DE2545725B2 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR REDUCING INTERCHANNEL MODULATION - Google Patents

CIRCUIT ARRANGEMENT FOR REDUCING INTERCHANNEL MODULATION

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DE2545725B2 DE19752545725 DE2545725A DE2545725B2 DE 2545725 B2 DE2545725 B2 DE 2545725B2 DE 19752545725 DE19752545725 DE 19752545725 DE 2545725 A DE2545725 A DE 2545725A DE 2545725 B2 DE2545725 B2 DE 2545725B2
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Description

Die wichtigsten Eigenschaften eines Mischers zur Transponierung hochfrequenter Signale auf eine Zwischenfrequenz bei einem Funkempfänger sind:The most important properties of a mixer for transposing high-frequency signals to an intermediate frequency with a radio receiver are:

1. geringe Mischdämpfung,1. low mixed attenuation,

2. niedrige Rauschzahl,2. low noise figure,

3. möglichst gute Linearität,3. the best possible linearity,

4. möglichst gute Entkopplung des Hochfrequenz- und des Oszillatorfrequenzeingangs vom Zwischenfrequenzausgang. 4. The best possible decoupling of the high frequency and the oscillator frequency input from the intermediate frequency output.

Die Forderung nach niedriger Rauschzahl und möglichst guter Linearität gilt im übrigen für den gesamten Teil des Empfängers bis zum Quarzfilter.The requirement for a low noise figure and the best possible linearity also applies to the entire part of the receiver up to the crystal filter.

Falls der Mischer — oder eine der möglichst linearen Stufen bis zum Quarzfilter — starke Verzerrungen dritter Ordnung erzeugen, hat das eine schlechte Festigkeit gegen lnterkanalmodulation zur Folge. In Fig. 2 ist dargestellt, unter welchen Bedingungen der Empfang durch lnterkanalmodulation gestört wird. Der Empfänger sei auf die Empfangsl'requenz fr eingestellt.If the mixer - or one of the linear stages possible up to the crystal filter - strong distortion generate third order, this results in poor resistance to interchannel modulation. In Fig. 2 shows the conditions under which the Reception is disturbed by interchannel modulation. The receiver is set to the reception frequency fr.

Im AbstandAf bzw.24Z- beiden FrequenzenAt a distance of Af or 24Z - both frequencies

/s,,=//:+ 1A
/.SV2 = A+ 2 I/ / s ,, = //: + 1 A
/.SV 2 = A + 2 I /

mögen zwei leistungsstarke Störsender in Beirieb sein. Durch Verzerrungen dritter Ordnung erhalt man dann ein Mischprodukttwo powerful jammers may be in operation. Third order distortions then give a mixed product

das den Empfang auf der Frequenz fr je nach Amplitude mehr oder weniger stark stört.which interferes with the reception on frequency fr to a greater or lesser extent, depending on the amplitude.

Bei einem aus der DT-AS 12 63113 bekannten Empfänger für frequenzmodulierte Signale ist ein dem Mischer nachgeschalteter ZF-Verstärker als Tiefpaßverstärker mit einem nicht näher spezifizierten ÄC-Filter ausgebildet. Das RC-FJher soll dabei der Nachbarkanalselektion dienen. Es darf daher davon ausgegangen werden daß dieses RC-Filter aufgrund seiner aufgabenspe-ifischen Beschaffenheit nicht dazu geeignet ist, die lnterkanalmodulationsfestigkeit eines Empfängers zu verbessern zumal das Problem der lnterkanalmodulation in der DT-AS 12 63 113 nicht angesprochen ist.In a receiver for frequency-modulated signals known from DT-AS 12 63113, an IF amplifier connected downstream of the mixer is designed as a low-pass amplifier with an unspecified λC filter. The RC-FJher should serve the adjacent channel selection. It can therefore be assumed that, due to its task-specific nature, this RC filter is not suitable for improving the interchannel modulation resistance of a receiver, especially since the problem of interchannel modulation is not addressed in DT-AS 12 63 113.

Aus der DT-OS 21 40 680 ist es bekannt, bei einer Empfangsstelle für UKW-Tonrundfunksignale zum Zwecke eines störungsfreien Empfangs frequenzbenachbarter Sender mit großen Pegelunterschieden zwischen zwei Mischstufen einen Begrenzerverstärker anzuordnen, dem ein- und ausgangsseitig je ein ZF-Filter hoher Phasenlinearität zugeschaltet ist. Auch /dieser Literaturstelle sind keine Maßnahmen zur Erhöhung der Interkanalmodulationsfestigkeit entnehmbar. From DT-OS 21 40 680 it is known at a receiving station for VHF audio broadcast signals for Purpose of interference-free reception of frequency-adjacent transmitters with large level differences to arrange a limiter amplifier between two mixer stages, one on the input and one on the output side IF filter of high phase linearity is switched on. Also / this literature reference are no measures for Removable increase in interchannel modulation resistance.

Der deutschen Zeitschrift »cq-DL«, Band 8, 1973, Seiten 450 bis 458 ist bereits zu entnehmen, daß Gegentakt- oder Ringmischer mit Hochstrom-Feldeffekttransistoren einen besonders hohen Intermodulationsabstand haben.The German magazine "cq-DL", Volume 8, 1973, pages 450 to 458 can already be seen that Push-pull or ring mixers with high-current field effect transistors have a particularly high intermodulation distance to have.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, durch die die Interkanalmodulationsfestigkeit von Funkempfängern beträchtlich erhöht wird.The invention specified in claim 1 is based on the object of creating an arrangement by which the interchannel modulation resistance of radio receivers is increased considerably.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments of the invention are given in the subclaims.

Mit Hilfe des Anpassungsnetzwerkes gemäß der Erfindung läßt sich die Festigkeit von Funkempfängern gegen lnterkanalmodulation um mehr als 1OdB erhöhen, was in praxi ein beträchtlicher Vorteil ist.With the help of the matching network according to the invention, the strength of radio receivers can be increased against interchannel modulation by more than 10 dB, which is a considerable advantage in practice.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den F i g. 1 und 2 dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An advantageous embodiment of the invention is shown in FIGS. 1 and 2 and is shown below described in more detail.

Die Eingangsstufe des Zwischenfrequenzverstärkers ist im Ausführungsbeispiel mit niederohmigem Eingang des Zwischenfrequenzverstärkers ein bipolarer Hochstromtransistor in Basisschaltung.In the exemplary embodiment, the input stage of the intermediate frequency amplifier has a low-resistance input of the intermediate frequency amplifier a bipolar high-current transistor in a basic circuit.

Fig. 1 zeigt blockschaltbildlich einen Teil eines Funkempfängers, bestehend aus einer Empfangsantenne 1, einem transformierenden Hochpaß 2, je zwei Verstärkern 3 und Filtern 4, einem Mischer 5 mit Mischoszillator 6 zum Transponieren der hochfrequenten Empfangssignale auf eine Zwischenfrequenz, einem ZF-Verstärker 8 und einem Quarzfilter 9, bei dem zwischen den Mischer 5 und den ZF-Verstärker 8 ein Anpassungsnetzwerk 7 eingefügt ist, dergestalt, daß der Ausgang des Mischers zum einen über eine Reihenschaltung aus einer ersten Kapazität 71 und einemFig. 1 shows a block diagram of part of a radio receiver, consisting of a receiving antenna 1, a transforming high-pass filter 2, two amplifiers 3 and 4 filters each, a mixer 5 with Mixing oscillator 6 for transposing the high-frequency received signals to an intermediate frequency, a IF amplifier 8 and a crystal filter 9, in which between the mixer 5 and the IF amplifier 8 a Matching network 7 is inserted, such that the output of the mixer on the one hand via a series circuit from a first capacity 71 and one

ersten ohmschen Widersinne! 72 an Masse gelegt ist und zum andern über eine Reihenschaltung aus einer Induktivität 73 und einem zweiten ohmschen Widersland 75 mit dem F.ingang des ZF-Verstärkers verbunden ist, wobei die Verbindung zwischen der Induktivität und dem /weiten ohmschen Widerstand über eine weitere Kapazität 74 an Masse angeschlossen ist.first ohmic contradictions! 72 is connected to ground and on the other hand via a series connection of an inductance 73 and a second ohmic contradiction 75 is connected to the F. input of the IF amplifier, the connection between the Inductance and the / wide ohmic resistance connected to ground via a further capacitance 74 is.

Am Ausgang des Mischers erscheinen folgende Signale:The following signals appear at the mixer output:

1. das Zwischenfrequenzsignal, dessen Frequenz gleich der Differenz aus der Frequenz des hochfrequenten Empfangssignals und der Oszillatorfrequenz des Mischoszillators 6 ist,1. the intermediate frequency signal, the frequency of which is equal to the difference between the frequency of the high-frequency received signal and the oscillator frequency of the mixer oscillator 6,

2. ein Signal, dessen Frequenz gleich der Summe der empfangenen Hochfrequenz und der Oszillatorfrequenz ist,2. a signal whose frequency is equal to the sum of the received high frequency and the oscillator frequency is,

bedingt durch Unsymmetrien in den Übertragern und Dioden des Mischers (Ringmodulaior) erscheinen auch noch:due to asymmetries in the transformers and diodes of the mixer (ring module) also appear still:

3. das Signal des Mischoszillators 6 mit seinen Harmonischen,3. the signal of the mixer oscillator 6 with its harmonics,

4. ein oder mehrere starke Hochfrequenzsignale der Antenne, die im Durchlaßbereich der Hochfrequenzselektionsglieder 2 bis 4 liegen.4. one or more strong high-frequency signals from the antenna which are in the pass band of the high-frequency selection elements 2 to 4 lie.

Untersuchungen haben gezeigt, daß für alle diese Signale am Ausgang des Mischers eine Anpassung vorgesehen sein muß, damit sie nicht in den Mischer reflektiert werden. Wird das nicht beachtet, verschlechtert sich die Festigkeit gegen Interkanalmodulation merklich.Investigations have shown that for all of these signals there is an adaptation at the mixer output must be provided so that they are not reflected in the mixer. If this is not observed, it will deteriorate the resistance to interchannel modulation is noticeable.

Bei Verwendung eines Ringmodulators als Mischer mit einem Ausgangswiderstand von etwa 50 Ω, einer Zwischenfrequenz von 10,7 MHz sowie eines Zwischenverstärkers mit einem Eingangswiderstand von 5 bis 10 Ω wird beispielsweise für die erste Kapazität 71 ein Wert von 180 pF, für den ersten ohmschen Widerstand 72 ein Wert von 33 Ω, für die induktivität 73 ein Wert von 1 μΙΊ. für den zweiten ohmschen Widerstand ein Wert von 47 Ω und für die weitere Kapazität 74 ein ■ Wert von 180 pF gewählt.When using a ring modulator as a mixer with an output resistance of around 50 Ω, one Intermediate frequency of 10.7 MHz and an intermediate amplifier with an input resistance of 5 to 10 Ω becomes, for example, a value of 180 pF for the first capacitance 71 and for the first ohmic resistance 72 a value of 33 Ω, for the inductance 73 a value of 1 μΙΊ. for the second ohmic resistor Value of 47 Ω and for the further capacitance 74 a ■ value of 180 pF selected.

Das ZF-Signal gelangt über die Induktivität 73 und den zweiten ohmschen Widerstand 75 zum Eingang des Zwischenfrequenzverstärkers. Der Abschlußwiderstand des Mischers für das Zwischenirequenzsignal ist also in hauptsächlich durch den zweiten ohmschen Widerstand 75 bestimmt, so daß Anpassung gegeben ist. Dieser ohmsche Widerstand bewirkt gleichzeitig eine Pegelabsenkung und eine ausgeprägte Stromsteuerung beim Zwischenfrequenzverstärker, wodurch nichtlinearc η Verzerrungen an eben dieser Stufe weitgehend vermieden werden. Interessanterweise wird die Empfindlichkeit des Funkempfängers durch den zweiten ohmschen Widerstand nicht beeinflußt, da der Verstärkungsverlust durch diesen Widerstand, der die Rauschen zahl des Funkempfängers an sich verschlechtern müßte, offensichtlich durch die verbesserte Rauschanpassung nahezu ausgeglichen wird.The IF signal passes through inductance 73 and the second ohmic resistor 75 to the input of the intermediate frequency amplifier. The terminating resistor of the mixer for the intermediate frequency signal is in mainly through the second ohmic resistor 75 determined so that adaptation is given. This ohmic resistance causes a level reduction at the same time and a pronounced current control in the intermediate frequency amplifier, whereby nonlinearc η distortions at this stage can be largely avoided. Interestingly, the sensitivity will be of the radio receiver is not influenced by the second ohmic resistor, since the gain loss through this resistance, which would have to worsen the noise figure of the radio receiver itself, is apparently almost compensated for by the improved noise adaptation.

Der Teil des Oszillatorsignals und die Antennensignale am Ausgang des Mischers, die weiter oben unter 3. r> und 4. aufgeführt sind, gelangen über die erste Kapazität 71 (Kurzschluß für diese Signale!) zum Abschlußwiderstand in Form des ersten ohmschen Widerstandes 72, so daß ihre Energie nicht in den Mischer reflektiert wird. Dasselbe gilt für alle hochfrequenten Mischprodukte, so Die Tiefpaßcharakteristik des Anpassungsnetzwerks verhindert ferner, daß die hochfrequenten Signale an dem Zwischenfrequenzverstärker neue unerwünschte Mischprodukte erzeugen.The part of the oscillator signal and the antenna signals at the output of the mixer, which are described above under 3. r> and 4. are listed, reach the terminating resistor via the first capacitance 71 (short circuit for these signals!) in the form of the first ohmic resistor 72, so that its energy is not reflected in the mixer. The same applies to all high-frequency mixed products, according to the low-pass characteristics of the matching network also prevents the high frequency signals at the intermediate frequency amplifier from creating new undesirable ones Generate mixed products.

Bei Verwendung eines ZF-Verslärkers mit höherem η Eingangswiderstand (z. B. Feldeffekttransistor in Gate-Schaltung oder bipolarer Transistor in Emitterschaltung) kann der Wert des zweiten ohmschen Widerstandes 75 gleich null gewählt werden.When using an IF amplifier with a higher η input resistance (e.g. field effect transistor in gate circuit or bipolar transistor in emitter circuit) can be the value of the second ohmic resistor 75 can be chosen equal to zero.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: ). Schaltungsanordnung zur Reduzierung der lnterkanalmodulation bei Funkempfang dadurch gekennzeichnet, daß zwis cn dem Mischer (5) des Funkempfängers, der zur Transponierung der hochfrequenten Empfangssignalc auf eine Zwischenfrequenz vorgesehen ist, und dem Zwischenfrequenzverstärker (8) ein Pefpaßartiges Anpassungsnetzwerk (7) angeordnet ist, derart, daß der Ausgang des Mischers zum einen über eine Reihenschaltung, bestehend aus einer ersten Kapazität (7J) und einem ersten ohmschen Widerstand (72), an Masse gelegt ist und zi'm andern über eine Reihenschaltung aus einer Induktivität (73) und einem zweiten ohmschen Widerstand (75) mit dem Eingang des Zwischenfrequenzverstärkers verbunden ist und daß die Verbindung zwischen der Induktivität und dem zweiten ohmschen Widerstand über eine weitere Kapazität (74) an Masse angeschlossen ist (F i g. 1).). Circuit arrangement to reduce the Interchannel modulation during radio reception as a result marked that between the Mixer (5) of the radio receiver, which is used to transpose the high-frequency received signals an intermediate frequency is provided, and the intermediate frequency amplifier (8) a Pefpaß-like Matching network (7) is arranged such that the output of the mixer on the one hand via a Series connection, consisting of a first capacitance (7J) and a first ohmic resistor (72), is connected to ground and to the other via a series connection of an inductance (73) and a second ohmic resistor (75) connected to the input of the intermediate frequency amplifier is and that the connection between the inductance and the second ohmic resistor is connected to ground via a further capacitance (74) (FIG. 1). 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer (5) ein Ringmodulator ist (F ig. 1).2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the mixer (5) is a ring modulator is (Fig. 1). 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Mischers (5) mit einem Ausgangswiderstand von rund 50 Ω, einer Zwischenfrequenz von 10,7 MHz sowie eines Zwischenfrequenzverstärkers (8) mit niederohmigem Eingang für die erste Kapazität (71) ein Wert von 18OpF, für den ersten ohmschen Widerstand (72) ein Wert von 33 Ω, für die Induktivität (73) ein Wert von 1 μΗ, für den zweiten ohmschen Widerstand (75) ein Wert von 47 Ω und für die weitere Kapazität (74) ein Wert von 180 pF gewählt ist(Fig. 1).3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that when using one Mixer (5) with an output resistance of around 50 Ω, an intermediate frequency of 10.7 MHz and an intermediate frequency amplifier (8) with a low-impedance input for the first capacitance (71) a value of 18OpF, for the first ohmic resistor (72) a value of 33 Ω, for the Inductance (73) a value of 1 μΗ, for the second ohmic resistor (75) a value of 47 Ω and a value of 180 pF is selected for the further capacitance (74) (FIG. 1). 4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des zweiten ohmschen Widerstandes (75) bei Verwendung eines Zwischenverstärkers mit höherem Eingangswiderstand gleich null wählbar ist.4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the value of the second ohmic resistor (75) when using an intermediate amplifier with a higher Input resistance equal to zero can be selected.
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