DE2603605A1

DE2603605A1 - Nachrichtensystem

Info

Publication number: DE2603605A1
Application number: DE19762603605
Authority: DE
Inventors: Elliot L Gruenberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-01-30
Filing date: 1976-01-30
Publication date: 1976-08-05
Also published as: JPS51102512A; DE2603605C2; US4107609A; US4001691A

Description

Dipl. Phys. H, Seidel PatentanwölHn

8264 Wddkrejburg

Stadtplatz 27
Tel. 08638/2333

Elliot L. Gruenberg, 6040 Boulevard East, West New York,

New Jersey O?O93, U.S.A.

Nachrichtensystem

Die Erfindung betrifft ein Nachrichtensystem, umfassend mindestens zwei Nachrichtenendstationen, die elektromagnetisch miteinander über einen Transponder gekoppelt sind. Insbesondere betrifft die Erfindung Nachrichtenendstationen, die eine geschlossene Oszillationsschleife zur Fokussierung der Eichtantennenanordnung der geweiligen Nachrichtenendstationen bilden.

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Es ist bekannt, daß zwei Uachrichtenendstationen mit je einer Richtantennenanordnung dazu verwendet werden können, um eine zurückwirkende Oszillationsschleife zur Fokussierung der entsprechenden Richtantennenanordnung zu erhalten, und zwar auch für Rauschsignale. Hierzu sei auf das U.S.-Patent ETr. 3 757 335 und einen Artikel "Self-Directional Microwave Oommunication System" im "IBM Journal of Research and Development", März 1974-, S. 149-163, hingewiesen, die beide von dem Anmelder verfaßt sind.

Eine zurückwirkende Oszillationsschleife zwischen zwei Nachrichtenendstellen ermöglicht die Übertragung der elektromagnetischen Energie von der einen Endstelle durch den Raum zur anderen Endstelle, wo das elektromagnetische Signal verstärkt und an die erste Nachrichtenendstelle zurückgesendet wird, wo es wiederum verstärkt und erneut zurückgesendet wird. Dieser Vorgang wiederholt sich beliebig. Sofern der gesamte Gewinn größer ist als der gesamte Verlust in der Schleife wird sich das Signal aufschaukeln, und zwar auch ohne anfängliche Aussendung einer Trägerfrequenz.

Das Einschwingen eines Signals zwischen den beiden zurückwirkenden ÜTachrichtenendstationen kann aus den nachstehenden Ausführungen verstanden werden.

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Wird eine erste Nachrichtenendstation zuerst eingeschaltet, dann zeigen alle ihre Antennenelemente einen Rauschsignalausgang. Die primären Rauschsignalquellen für die ersten Antennenelemente sind voneinander unabhängig, so daß das von jedem der ersten Antennenelemente ausgestrahlte Rauschen inkohärent mit dem Rauschen jedes der anderen ersten Antennenelemente ist und die Richtantennenelemente keinen fokussierten Richtstrahl bilden. Damit kann aber eine zweite Nachrichtenendstation innerhalb eines relativ großen Winkelbereichs angeordnet sein, in dem die erste Richtantenne fokussieren kann. Das Rauschsignal der ersten Endstelle, das von der zweiten Nachrichtenendstation empfangen wird, wird verstärkt und zu der ersten Nachrichtenendstation zurückgesendet. Nimmt man an, daß die gesamte Schleifenverstärkung den gesamten Schleifenverlust übersteigt, und daß die Parameter· des Systems linear arbeiten, wird sich in der Schleife die Rauschleistung so lange erhöhen, bis eine Komponente des Systems gesättigt ist.

Das zurückwirkende Nachrichtensystem hat zur Voraussetzung, daß jede der Nachrichtenendstellen innerhalb des lokussierwinkelbereichs der Richtantenne der anderen Naehrichtenendstation liegt.

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Ein Nachrichtensystem, bei dem die Nachrichtenendstellen weit voneinander getrennt sind und nicht in Sichtlinie

der
liegen, kann das Erfordernis/Aufbringung von Zusatzleistung zur Kompensation der hierdurch bedingten Verluste durch Gebrauch eines Transponders vermieden-werden.

Bei einem zurückwirkenden Nachrichtensystem ist es wünschenswert, einen Transponder zu verwenden, der in einfacher Weise ermöglicht, daß die entsprechenden Nachrichtenendstellen in Schwingungszustand kommen und der ferner eine Signalaussonderung vorsieht, um die Interferenz zwischen einer Mehrzahl von Sendeendstellen zu verringern, mit dem Ziel, die Kapazität des Nachrichtenkanals innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbandes durch optimale Anwendung von Transpondern zu erhöhen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Nachrichtensystems, insbesondere eines Nachrichtensystems nach Art einer Oszillationsschleife mit einem Transponder zum Ausbau der Nachrichtenschleife zwischen mindestens zwei Nachrichtensendeendstationen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Nachrichtensystems mit einem Transponder, der Überlagerungsoszillatoren zur Frequenzversehiebung aufweist, um Kommunikationen zwischen Nachrichtenstationen ohne Mitwirkung des Transponders zu verhindern.

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Ferner soll ein Transponder für ein Nachrichtensystem angegeben werden, der selektiv die Signale mit einer relativ verringerten Leistungsdichte in Richtung der Signalquelle der Signale zurückstrahlt, die zu in Winkelabständen voneinander angeordneten Signalquellen zurückgestrahlt werden sollen.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnung. Hierin zeigen

eine schematische Darstellung von zwei Nachrichtenendsteilen, die eine zurückwirkende Oszillationsschleife bilden,

Pig. 2 ein schematisch.es Schaltbild entsprechend Iig_e 1, bei dem von den beiden Sendeendstellen die gleiche Frequenz empfangen und ausgesendet wird,

Fig. 3 ein schematisches Schaltbild entsprechend Fig» 2, wobei an Jeder Nachrichtenendstelle für den Empfang und für das Senden verschiedene Frequenzen verwendet sind,

Fig. 4- ein schematisches Schaltbild entsprechend Fig. 3> bei dem das empfangene Signal in eine Zwischenfrequenz umgewandelt wird,

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Pig. 5 ein schematisches Schaltbild eines Nachrichtensystems entsprechend dem nach Fig. 1,

Fig. 6 ein schematisches Schaltbild eines einzelnen Kanals, ausgebildet als Modulationssystem, wie es für ein Nachrichtensystem gemäß Figo 5 verwendet werden kann,

Fig. 7A ein Blockdiagramm einer zurückwirkenden Oszillationsschleife mit einem Transponder gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 7B ein Diagramm, aus dem die Arbeitsweise der in Fig. 7a gezeigten Anordnung zu entnehmen ist,

Fig. 8A und 8B Blockschaltbilder eines Transponders

gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 9 ein Blockschaltbild eines lachrichtensystems gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 1OA, 1OB und 1OC Diagramme aus denen die Zeitkanalverteilung zu entnehmen ist, die in einem Nachrichtensystem gemäß der Erfindung Verwendung finden kann,

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Fig. 11 ein Blockschaltbild eines Nachrichtensystems mit einer Vielzahl von Transpondern gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 12 ein Blockschaltbild eines Teiles einer Teilnehmerstation in einem Ein-Seitenbandsystem gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 13 ein Blockschalt "bild eines Nachrichtensystems für eine Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung und

Fig. 14 ein Diagramm, aus dem die parallele Arbeitsweise der Transponder gemäß der vorliegenden Erfindung zu erkennen ist«

Zur Verdeutlichung der Erfindung sind verschiedene Ausbildungsformen ausgewählt, in der Zeichnung dargestellt und im folgenden "beschrieben.

Figo 1 zeigt eine schematisehe Barstellung eines zurückwirkenden oszillierenden Naehrichtensystems zwischen den Nachrichtenendstationen A und B· An der Endstation A ist das Antennenelement 1OA über einen Verstärker 12A mit

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einem Antennenelement 11A über eine vorgegebene elektrische Länge gekoppelt. Ein Antennenelement 13A ist über einen Verstärker 15A mit einem Antennenelement 14-A über die gleiche elektrische Länge gekoppelt. Auf diese Weise ist die Endstation zurückwirkend. An der Endstation B sind die Elemente 1OB bis 15B entsprechend wie bei der Endstation A miteinander verbunden, so daß auch die Endstation B zurückwirkend ist»

Die Arbeitsweise der zurückwirkenden Antennensysteme mit den Endstationen A und B ist folgendermaßen: Sobald die Endstation A eingeschaltet wird, wird die von den Yerstärkern 12A und 15A erzeugte Rauschleistung über die Antennenelemente 1OA, 11A, 13A und 14A ausgestrahlt. Sofern sich die Endstationen A und B innerhalb ihres jeweiligen Gesichtsfeldes befinden, wird die von der Endstation A ausgestrahlte Rauschleistung von den Antennenelementen 13B und 1OB empfangen, von den Verstärkern 12B bzw. 15B verstärkt und dann von den Antennenelementen 11B und 14-B zurückgestrahlt. Dies4 verstärkte Rauschleistung wird von der Endstation A empfangen und der Endstation B zurückgestrahlt. Sobald die Gesamtverstärkung der aus dem Ausbreitungsweg zwischen den Endstationen A und B und den Endstationen A und B selbst gebildeten Schleife größer ist als die in dieser Schleife auftreten-

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den Verluste, vergrößert sich die Amplitude der Rauschleistung, und zwar wird die ursprüngliche Rauschleistung so lange verstärkt, bis Sättigung oder Übersteuerung an der einen und/oder anderen Endstation A, B eintritt, und zwar insbesondere bei einer bestimmten Frequenz· Dieser Zustand wird in der Technik als "Pfeifen" bezeichnet. Es ist bekannt, daß die Antennenelemente an'den Endstellen ausgerichtet werden können, um den bestmöglichen Gewinn zu erreichen und ein selbstfokussierendes oder zurückwirkendes Richtantennensystem zu erhalten.

Die Mg. 2, 3 und 4- zeigen schematische Darstellungen vereinfachter zurückwirkender oszillierender Schleifen. Pig. 2 zeigt ein Nachrichtensystem, bei dem nur eine Frequenz f verwendet wird und sich die Endstellen in der Entfernung R voneinander befinden. Ein von einem Antennenelement 20 empfangenes Signal wird von einem Verstärker 21 verstärkt und durch ein Antennenelement 22 an ein Antennenelement 23 zurückgestrahlt. Das an dem Antennenelement 23 empfangene Signal wird von einem Verstärker verstärkt und durch ein Antennenelement 25 zurückgestrahlt. Auf diese Weise läuft das Signal wiederholt um und wird dabei verstärkt, da die Gesamtverstärkung die Gesamtverluste übersteigt. Gegebenenfalls tritt dann an einer beliebigen Stelle des Nachrichtensystems eine Übersteuerung auf.

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Fig. 3 zeigt ein Nachrichtensystem, hei dem zwei verschiedene Sendefrequenzen verwendet werden. Selhstverständlich muß der Empfangsteil jedes Systems einen Durchlaßbereich für den Empfang des Sendesignals der anderen Station haben. Ein an einem Verstärker 27 erzeugtes Geräusch wird über ein Antennenelement 28 einem Antennenelement 29 zugestrahlt. Das Signal wird dann einem Mischer 30 eingespeist und mit einem Signal eines Überlagerungsoszillators 31 gemischt. Das Ausgangssignal des Mischers 30 wird auf einen Verstärker 32 gegeben und dann von einem Antennenelement 33 mit der Frequenz f, einem Antennenelement 34-zugestrahlt, wo das Signal einem Mischer 35 zugeführt wird, um mit dem Signal eines Überlagerungsoszillators 36 gemischt zu werden. Das Ausgangssignal des Mischers 35 wird von dem Verstärker 27 verstärkt und von dem Antennenelement 28 mit der Frequenz f , dem Antennenelement 29 zugestrahlt. Ebenso wie bei dem Nachrichtensystem nach Fig. 2 läuft auch hier das Signal wiederholt um und die Gesamtverstärkung vergrößert die Amplitude des Signals solange, bis an einer Stelle des Systems Übersteuerung eintritt.

Fig. 4 zeigt eine weitere vereinfachte Ausbildung eines Nachrichtensystems, bei dem die Frequenz eines empfangenen Signals zur Verstärkung in eine Zwischenfrequenz um-

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gewandelt wird, die dann wieder auf die Sendefrequenz zurückgebracht wird. Ein von einem Mischer 38 erzeugtes Signalgeräusch wird von einem Antennenelement 39 ausgesendet und von einem Antennenelement 40 empfangen, einem Mischer 41 zugeführt, wo es mit einem Signal f.. eines Überlagerungsoszillators 42 gemischt wird· Das Ausgangssignal des Mischers 41 mit der Zwischenfrequenz wird einem Verstärker 43 angekoppelt, anschließend in einer Mischstufe 44 mit dem Signal des tJberlagerungsoszillators 42 gemischt, um ein Signal der Frequenz f, zu erhalten, welches mit Hilfe eines Antennenelements 45 einem Antennenelement 46 zugesendet wird. Das von dem Antennenelement 46 empfangene Signal wird einem Mischer 47 zugeführt und dort mit einem von einem Überlagerungsoszillator 48 erzeugten Signal gemischt. Das in dem Mischer 47 erzeugte Signal mit einer Zwischenfrequenz wird einem Verstärker 49 eingespeist und dann in dem Mischer 38 gemischt, um ein Signal zu erhalten, das von dem Antennenelement 39 ausgesendet werden soll. Das umlaufende Signal erhöht seine Amplitude so lange, bis in dem Nachrichtensystem Sättigung eintritt.

Fig. 5 zeigt ein Nachrichtensystem, bei dem die beiden Endstellen typische zurückwirkende ßichtantennensysteae äind. D.h. bei jeder Richtantennenanordnung ist die Phasenlänge jeweils zwischen zwei beliebigen,miteinander

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verbundenen Antennenelement en gleich, so daß ein von den Empfängerantennenelementen empfangenes Signal von den ausstrahlenden Intennenelementen zurückgestrahlt wird, wobei die Keule des Strahlungsdiagramms der ausgestrahlten Leistung in Richtung der Strahlungsquelle der einfallenden Strahlung liegt. Signale, die'von den Antennenelementen 47-1, 4-7-2, 47-3 und 47-4 empfangen werden, werden über entsprechende Filter 48-1, 48-2, 48-3 bzw. 48-4 Modulationsverstärkern 49-1, 49-2, 49-3 bzw. 49-4 zugeführt. Die Ausgänge dieser Verstärker 49-1, 49-2, 49-3 und 49-4 sind jeweils einem der Antennenelemente 50-1, 50-2, 50-3 "bzw. 50-4 angekoppelt. Ein Modulator ist ebenfalls mit den Eingängen der Verstärker 49-1 bis 49—4 verbunden und hat die Aufgabe, die von den jeweiligen Verstärkern verstärkten Signale in Übereinstimmung mit einem Biederfrequenzsignal eines Mikrofons 51 zu modulieren.

Die Filter 48-1 bis 48-4 begrenzen den Frequenzbereich für den die Endstelle des ITaehrichtensystems ein zurückwirkendes Signal erzeugen kann und damit auch den Frequenzbereich, in dem eine zurückwirkende Oszillatorschleife auftreten kann.

Antennenelemente 54-1, 54-2, 54-3 und 54-4 empfangen ein Sendesignal und führen dieses zu entsprechenden Verstär-

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kern 55-1» 55-2, 55-3 "bzw. 55-4 wo die empfangenen Signale verstärkt werden. Die Verstärker 55-1, 55-2, 55-3 und 55-4 werden jeweils mit einem Antennenelement 56-1, 56-2,56-3 bzw. 56-4 verbunden, um die Signale auszustrahlen. Der Phasenabgleich zwischen den Antennenelementen 54-1 bis 54-4 und den entsprechenden Antennenelementen 56-1 bis 56-4 erfolgt so, daß jeweils die Keule des Strahlungsdiagramms in Richtung der entsprechenden Strahlungsquelle verläuft. Das zwischen zwei Antennenendstellen umlaufende Signal vergrößert seine Amplitude bis zu einem gewissen Spitzenwert, der durch die Übersteuerung einer Komponente des Nachrichtensystems bestimmt ist. In der Regel ist ein Begrenzer vorgesehen, um Schaden durch Überbelastung zu vermeiden.

!Fig. 6 zeigt einen Kanal einer zurückwirkenden Nachrichtenendstelle, in dem eine Modulation vorgenommen wird. Ein Signal, z.B. mit einer 1000 MHz Trägerfrequenz und einer 10 MHz Modulationsbandbreite, die auf 1005 MHz eingemittet ist, wird von einem Antennenelement 60 empfangen und einer Mischstufe 61 eingespeist, wo es mit einem Signal aus einem Überlagerungsoszillator 62 gemischt wird, um Signale der Zwischenfrequenzen (IF) von 30 MHz und von 40+5 MHz zu erzeugen. Ein Verstärker 59 verstärkt diese IF-Signale und speist sie Filtern 63 und 64 ein, deren Durchlaßbereiche bei 30 MHz bzw. 40+5 MHz liegen. Ein Verstärker 65 verstärkt das 30 MHz-Signal und koppelt es

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an einen Mischer 66, um ein Ausgangs signal von 10 + 5 MHz zu erhalten, das einem Verstärker 67 zugeführt wird und von da an einen Summierverstärker 68 gelangt, um zu erreichen, daß dessen Ausgangswert mit der Modulationsfrequenz einem Modem (nicht dargestellt) über die Leitung 69 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Verstärkers 65 wird ferner einem Modulator 70 eingespeist, um mit einem auf der Leitung 71 zugeführten Signal moduliert zu werden. Ferner ist das Ausgangssignal des Verstärkers 65 unmittelbar mit einem Filter 72 verbunden, der für die beiden Eingangssignale einen Durchlaßbereich aufweist. Das Ausgangssignal des Filters 72 gelangt an einen Mischer 73 wo es mit dem in dem Überlagerungsoszillator 62 erzeugten Signal gemischt wird, so daß zwei Ausgangssignale entstehen, nämlich ein Signal mit 94Ό MHz, das als Träger dient, und ein weiteres bei 930 + 5 MHz für das Modulationsband. Diese Signale werden durch ein Antennenelement 74- ausgestrahlt«.

Es ist zweckmäßig, den Überlagerungsoszillator 62 so einzustellen, daß sich eine Phasenumkehr der Sendesignale in bezug auf die empfangenen Signale ergibt, um ein zurückwirkendes Eicht antennensystem zu erhalten.

Fig. 7-A- zeigt eine Anordnung, bei der eine Mehrzahl von Stationen, beispiels?reise eine Station I 75 und eine Sta- tion II 76, über einen Transponder 77 miteinander in Ver-

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bindung stehen. Bei dieser Anordnung können die Stationen 75 und 76 über den Transponder 77 eine Nachrichtenschleife miteinander bilden, auch dann, wenn die vier in Fig. 7A angedeuteten Signale verschiedene Frequenzen haben. Insbesondere kann wünschenswert sein, solche Frequenzen auszuwählen, bei denen die Stationen 75 und 76 nicht unmittelbar eine Sehwingungsschleife miteinander bilden können.

Ganz allgemein muß der Transponder 77 dazu geeignet sein, die Stationen 75 und 76 innerhalb seines sogenannten Blickfeldes zu halten. Hierdurch wird die Verwendung von breiten Riehtantennensystemen für den Transponder 77 nahegelegt. Insbesondere ist es wünschenswert, den Transponder 77 mit einem solchen Antennensystem zu benützen, das geeignet ist, das Signal einer Station mit einem Nulloder Minimumsignalpegel in Richtung zu dieser Station auszustrahlen.

Die Wirkungsweise des in Fig. 7A gezeigten Systems läßt sich besser verstehen, wenn man die azimutalen elektromagnetischen Richtdiagramme betrachtet, die von dem Antwortsender 77 auf Signale der Stationen I und II erzeugt werden (siehe Figur 7B). Die !Richtdiagramme I und II entsprechen den Modulationssignalen der Station I bzw. II, wobei Q ede s Diagramm eine relative Bullkerbe in Richtung

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der Station I "bzw. II zeigt, die den Antwort sender 77 dazu anregt, das Sendemodulatlonssignal zu erzeugen. Dieser Betriebsmodus wird als echofreies Antworten bezeichnet. Bei in Winkelabständen zueinander angeordneten Stationen empfängt jede Station das Modulationssignal aller anderen Stationen von dem Transponder, ohne"daß er ihr jedoch ihr eigenes Modulationssignal zustrahlt.

Fig. 8A zeigt eine "bevorzugte Ausbildungsform für einen echofreien Transponder gemäß der Erfindung.

Der Transponder 77 kann so ausgelegt sein, daß er von einer nicht dargestellten, entfernt gelegenen Hauptstation gesteuert werden kann. Dies hat den Vorteil, daß die Schalttypen des Betriebs des Transponders 77 nicht die Anwesenheit einer Bedienungsperson an dem Ort des Transponders erfordert. Durch diese Konzeption werden vielseitige Möglichkeiten des Aufstellungsortes des Transponders 77 gewährleistet.

Die entfernt gelegene Hauptstation kann so ausgestattet sein, daß sie eine Entscheidungsschaltung enthält, die dazu dient, eine Nachricht zwischen den Teilnehmern auf dem ersten verfügbaren Kanal des Transponders durchzulassen. Auf diese Weise kann jeder Kanal des Transponders vielen verschiedenen Teilnehmern nach dem Prinzip "wer zuerst

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kommt, wird zuerst bedient" dienen, wobei der Transponder bestimmt, wann einer seiner Kanäle gebrauchsfähig ist.

Die Fig. 8A zeigt ein Blockdiagramm für einen echofreien Transponder gemäß der vorliegenden Erfindung.

Hier sendet eine Nachrichtenendstelle ein Bezugs- oder Trägersignal der Frequenz f >, und ein Modulationssignal der Frequenz f ,., während eine weitere Hachrichtenstation, die sich in einem radialen Abstand bezogen auf den Transponder befindet, ein Bezugs- oder Trägersignal der Frequenz f ₂ ¹^a ^ein Modulationssignal f ₂ aussendet. Die beiden Trägerfrequenzen sind praktisch gleich und die beiden Modulationssignale liegen innerhalb eines vorgegebenen Modulationsfrequenzbandes. Die vier Signale werden von Antennenelementen 80 und 81 empfangen. Die an das Antennenelement 80 gelangenden Signale werden einer Mischstufe 83 angekoppelt und dort mit dem Signal eines Überlagerungsoszillators 82 gemischt, um Zwischenfrequenzsignale (IF) zu erzeugen, die den empfangenen Signalen entsprechen und in der Fig. 8 mit Strichindizes bezeichnet sind. Ein Filter 85 läßt die Signale der Frequenz f' ^ und f' 2 ¹³²¹Cl- ^ein Filter 86 die Signale der Frequenz f'_m1 und f ⁴J₁₁₂ selektiv durch. Die Filter 85 und 86 sind mit einem Mischer 98 gekoppelt, in dem phasenverschobene Signale (f'^ - f'_c2), Cf_-2 - f'_o1)_f (f'_m1 - f'_c2) und

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(f' ^j - f ¹^) erzeugt werden, die durch den Filter 97 hindurchgelassen werden. Diese phasenverschobenen Signale werden in anderen Kanälen, beispielsweise im Kanal B, dazu verwendet, um spezielle Signale zu erzeugen, die ein echofreies Senden ermöglichen.

Die Signale, die von dem Antennenelement 81 empfangen werden, gelangen an einen Mischer 84- und werden mit einem Signal des Überlagerungsoszillators 82 gemischt, so daß ebenso wie im Kanal A Signale einer Zwischenfrequenz (Ii¹) erzeugt werden. Ein Filter 87 läßt die Signale der Frequenz f . und f' ο U·¹¹^- ^e^ⁿ Filter 88 die Signale der Frequenz f' ^ und f « selektiv durch. Das Filter 87 ist mit einem Mischer 89 gekoppelt, wo die Signale mit den phasenverschobenen Signalen aus dem Filter 97 gemischt werden, um einen Signalsatz zu erzeugen mit der Modulation der Signale f ^ bzw. f ^» die aber im Vergleich zu dem Antennenelement 80 in Phase gebracht sind, übereinstimmend mit den Signalen, die von dem Antennenelement 81 empfangen werden. Die aus dem Filter 88 kommenden Signale werden über eine Phasenverstellvorrichtung 90 einer Differenzschaltung 91 zugeführt, der ebenfalls die Ausgangssignale der Mischstufe 89 eingespeist werden. Die Phasenverstellvorrichtung 90 hat die Aufgabe, die elektrischen Phasendifferenzen, die aufgrund von physikalischen Wegdifferenzen der Signale entstanden sind, zu kompensieren.

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Die Ausgangssignale der Differenzschaltung 91 werden ■ einer Additionssehaltung 92 zugeführt, der außerdem auch, noch die Signale aus dem Filter 87 eingespeist werden. Das aus der Additionsschaltung 92 kommende Signal 93A gelangt an die Mischstufe 93 und wird dort mit dem Signal des Überlagerungsoszillators 82 gemischt. Ein Signal 95A, das dem Signal 93A entspricht, jedoch die Filter 85, 86 und 97 durchlaufen hat, wird der Mischstufe 95 eingespeist. Der Ausgang dieser Mischstufe 95 gelangt an das Antennenelement 96. Die von den Endstellen 94- und 96 ausgestrahlten Signale überlagern sich im Raum und erzeugen eine Strahlungsrichtcharakteristik deren relativer Nullwert in Richtung der Strahlungsquelle des Modulationssignals liegt. Das Signal des Überlagerungsoszillators 82 wird so gewählt, daß man nach üblicher Praxis eine Phasenumkehr der an die Antennenelemente 94- und 96 gelangenden Signale erhält und damit ein zurückwirkend arbeitendes Eichtantennensystem erzielt. Natürlich kann es in manchen Fällen auch erwünscht sein, wenn der echofreie Transponder nicht wesentlich zurückwirkend ist.

Fig. 8B zeigt eine weitere Ausbildung der Erfindung nach Fig. 8Ä. Die sich entsprechenden Bauelemente der Fig. 8A und 8B sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Nach

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Fig. 8B können zusätzliche Kanäle verwendet werden, um den Umfang der Antennenanordnung zu vergrößern und auf diese Weise eine schmale Empfangs- und/oder Senderichtcharakteristik zu erzeugen. Die Übertragungsleitung 89A der Fig. 8A und 8B verbindet den Ausgang des Filters 97 mi* den Mischstufen der Kanäle C, D etc., entsprechend wie bei der Mischstufe 89 des Kanals B.

Fig. 9 zeigt einen Überblick über ein Verteilernachriehtensystem für einen bestimmten Bereich. Teilnehmer 100, 101 und 102 stehen über einen Transponder 103 miteinander in Verbindung, der als Beiais- und Übertragungsstation dient. Bei dieser Ausbildungsform sind den Teilnehmern "Zeitschlitze" zugeordnet, mit einem Hauptzeitablaufdiagramm für eine Kanalverteilung, wie sie in Fig. gezeigt ist. Teilnehmer, die miteinander in Verbindung treten wollen, werden einem gemeinsamen Zeitschlitz oder Kanal zugeordnet. Beispielsweise wird Teilnehmer 100, der mit Teilnehmer 101 in Verbindung treten will, dem Kanal 1 zugeordnet.

Wenn der Teilnehmer 100 ruft, aktiviert er den Trägerkanal der Teilnehmereinheit I. Hierbei wird sowohl in der Teilnehmereinheit I als auch im Transponder 103 ein Trägersignal erzeugt. Gleichzeitig breiten sich Sende-

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strahlen zwischen der Teilnehmerstation 100 und der Antwortstation 103 aus. Es ist vorteilhaft, wenn jede Teilnehmereinheit mit einem Schaltsystem ausgestattet ist, das so programmiert ist, daß es das Trägersignal eine Sekunde lang abschaltet und anschließend wieder für ungefähr 130 Mikrosekunden einschaltet. Y/enn während der Einschaltperiode keine an Teilnehmer gerichteten Rufe empfangen werden, kann das Schalt syst em solange immer wieder erneut anlaufen, "bis schließlich ein Ruf empfangen wird. Natürlich "bleibt der Schalter geschlossen, während ein Ruf verarbeitet wird. Ein solches Vorgehen erhält die Leistung, die man benötigt, um den Transponder 103 betriebsbereit zu halten.

Wird eine Teilnehmerleitung angerufen, beispielsweise Teilnehmer 101, dann wird ihr Kanal durch jedes beliebige empfangene Signal aktiviert. Die Intensität des empfangenen Träger signals wird durch einen in jedem Trägerkanal der Stationen 100, 101 und 102 vorgesehenen Begrenzer besser gesteuert als in dem Transponder 103. Auf diese Weise arbeitet der Transponder linear über einen weiten Amplitudenbereich. Die Anzahl der gleichzeitig von dem Transponder 103 bedienbaren Teilnehmereinheiten hängt von dem verwendeten Signaltyp, der Linearität der Ausstattung und von weiteren technischen Faktoren ab.

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Bei der vorliegenden Ausbildungsform wird es als zweckmäßig angesehen, nicht mehr als zehn Simultankanäle für das Zeitmultiplex-Nachrichtensystem zu haben. Der mehrgleisige Betrieb wird durch zeitliche Mehrfachausnützung erreicht, d.h. während eines Zyklus von 125 Mikrosek. benützt jeder Teilnehmer weniger als maximal 25 Mikrosek.

Die Zeitaufteilung für die verschiedenen Teilnehmer ist beliebig und braucht nicht der in Fig. 10 gezeigten zu entsprechen. Im allgemeinen können Teilnehmerstationen, die relativ weit von dem Transponder 103 entfernt sind, beispielsweise mehr als 4,5 kmj kontinuierlich senden. Diese Stationen sind Gruppe 5 zugewiesen und mit den mit den höchsten Ziffern numerierten Kanälen bezeichnete Stationen, die zwischen 2,3 und 4,5 km von dem Transponder 103 entfernt sind, sind Gruppe 4 zugeordnet und werden 50 Mikrosek. vor der eigentlichen Kanalzeit eingeschaltet. Stationen, die zwischen 1,2 und 2,3 km entfernt liegen, werden Gruppe 3 zugewiesen und 25 Mikrosek. vor Kanalzeit eingeschaltet. Stationen, die weniger als 1,2 km von dem Transponder entfernt liegen, werden entweder der Gruppe 1 oder der Gruppe 2 zugeordnet und 25 Mikrosek. vor Kanalzeit eingeschaltet. Innerhalb jedes Zeitzyklus von 125 Mikrosek. wird das Trägersignal jeder Gruppe nach einer aktiven Kanalzeit zyklisch abgeschaltet. Eine Ausnahme hiervon bildet lediglich Gruppe 5» <üe ununterbrochen sendete

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Jede Gruppe ist minimal 2 50 Kanalkreisen zugeordnet und -die Gesamtanzahl von Kanälen kann "bei einem vorgegebenen Transponder leicht auf 4000 erhöht werden.

Beispielsweise kann ein Kanal Bilder von je 8 Bits umfassen, die etwa 0,1 Mikrosek. "besetzen.

Bei der vorliegenden Ausbildungsform erzeugt der Transponder 103 Taktpulse, die in Fig. 10 durch die Bezugszeichen 50, 51» 52, 53 und 54- gekennzeichnet sind und von allen Teilnehmerstationen, beispielsweise den Teilnehmerstationen 100, 101 und 102, empfangen werden. Die Stationen innerhalb einer bestimmten Gruppe antworten nur auf einen besonderen Taktpuls. Beispielsweise sind die der Gruppe 2 zugeordneten Stationen durch S1 synchronisiert und die Kanäle der der Gruppe 5 zugeordneten Stationen durch S4-. Diese Taktpulse bilden die Zeitbasis für die jeweiligen Kanalschlitze·

Ein Beispiel einer Nachrichtenverbindung für die Teilnehmerstationen A und B ist in den Fig. 1OB und 100 gezeigt. Ein Kanal 1201 tritt zur Zeit t^ in Aktion, die gleich S^ + 20,1 Mikrosek. ist, mit ungefähr 0,1 Mikrosek. Dauer. Ein Kanal 1202 tritt zur Zeit t₂ in Aktion, die gleich S^ + 20,2 Mikrosek. ist und ebenfalls mit 0,1 Mikrosek. Dauer. Eine Sendung der Teilnehmerstation A muß somit zur

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Zeit ty, - 15 Mikrosek. beginnen und eine Sendung der Teilnehmerstation B dagegen zur Zeit t^ - 25 Mikrosek. Die Taktsteuerung der Zeitgatter der entsprechenden Teilnehmerstationen muß dies berücksichtigen. Die Information ist gleichzeitig an beide Stationen A und B gerichtet.

Entsprechend läuft der Vorgang bei einem'weiteren Kanal 1202 ab, bei dem eine Sendung der Teilnehmerstation C zur Zeit to - 8 Mikrosek. und eine Sendung einer weiteren Teilnehmerstation D zur Zeit to - 20 Mikrosek. beginnt. Die gesendeten Informationen der Teilnehmerstationen C und D gelangen gleichzeitig an den Transponder 103 und werden dem entsprechenden Teilnehmer auf zwei simultanen Strahlen zugestrahlt, wobei der Transponder 103 verhindert, daß die Strahlung auch zu dem sendenden Teilnehmer B zurückgestrahlt wird.

Liegen insgesamt 50 Stationen mit je 10 Teilnehmern in jeder Station vor und hat man etwa laufend 10 % hiervon zu bedienen, dann läßt sich aufgrund der Poisson¹sehen Wahrscheinlichkeitstheorie berechnen, daß im Durchschnitt drei Strahlen verwendet werden und daß mit einer Spitzenbelegung von etwa 10 Kanälen gerechnet werden muß.

Die Frequenzauswahl für die Arbeitsfrequenzbänder kann einen weiten Frequenzbereich überdecken und hängt in der

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Praxis davon ab, welche Frequenzbereiche von der Regierung zugeteilt werden. Beispielsweise kann der Transponder 103 auf einem Frequenzband von ungefähr 18580 bis ungefähr 18680 GHz ausstrahlen und für Sendungen zum Transponder 103 Mn kann ein Frequenzband von ungefähr 18700 bis ungefähr 18800 GHz verwendet werden. Die Dopplerstabilität zwischen den Teilnehmerstationen kann durch Anwendung einer geeigneten Frequenzverschiebung zwischen der Empfangsfrequenz und der Sendefrequenz jeder Teilnehmerstation verbessert werden, wie in der bereits oben genannten U.S.-Patentschrift Nr. 3 737 355 beschrieben ist.

Der Mikrowellenleistungspegel für eine Sendung zwischen einer Teilnehmerstation 101 und dem Transponder 103 kann mittels Standardmethode berechnet werden. Bei einer Entfernung von 5 km, einem Gewinn der Sendeantenne von un-

2 gefahr 40 db und einer Empfangsfläche von ungefähr 1m, kann eine vereinfachte Berechnung wie folgt durchgeführt werden: Eine Modulationsbandbreite von 100 MHz für eine Trägerfrequenz von 18 GHz und eine Rauschzahl von ungefähr 15 db ergibt nach der Formel

ρ _
^E

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wobei Pt, die Empfangsleistung, Ρ~ die Sendeleistung, G der Gewinn der Sende antenne, A die entsprechende Smpfangsöffnung und R den Abstand "bedeuten, ein zu erwartendes Verhältnis von Signal zu Rauschpegel von ungefähr 35 db.

Anstelle eines Mehrfachkanals können nach den bekannten Nachrichtentechniken auch andere Nachrichtenkanäle verwendet werden. Ein Telefondienst, bekannt als Tl, wird dazu benützt, um 24- digital dargestellte Fernsprechkanäle über verdrallte Drähte mit einer Rate von 154-4-Megabits/sek. zu übertragen. Unabhängige Mehrfachfrequenzkanäle, die ungefähr 2 MHz voneinander getrennt sind, können zur Übertragung von 24 Fernsprechkanälen zwischen Teilnehmerstationen verwendet werden und verbinden an jeder Teilnehmerstation digitale Telefonausrüstungen miteinander. Bei einem solchen System verkettet der Transponder Teilnehmer, ohne ein Synchronsignal -zu erzeugen. Solche Erequenzmultiplexsysteme sind besonders für bewegliche Nachrichtensysteme nützlich.

S¹Ig. 11 zeigt ein komplexes Nachrichtensystem unter Verwendung eines Haupt- und mehrerer Sekundärtransponder. Teilnehmer 11Oa, 11Ob und 110c senden an einen Sekundärtransponder 111, Teilnehmer 11Od und 110c senden Signale an einen Sekundärtransponder 112 und Teilnehmer 11Of und

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1-1Og senden Signale an einen Sekundärtransponder 113ο Die Teilnehmer können nur Signale von den Transpondern erhalten, die ihre Signale verarbeiten. Die Sekundärtransponder 111, 112 und 113 stehen nur mit einem Haupttransponder 114 in Verbindung. Alle Teilnehmer, die den gleichen Sekundärtransponder "benützen, werden als Teilnehmer des gleichen Bereichs betrachtet und stehen miteinander nur über ihren Sekundärtransponder in Verbindung«. Eine Verbindung eines Teilnehmers eines Bereichs mit einem Teilnehmer eines anderen Bereichs erfolgt über einen Sekundärtransponder zu dem Haupttransponder und von diesem zu dem anderen Sekundärtransponder und wieder zurück. Wenn z.B, der Teilnehmer 110b mit dem Teilnehmer 11Of in Verbindung tritt, dann verläuft der Signalweg von dem Teilnehmer 11Ob zu dem Sekundärtransponder 111, zum Haupttransponder 114, zum Sekundärtransponder 113 und schließlich zu dem Teilnehmer 11Of. Das zurückgesendete Signal folgt dem umgekehrten Weg. Dieses Konzept läßt sich leicht erweitern, so daß sich eine ausgedehnte Nachrichtenverbindung innerhalb eines Bereichs und von einem Bereich zu einem entfernten Bereich aufbauen läßt.

Fig. 12 zeigt ein Blockdiagramm eines Teiles einer Teilnehmerstation, die für die Verwendung eines Einseitenbandes (SSB) geeignet ist. Diese Schaltung erlaubt die Verwendung eines Frequenzspektrums, das ungefähr der Hälfte

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des für die Puls-Code-Modulation gebräuchlichen Spektrums "beträgt. Ein Puls mit einem Frequenzspektrum wie es in der Nähe der Eingangsleitung 120 in Fig. 12 gezeigt ist, wird so "verarbeitet, daß er schließlich eine Frequenzverteilung aufweist, wie sie in der Nähe des Mischers dargestellt ist. Dieser Puls wird dann gesendet.

Ein empfangenes Signal hat die Frequenzverteilung wie sie in der Nähe der Leitung 127 gezeigt ist. Der empfangene Puls wird in ein Zwischenfrequenzsignal (IE¹) umgesetzt, während seine Frequenzverteilung jedoch -vollständig erhalten bleibt. Ein Teil des IF-Signals wird mit der zweifachen Komponente der untersten IF-Signalfrequenzkomponente gemischt und gefiltert, um das untere Signal oder das Differenzfrequenzsignal zu erhalten. Dieses Differenzfrequenzsignal weist eine Frequenzverteilung auf, die der des IF-Signals entgegengesetzt ist und mit der fehlenden Hälfte des ankommenden Pulses übereinstimmt. Durch Summieren des.IF-Signals und des Differenzfrequenzsignals, in Phasen- und Amplitudenausgleich gebracht, erhält man den gesamten ursprünglichen Puls.

Der Eingang des Modulators (nicht gezeigt) wird über die Leitung 120 an den Mischer 121 gekoppelt. Ein Überlagerungsoszillator 122 liefert ein Signal, das einem Mischer 123 eingespeist wird. Das Ausgangssignal des Mischers

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durchläuft ein Filter 124· und wird dem Mischer 123 zugeführt und mit dem Überlagerungssignal gemischt, um ein Ausgangssignal zu erhalten, das einem Filter 125, dann einem Kopplungselement 126 und einem Antennenelement zugeführt wird; letzteres ist hier eine parabolische Reflektorantenne, es kann jedoch auch jeder andere geeignete Antennentyp verwendet werden. Das Kopplungselement 126 überträgt einen Teil der Mikrowellenenergie an die Übertragungsleitung 127, die sie wiederum einem Filter 128 und anschließend einem Mischer 129 zuführt. Dieses Signal wird mit dem Überlagerungssignal des Überlagerungsoszillators 122 gemischt, so daß ein Ausgangssignal erhalten wird, das von einem Filter 130 gefiltert, von einem Verstärker 131 verstärkt und anschließend der Mischstufe 121 zugeführt wird. Ein Teil des Ausgangssignals des Verstärkers 131 wird einem Multiplier 132 zugeführt, der die Frequenz verdoppelt und anschließend einer Mischstufe 133 einspeiste Außerdem wird der Ausgangswert des Mischers 129 von einem Filter 134· selektiv gefiltert, um dem IF-Signal die Art des angefangenen Signals zu geben, welches anschließend der Mischstufe zugeführt wird, so daß man ein Differenzfrequenzsignal erhält, das von einem Filter 139 gefiltert und in der Additionsschaltung 14-0 mit dem IF-Signal summiert wird, um einen rekonstruierten Puls zu erhalten, der einem Phasendetektor 135 zugeführt wird.

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Fig. 13 zeigt als Blockdiagramm eine Schaltung, die geeignet ist für eine Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses Schaltbild zeigt eine automatische "Verringerung der Signalstärke eines starken aus irgendeiner speziellen Richtung empfangenen Signals„ Ein von den Antennenelementen 142A, 142B, 142G empfangenes Signal erzeugt in den sich benachbarten Antennen Signale mit einer Phasendifferenz 0, sofern sich die Antennenelemente in gleichen Abständen voneinander befinden. Das von dem Antennenelement 142A empfangene Signal wird den Mischstufen 143 und 144 zugeführt. Das andere ebenfalls der Mischstufe 144 eingespeiste Eingangssignal kommt aus dem Kreis des Antennenelements 142B. Das Ausgangssignal der Mischstufe 144 ist ein Signal mit der zweifachen Frequenz des Eingangssignals und wird der Mischstufe 143 angekoppelt, um ein Signal zu erzeugen, dessen Frequenz der des Eingangssignals entspricht, jedoch eine Phasendifferenz 6 aufweist, die der Phasendifferenz 0 entspricht. D.h. das Ausgangssignal der Mischstufe 143 ist phasengleich mit dem von dem Antennenelement 142B empfangenen Signal. Beide Signale werden einer Differenzschaltung 146 eingespeist, um ein Ausgangssignal "E" zu erzeugen. Nunmehr gilt die nachstehende Formel

E = a - E a²

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wobei E der Ausgangswert einer Differenzschaltung und a die Amplitude des eingespeisten Signals "bedeuten. Nach einfacher Umformung der Gleichung kann gezeigt werden, daß das Verhältnis von E zu a dem nachstehenden Wert entspricht:

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was "bedeutet, daß wenn "a" ansteigt der Gewinn der Schaltung verringert wird.

Jedes empfangene Signal hat seinen eigenen Unterdrückungsfaktor, der von seiner Stärke abhängt· D.h. ein großes Signal wird stärker gedämpft als ein relativ schwaches Signal und die Dämpfung des großen Signals hat praktisch keine wesentliche Auswirkung auf das schwache Signal oder ein anderes Signal«

Eine mögliche parallele Betätigung von G?ranspondern ist in Fig. 14 gezeigt· Die verschiedenen Teilnehmer sind einem Transponder zugeordnet, über den sie mit anderen Teilnehmern in Verbindung treten können. Ferner ist ihnen ein Frequenzkanal zugeordnet. Teilnehmer 155 ist hier den Kanälen 01, F1 und 04, F1O zugeordnet. Die Transponder sind mit'01, 02, 03"und 04 bezeichnet. Der Teilnehmer

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über den Transponder 01 auf dem Jrequenzkanal ΪΊ Tand über den Transponder G^ auf dem ireqnenzkanal 3Ί© Verbindung aufnehmen.

Ein weiterer Teilnehmer 155 ist den Jregiaenzkainälen 02, FIOO und Gi, S2 zugeordnet, lie Teilnehmer 155 rand 156 benützen beide den Transponder GI₃ können aber nicht miteinander in Verbindung treten, da sie keinen gemeinsamen JErequenzkanal haben» Teiliienmer 157» i58 lund 159 repräsentieren einfaclie Teilnenmer mit einem einzigen Ere— quenzkanal» Wie aus der Zeicnnung ersiciitlicii, ist der Teilnenmer 157 dem JFregiiienzkanal 01, FI, der leilneihmer 158 G3, E7 und der üDeUaefaner 159 G^₉ i^O zugeordnet. Ein Teilnenmer 161 ist ein komplexerer Teilnelhmer. Er ist eine typische Endstelle mit &emeinscnaftskanalibetrielb mud ist in der Zeichnung den Frequenzkanäleii Gi, Ϊ2; 02, , 17 und 04, !ΊΟ zugeordnet.

Der Teilnehmer 155 kann fiber den transponder 01 mit dem Teilnenffler. 157 ¹UnCL über den Transponder ö*l· mit dem Teilnehmer 161 in ¥eroindung treten. Eine solche Mischung Tron Transpondern und Teilnehmerendstellen macht die Tielseltigkeit der Verwendungsmöglichkeiten der irorliegenden Erfindung deutlich, um Trerschiedene Arbeitsweisen für verschiedene Arten ύόώ. Nachrichtenübermittlung zu erhalten. Aufgrund der beschriebenen Anordnung hat ein Teilnehmer

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die Möglichkeit, Zugang zu einer Anzahl von Kanälen zu erhalten, die gleich der Anzahl der Transponder mal der Anzahl der Teilnehmerkanäle ist. Wenn auch die vorstehende Beschreibung nur auf die Verwendung von Frequenzkanälen und Zeitkanälen Bezug nimmt, so können doch auch andere Arten einer Zuweisung von Nachrichten angewendet werden. Ferner ist es selbstverständlich, daß die Lage der Transponder relativ zueinander so gewählt werden sollte, daß ihre gegenseitige Beeinflussung auf ein Minimum herabgesetzt wird. Es soll ferner darauf hingewiesen werden, daß die Erfindung nicht durch die vorstehend beschriebenen Beispiele begrenzt ist, sondern daß jedem Fachmann, verschiedene Abwandlungen möglich sind, die ebenfalls im Rahmen des Schutzbegehrens liegen.

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Claims

Patentansprüche

I========SSSSS3

./Nachrichtensystem, in dem eine Mehrzahl Informationen tragender elektromagnetischer erster Signale ausgestrahlt wird, von denen jedes einer Strahlungsquelle und einem ausgestrahlten elektromagnetischen ersten Bezugssignal zugeordnet ist, mit einem Transponder, der alle der genannten Signale empfängt und daraufhin eine Mehrzahl von Informationen tragenden elektromagnetischen zweiten Signalen, deren Informations inhalt den ersten Signalen entspricht, und eine Mehrzahl elektromagnetischer zweiter Bezugssignale, die den ersten Bezugssignalen entsprechen, aussendet, dadurch gekennzeichnet, daß der Transponder eine Mehrzahl erster Antennenelemente (80, 81, 81C, 81D) aufweist, die die ersten Informationen tragenden Signale und die ersten Bezugssignale empfangen und an ihren Ausgängen in Erwiderung auf die empfangenen Signale einen Satz korrespondierender Übertragungssignale aussenden,und ferner eine mit den Ausgängen aller ersten Antennenelemente gekoppelte Übertragungsvorrichtung (A, B, G, D) umfaßt, die auf die Übertragungssignale die zweiten Bezugssignale und die zweiten Informationen tragenden Signale erzeugt, wobei jedes der zweiten Signale eine räumliche elektromagnetische Leistungsdichtenverteilung hat, deren Spitzen-

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3S"

wert in JRiehtung aller Strahlungsquellen liegt,axt
Ausnahme der Strahlungsquelle für sein korrespondierendes erstes Signal, und die StrahlungsqueIlen in !bezug auf den üDransponder in Winkelabständen voneinander angeordnet sind.

2· nachrichtensystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet , daß mindestens drei
erste Antennenelemente (80, 81, 81G, 8133) vorgesehen sind und daß die Übertragungsvorrichtung eine Vorrichtung zur Phasenverschiebung (98) umfaßt, die nit dem Ausgang eines der ersten Antennenelemente gekoppelt ist und dazu dient, aus den Übertragungssignalen des ersten Antennenelements eine Mehrzahl pnasenverschobener Signale zu erzeugen, deren Informationsinhalt Jeweils mit den entsprechenden ersten Signalen
korrespondiert, wobei die Phase gedes der pnasenverschooenen Signale praktisch unabhängig von der Stellung der Strahlungsquelle des mit ihm korrespondierenden ersten Signales ist, und daß ferner Verarbei— tungseinheiten vorgesehen sind, die mit dem Pnasenverscnieber und den anderen ersten Antennenelementen gekoppelt sind und dazu dienen, die phasenverschobenen Signale und die Übertragungssignale der ersten Antennenelemente zu empfangen, um die genannten zweiten
Signale zu erzeugen.

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β Haehrichtensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; , daß mindestens drei erste Antennenelemente (80, 81, 81C₃ 8133) vorgesehen sind und daß die Übertragungsvorrichtung für jedes der ersten Antennenelemente ein mit diesen gekoppeltes Subsystem (A, B, C, B) aufweist, wobei eine dieser Untereinheiten (A) einen Phasenschieber (98) enthält, der eine Mehrzahl phasenverschobener Signale erzeugt, die mit den entsprechenden ersten Signalen korrespondieren und eine von der Lage der entsprechenden Strahlungsquelle praktisch unabhängige Phasenlage aufweisen, und daß ferner die Übertragungsvorrichtung erste Kopplungsglieder (89A) aufweist, die den Phasenschieber mit jedem der anderen Subsysteme verbindet, und daß eine Mehrzahl zweiter Antennenelemente (96, 9^» 9^j 9²HO vorgesehen ist, die mit jedem der entsprechenden Subsysteme gekoppelt sind, um die zweiten Signale auszusenden.

4-, Nachrichtensystem nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß die ersten Antennenelemente in einer vorgegebenen räumlichen Verteilung zueinander angeordnet sind und daß ferner ein erster Überlagerungsoszillator (82) vorgesehen ist, der dazu dient, ein drittes Signal zu erzeugen, und daß jedes der ersten Antennenelemente eine erste Mischstufe (83)

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enthält, die mit dem ersten Überlagerungsoszillator gekoppelt ist, um Übertragungssignale einer Frequenz zu erzeugen, die gegenüber der Frequenz der ersten Signale um die Frequenz des dritten Signals verschoben sind.

5. Nachrichtensystem nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet , daß die Übertragungssignale gegenüber den ersten Signalen phaseninvertiert sind.

Nachrichtensystem nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Übertragungsvorrichtung einen zweiten Überlagerungsoszillator (82) aufweist, der ein viertes Signal erzeugt und daß jedes der Subsysteme eine zweite Mischstufe (93) enthält, die mir dem zweiten Überlagerungsoszillator gekoppelt ist, um die zweiten Signale zu erzeugen.

7· Nachrichtensystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß jedes der Subsysteme ein Filter für Bezugssignale (85) aufweist, das selektiv die ersten Bezugssignale hindurchläßt, und ein Filter (86) für die Informationen tragenden Signale enthält, das selektiv die ersten Signale durchläßt,

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daß eine Vorrichtung (89) für die Bezugssignale mit dem Phasenschieber (98) und einem der ersten Antennenelemente gekoppelt ist, um aus den phasenverschobenen Signalen und den ÜbertragungsSignalen Bezugssignale zu erzeugen, die mit den entsprechenden ersten Signalen korrespondieren, wobei jedes der Bezugssignale in Bezug zu seinem entsprechenden ersten Signal eine Phase aufweist, die praktisch unabhängig von der Lage seiner entsprechenden Strahlungsquelle ist, daß ferner Differenziervorrichtungen (91) vorgesehen sind, die mit jedem der übrigen Antennenelemente und der Bezugssignalvorrichtung (89) gekoppelt sind und Differenzsignale erzeugen, und daß ferner zweite Kopplungsglieder vorgesehen sind, um jede Differenziervorrichtung mit den zweiten Mischstufen (93) zu koppeln.

8. Transponder für ein nachrichtensystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet , daß er eine Mehrzahl erster Antennenelemente (80, 81, 810, 81D) aufweist, die die ersten Informationen tragenden Signale und die ersten Bezugssignale empfangen und an ihren Ausgängen in Erwiderung auf die empfangenen Signale einen Satz korrespondierender Übertragungssignale aussenden, und ferner eine mit den Ausgängen aller ersten Antennenelemente gekoppelte Übertragungsvorrichtung (A, B, C, D)

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umfaßt, die auf die Übertragungssignale die zweiten - Bezugssignale und die zweiten Informationen tragenden Signale erzeugt, wobei gedes der zweiten Signale eine räumliche elektromagnetische Leistungsdichten-Verteilung hat, deren Spitzenwert in Richtung aller Strahlungsquellen liegt, mit Ausnahme der Strahlungsquelle für sein korrespondierendes erstes Signal, wobei die Strahlungsquellen in bezug auf den Transponder in Winkelabständen voneinander angeordnet sind.

9. !Transponder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens drei erste Antennenelemente (80, 81, 81C, 81D) vorgesehen sind und daß die Übertragungsvorrichtung eine Vorrichtung zur Phasenverschiebung (98) umfaßt, die mit dem Ausgang eines der ersten Antennenelemente gekoppelt ist und dazu dient, aus den Ubertragungssignalen des ersten Antennenelements eine Mehrzahl phasenverschobener Signale zu erzeugen, deren Informationsinhalt jeweils mit den entsprechenden ersten Signalen korrespondiert, wobei die Phase ^edes der phasenverschobenen Signale praktisch unabhängig von der Stellung der Strahlungsquelle des mit ihm korrespondierenden ersten Signales ist, und daß ferner Verarbeitungseinheiten vorgesehen sind, die mit dem Phäsenverschieber und den anderen ersten Antennenelementen gekoppelt sind und dazu dienen,

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-Ψ- 7803606

So

die phasenversehoTDenen Signale und die ^:üibertragungssi<gnale der ersten Antennenelemente zu empfangen, um die genannten zweiten Signale zu erzeugen.

10# {Dransponder nach Anspruch S₉ dadurch gekennzeichnet , daß mindestens drei erste Antennenelemente (SO₉ 81, 810, SiD) vorgesehen sind land daß die Übertragungsvorrichtung für ^edes der ersten Antennenelemente ein mit diesen gedoppeltes Smibsystem (A, B, G, D) aufweist, woibei eine dieser Ontereinaeiten (A) einen Phasenschieber (98) enthält, der eine Mehrzahl phasenverschohener Signale erzeugt, die mit den entsprechenden ersten Signalen korrespondieren und etne Ύοη der lage der entsprechenden Strahlungsquelle praktisch unabhängige Phasenlage aufweisen, und daß ferner die Übertragungsvorrichtung erste Kopplungsglieder (89A) aufweist, die den Phasensohieher mit federn der anderen Suasysteme verbindet,, und daß eine Mehrzahl zweiter Antennenelemente (96, 94-, 94-C, 94-D) vorgesehen ist, die mit gedem der entsprechenden Subsysteme gekoppelt sind, um die zweiten Signale auszusenden·

1i· Nachrichtensystem, nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet , daß eine Mehrzahl von Transpondern (iii, i12, 1Ί3), von denen jeder Hachrichtenkanäle aufweist, die auf einfallende elektro-

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magnetische Signale zweite Signale erzeugen, vorgesehen ist, und ein weiterer Transponder (114) sich von den übrigen Nachrichtenkanälen unterscheidende Nachrichtenkanäle aufweist, und daß dieser weitere Transponder (114) dazu dient, auf ein vorgegebenes elektromagnetisches Signal zweite Signale zu erzeugen, während die übrigen Transponder nicht arbeiten.

12. Nachrichtensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Einseitenband-Subsystem vorgesehen ist mit einer Pulsquelle zur Erzeugung von zu sendenden Pulsen, daß das Einseitenband-Subsystem einen ersten Filter aufweist, um einen vorgegebenen Anteil jedes Pulses herunterzuteilen bevor er gesendet werden soll, wobei eine wesentliche Verringerung der Bandbreite erreicht wird, daß eine erste Frequenzumsetzungsvorrichtung*' vorgesehen ist, die das Frequenzband eines ersten Pulses zu einer Seite einer vorgegebenen Frequenz hin umsetzt und ein zweites Pulssignal erzeugt, daß eine zweite Frequenzumsetzvorrichtung vorgesehen ist, die das Frequenzband des ersten Pulses zur anderen Seite des vorgegebenen Frequenzbandes mit umgekehrter Frequenzverteilung umsetzt und einen dritten Puls erzeugt, und daß eine Summiervorrichtung vorgesehen ist, die mit dem ersten und dem zweiten Frequenzumsetzer gekoppelt ist, die die zweiten

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und dritten Pulse summiert und einen vierten Puls erzeugt, der dem ersten Puls entspricht (Fig. 12).

13· Nachrichtensystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Frequenzumsetzvoruichtung einen Generator zur Erzeugung eines ersten Subsystemsignals der vorgegebenen Frequenz aufweist, und daß die zweite Frequenzumsetzvorrichtung einen Frequenzverdoppler aufweist, der mit dem Generator gekoppelt ist und ein zweites Subsystem—Signal einer Frequenz erzeugt, das der zweifachen vorgegebenen Frequenz entspricht (Fig. 12).

14. Nachrichtensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vorrichtung zur Signalunterdrückung (Figo 13) vorgesehen ist, die ein erstes und zweites Übertragungssignal miteinander kombiniert und ein drittes Übertragungssignal erzeugt, mit einem Amplitudenunterdrückungsfaktor, der von der Amplitude cfes ersten Signales abhängt, wobei das erste und zweite Übertragungssignal die gleiche vorgegebene Frequenz und praktisch die gleiche Amplitude haben.

15· Nachrichtensystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Signalunterdrückungsvorrichtung einen ersten Mischer (144) auf-

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weist, dem die ersten und dritten Übertragungssignale eingespeist werden, um ein Ausgangs signal zu erzeugen, dessen Frequenz der zweifachen vorgegebenen Frequenz ist, und einen zweiten Mischer (143) enthält, der mit dem ersten Signal und dem Ausgangssignal des ersten Mischers (144) gekoppelt ist und ein Ausgangssignal der vorgegebenen Frequenz erzeugt, und daß eine Diff erenzschaltung (146) mit dem Ausgangssignal des zweiten Mischers und dem zweiten übertragungssignal gekoppelt ist, um das dritte Übertragungssignal zu erzeugen,

dessen Amplitude etwa a - E „ a entspricht, wobei ^WE^M die Amplitude des dritten Übertragungssignales und ^wa^w die Amplitude des zweiten Übertragungssignales bedeuten.

16. Haehriehtensystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Signalunterdruekungsirorrichtung dazu geeignet ist, den Amplitudenunterdrückungsfaktor für ^jedes Übertragungssignal zu erzeugen, ohne daß dieser die übrigen Übertragungssignäi.« !beeinflußt.

17· Machrichtensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß gedes erste Bezugssignal iron einer Uachrichtenendstelle ausgestrahlt wird, die mit dem Transponder für jedes der ersten Bezugs signale eine zurückwirkende Oszillationsschleife bilden

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