob das untere oder obere Seitenband demoduliert wird, die den; Widerstand 46 durch die Leitung 42 zugeführten Signale die gleiche Phase wie die dem Widerstand 52 durch die ; Leitung 53 zugeführten Signale haben. Eine weitere Alternative ' besteht darin, dass der Schalter 44b so eingestellt wird, ·· dass er Signale von entgegengesetzter Polarität liefert,

- in welchem Falle die Leitung 42 und 53 den gleichen Eingangswiderständen 50, 52 zugeführt werden, (sowie in Figur 1 mit

■ dem Schalter 44 in der der dargestellten Stellung gegenüberliegenden Stellung). Die besondere Natur (- , gleich oder verschieden) der Spannungspolaritätenbeziehung zwischen der Sendereingangsmodulation und dem Ausgang des FM-Empfängers hängt von vielen Faktoren der Schaltung ab, welche in jedem Fall einfach eingestellt werden kann durch eine geeignete Einstellung des Schalters 44, 44a, 44b oder eines ähnlichen Schalters.-Ausserdem könnte die Demodulationpolarität umgepolt

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ί - ίο -

werden, falls dies erwünscht wäre-.

Es ist wünschenswert zu wissen ,dass die Polarität des Empfängerausgangssignals die gleiche ist für einen gegebenen Sender (insbesondere wenn digitale Daten in Frage kommen). Der Aufbau der Figur 3 erlaubt dies sowohl im Haupt- als im gesteuerten Sendeempfangsgerät ohne weitere Aenderungen. Jedoch erfordern die Ausfuhrungsformen der Figuren 1 und 2 eine Polaritätumkehr des Empfängerausgangssignals auf der Leitung 40 in dem einen oder anderen Fall (Haupt- oder gesteuertes Senderempfangsgerät) wenn beide gleiche Polarität haben sollen. Tatsächlich muss die Modulationsphasenumkehr oberhalb des FM -Demodulators vorgenommen werden, wenn eine gleiche Ausgangspolarität ohne zusätzlichen Schalter erreicht werden soll. Jedoch ist e:> schwer die Phase der FM-Modulation auf einem Träger umzukehren, aber es ist leicht die Polarität der Amplitudenmodulation umzu- ^: kehren bevor sie mittels eines spannungsgesteuerten Oszillators 14 in Frequenzmodulation umgewandelt wird. Somit ist die Umkehr am Ausgang des Verstärkers 4 am vorteilhaftesten.

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, dass zwei zu einander ■ gehörige Senderempfangsgeräte bei Frequenzen senden, welche durch die gemeinsame Zwischenfrequenz getrennt sind, so dass jede s die Modulation vom entgegengesetzten Seitenband bezüglich : des anderen Senderempfangsgerätes abnehmen kann. In der Ausfüh rungsform der Figur 1 ist die Frequenz des Hauptsenderempfängers nominell mittels einer TrägerSpannungvorrichtung, welche eine Gleichspannungsquelle 64 umfasst, gesteuert und dar, gesteuerte Senderempfangsgerät dieser Frequenz mittels des automatischen Frequenzsteuerkreises 60. Die Figur 3 stellt dar,dass der Oszillator 14 des Hauptsende =ampfangsgerätes ι mittels eines Frequenzstabilisationskreises 64a irgendeiner : bekannten Type sehr genau gesteuert werden kann, wie etwa einen Frequenzstabilisationskreis wie er im Absatz 19, Punkt 2 von Harvey , R.F., MICROWAVE ENGINEERING, Academic Press; New j York und London, 1963 beschrieben ist. Diesem Frequenzstabilisationskreis kann ein kleiner Teil des Oszillatorausgangssignals, welches von dem Wellenleiter 18 mittels eines Mikrowellenkopplers 18a abgenommen und über einen Wellenleiter 18b übertragen wird,

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zugeführt werden. Die Anwendung einer Gleichspannungsquelle 64 (Figur 1) ist in manchen Fällen zulässig, und verringert die Kosten erheblich. Jedoch kann in Abhängigkeit von dem/5szil?a€orspannung/Frequenzstabilität eine Stabilisierung oft erforderlich sein um den modulierten Träger innerhalb eines zugewiesenen Bandes zu halten.

Der Oszillator 14 kann ein Klystron enthalten; weil Klystrons aber Röhren sind, haben sie eine begrenzte Lebensdauer und sind relativ unzuverlässig und erfordern ausserdem eine hohe Betriebsspannung. Auch sind Klystrons und die zugehörigen Bauelemente sehr teuer. Andererseits wird ein Gunnoszillator, welcher bei den gewünschten Frequenzen, welche in der Grössenordnung von 40 Gigahertz sind, arbeiten, bevorzugt. Weil zusätzlich in einem Gunn-Oszillator relativ wenig Rauschen erzeugt wird, wird seine Anwendung in der vorliegenden Erfindung bevorzugt, weil eine unsymmetrische Mischstufe 32 benutzt wird, welche keine Rauschunterdrük-

, kung (Auslöschen von Amplitudenmodulation) aufweist, wie sie bei symmetrischen Mischstufen besteht. Durch die Anwendung von unsymmetrischen Mischstufen, werden die Kosten zusätzlich verringert. Jeder herkömmliche Gunn-Oszillator kann benutzt werden, einschliess-

; lieh jenen, welche Varaktordioden zur Abstimmung benutzen. Andererseits hat sich herausgestellt, dass eine geeignete Frequenz- : steuerung in Oszillatoren, welche keine Varaktordiode enthalten, erreicht werden kann, indem eine Gunn-Diode einfach in einön geeigneten Hohlraum mit geeigneter Ausgangskopplung angeordnet wird. Andere bekannte Festkörperoszillatoren können benutzt werden, falls dies erwünscht ist.

Der orthomodale Übertrager kann irgendein polarisationsempfindlicher Zirkulator sein, welcher in der oben beschriebenen Weise arbeitet. Wenn die Übertragungsleitung 18 ein Wellenleiter ist, ' welcher z.B. nur senkrecht polarisierte Wellen weiterleitet, wird der Übertrager 20 den grössten Teil dieser Welle der Antenne zuführen und nur einen kleinen Teil an die Übertragungsleitung 26; die übertragung ist somit senkrecht polarisiert; horizontal polarisierte EmpfangsweIlen werden nur zur übertragungsleitung 26 ! durchgelassen. Der Sinn der Anwendung einer auf die Polarisation i ansprechenden Vorrichtung ist der, dass voller Duplexbetrieb '

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(gleichzeitiges Senden und Empfangen) mit nicht mehr als dem gewünschten Nebenschluss des Senderausgangs zum Empfänger erreicht
werden kann." In diesem Fall umfasst der orthomodale Übertrager

; ein Ausgangselement, welches einen Strahler von geeigneter Type

ι speist, der seinerseits die Energie auf einen fokussierenden,
.; muschelförmigen Reflektor richtet oder einfach ein Horn speist.

■ Ein orthomodaler übertrager, welcher für den Betrieb im 40 Gigahertzbereich geeignet ist, wird unter der Bezeichnung SD 5652 durch

; die Firma Microwave Development Laboratories, Natick, Massachusetts, U.S.A. vertrieben. Der orthomodale Übertrager kann durch

ί einen bekannten Zirkulator ersetzt werden, etwa durch den Zirkulator

j welcher unter der Bezeichnung 418-8 von Electromagnetic Sciences,
j Inc., Atlanta, Georgia verkauft wird. Die Antenne 22 muss Wellen
: beider Polarisationsarten verarbeiten können; indem der Übertrager unter 45° zur Basis ctes Sendeempfängers angeordnet wird, sind alle Sendeempfangsgeräte neutral bezüglich der Polarisationsart.

ι Die Mischstufe 32 ist eine nicht lineare Mikrowellendiode,
welche in den, Wellenleiter 26 mittels einer bekannten Mikrowellen-

: diodenhalterung, wie etwa die von Harvey (siehe oben) beschriebene Type, gekoppelt ist. Sie kann eine bekannte, unsymmetrische [

Mikrowellenmischstufe sein, etwa wie diejenige, welche unter
; der Bezeichnung DH 36-1 durch die Firma Microwave Development [ ; Laboratories, Natick, Massachusetts, U.S.A, vertrieben wird. ! ' Die Mischstufe 32 liefert an ihrem Ausgang die Zwischenfrequenz

für den Empfanger, welche gleich der Differenz der Frequenzen ' ' in dem Wellenleiter 26 ist. Der FM-Empfanger kann irgendein

j geeigneter Empfänger Sein, welcher bei einer relativ hohen :

Zwischenfrequenz im Hinblick auf den gewünschten Hochfrequenz- ;

betrieb des Sendeempfangsgerätes arbeiten kann. Solche FM-Empfän-

I ger sind in integrierter Form erhältlich; ein geeigneter ι

' FM-Empfänger wird unter der Bezeichnung LM 361 durch die :

Firma European Electronic Products, Culver City, Californien,

U.S.A. vertrieben. j

Der automatische Frequenzsteuerkreis 60 kann von derselben Art j j sein, wie die automatischen Frequenzsteuerkreise, welche in j j Rundfunk-FM-Empfängern benutzt werden, und begreift typisch j I einen Tiefpassfilter oder Integrator oder einen integrierenden \

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Verstärker, wie es aus dem Stande der Technik bekannt ist.
Der Phasendemodulator kann leicht aus im Handel erhältlichen
linearen, integrierten Kreisen in irgendeiner bekannten Weise hergestellt werden. Der Verstärker veränderlicher Verstärkung kann irgendeine bekannte Type sein; ein geeigneter Verstärker wird von der Firma RCA unter der Bezeichnung 3028 verkauft.

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Claims (4)

1. - 14 - P A T E N T .A NS PRUECHE.

   lj Duplex-Sende-Empfangssystem mit einem Paar Sendeempfänger, von denen einer als Hauptgerät und der andere als Nebengerät betrieben wenden kann>dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sende- ■·: 'empfänger einen einzigen, spannungsgesteuerten Festkörper- :Mikrowellenoszillator (15) mit einer Vorrichtung zum Zuführen einer Frequenzsteuerspannung, einen FM-Empfanger (36) mit gleicher , Zwischenfrequenz in beiden Sendeempfangsgeräten und einem automai tischen Freqüenzsteueraüsgang , eine Mikrowellensendeempf angs- ^:antenne (22) , eine Kopplungsvorrichtung (3O), welche Energie vom Oszillator' '(15) zur Antenne (22) koppelt für Übertragung durch dieselbe und welche gleichzeitig von der Antenne empfangene ι Energie und einen kleinen Anteil der Energie des Oszillators (15) über eine Mischstufe (32) an den Eingang des FM-Empf anger π (36) koppelt, einen Generator (64; 64a) für ein Trägerfrequenzbestimmungy :signal, eine Einrichtung (10) ,welche in jedem Sendeempfangsgerät ι selektiv auf das Trägerfrequenzbestimmungssignal oder auf das !automatische Frequenzsteuersignal anspricht um dem Frequenzsteuer-■ eingang des Verstärkers (15) eine Trägerfrequenzsteuerspannung derart zuzuführen,dass die Trägerfrequenz des zugehörigen Sendej empfängers gesteuert wird , wodurch die Sendeempfangsgeräte , wenn sie in einem Duplex Paar betrieben werden und einer auf das Trägerf requen'zbestimmungssignal und der andere auf das !automatische Frequenzsteuersignal anspricht , jeder seine eigene Trägerfrequenz erzeugt, welche bezüglich der Trägerfrequenz !des anderen Sendeempfangsgerätes um die gemeinsame Frequenz !verschoben ist, wodurch die FM-Empfänger (36) in den Sendeempfangει geräten Ausgangssignale liefern, welche von entgegengesetzten 'Seitenbändern abgeleitet worden sind, eine Eingangsvorrichtung (2) ; für die Zufuhr einer Sendereingangsmodulation zum Frequenzsteuer- ;Spannungseingang des Oszillators (15) , eine auf die Sender- _: ■eingangsmodulation der Eingangsvorrichtung (2) ansprechende Verzögerungsvorrichtung (54) , welche eine verzögerte Sendereingangsimodulation bereitstellt, deren Verzögerung im wesentlichen cjleich j 'der Durchlaufzeit des Signals von/Eingangsvorrichtung (2) durch ; i ' · ' ί

   !den FM-Empfänger (36) entspricht und eine auf das Ausgangssignal :

   !des FM-Empf ängers (36) und das Ausgangssignal der Verzögerungs- ί !Vorrichtung ansprechende Löschvorrichtung (56) , welche die verzö- '

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   2 B 3 8 3 5 O

   gerte Sendereingangsmodulation mit dem Ausgangssignal des FM-Empfangers kombiniert und Mittel (44) zur Steuerung der Polarität der Sendereingangsmodulation jedes Sendeempfangsgerätes , welche durch den zugehörigen FM-Empfänger des Sendeempfangsgerätes hindurch • kommt um ihm so eine der von der zugehörigen Verzögerungsvorrichtung erzeugten Polarität entgegengesetzten Polarität zu erzeugen, wobei diese Mittel (44) für entgegengesetzte Polarität in den entsprechenden Sendeempfangsgeräten eines Paares einstellbar sind, um dadurch die Sendereingangsmodulation aus dem Ausgangssignal des FM-Empfängers zu löschen und ein Signal am Ausgang des Sendeempfangsgerätes bereitzustellen, umfasst.
2. 2. Sendeempfangsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsvorrichtung (2) einen Verstärker (4, 4a) veränderbarer Verstärkung mit einem Signaleingang und einem Verstärkungssteuereingang (6) umfasst, wobei der Signaleingang an die Sendereingangsmodulation und der Ausgang des Verstärkers ' (4, 4a) veränderbarer Verstärkung an den Frequenzsteuerspannungseingang des Oszillators angeschlossen ist und,dass desweiteren auf das Empfängerausgangssignal und auf die verzögerte Sendereingangsmodulation ansprechende automatische Verstärkungssteuermittel vorgesehen sind um dem Verstärkersteuereingang des Verstärkers veränderbarer Verstärkung ein Verstärkungssteuersignal zuzuführen , welches die Verstärkung des Verstärkers so einstellt, dass die Amplitude der Sendereingangsmodulation im Ausgangssignal des FM-Empfängers bezüglich der Amplitude der verzögerten Sendereingangsmodulation am Ausgang der Verzö- ; gerungsvorrichtung so eingestellt wird, dass die Sendereingangsmodulation im Senderausgangssignal im wesentlichen gleich null

   ■ j

   ί ist. i
3. 3. Sendeempfangsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Verstärkungssteuervorrichtung einen

   ' Synchron-Demodulator mit einem mit dem Empfängerausgangssignal

   beaufschlagten Signaleingang und einem an die Verzögerungs- ; vorrichtung angeschlossenen Bezugseingang, wobei sein Ausgang ; an den Verstarkungssteuereingang des Verstärkers (4, 4a) mit : veränderbarer Verstärkung angeschlossen ist.

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4. 4. Sendeempfangsgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn- ; zeichnet, dass die Löschvorrichtung eine Schaltvorrichtung (44b) ;

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   umfasst, mit dem die Polarität der Sendereingangsmodulation, welche dem FreguenzsteuerSpannungseingang des Oszillators (15) zugeführt wird umschaltbar ist.

   5. Sendeempfangssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschvorrichtung eine Schaltvorrichtung (44a) umfasst mit die Polarität eines ihrer Eingangssignale umgeschaltet werden kann.

   6. Sendeempfangsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eine Frequenzsteuereinrich.tung umfasst mit einem Paar selektiv beaufschlagbarer Eingänge, wovon der erste Eingang mit dem automatischen Frequenzsteuersignal (60) des Empfängers (36) und der zweite Eingang mit dem Trägerfrequenzbestimmungssignal (64a) beaufschlagt werden kann, um dem Frequenzsteuereingang des Oszillators (15) die Frequenzsteuerspannung in Abhängigkeit vom automatischen Frequenzsteuersignal oder vom Trägerfrequenzbestimmungssignal zuzuführen je nachdem welcher der beiden Eingänge beaufschlagt wird und /lass Schaltvorrichtungen (62) vorgesehen sind, welche einstellbar sind ,um das zugehörige Sendeempfangsgerät für Haupt- oder Nebenbetrieb zu bestimmen, und den ersten Eingang der Frequenzsteuervorrichtung zu aktivieren, wenn die Schalteinrichtung den Nebenbetrieb bestimmt und den zweiten Eingang der Frequenzsteuereinrichtung zu aktivieren, wenn die Schaltvorrichtung den Hauptbetrieb bestimmt , wobei die Sendeempfangsgeräte eines Paares mit der Schaltvorrichtung (32) des einen in Hauptbetriebsstellung und des anderen in : Nebenbetriebsstellung arbeiten.

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