-
Funksende- und/oder -empfangsgerät
-
mit einer Oszillatoren-Einrichtung Die Erfindung bezieht sich auf
ein Funksende- und/oder -empfangsgerät mit einer Oszillatoren-Einrichtung und mit
Schaltmitteln zum Umschalten der Oszillatoren-Einrichtung auf wahlweise ein.
-
Frequenzband von mindestens zwei Frequenzbändern.
-
Eine Funkanlage hat beispielsweise eine ortsfeste Zentralstation mit
einem Funksende- und -empfangsgerät und mehreren untereinander gleichartigen beweglichen
Stationen mit je einem Funksende-und -empfangsgerät. Während die Zentralstation
mit einer wählbaren Frequenz aus einem ersten Frequenzband (Oberband) sendet, das
mehrere, nach einem bestimmten Frequenzraster aufgestellte Trägerfrequenzen umfaßt,
empfängt sie eine an einer beweglichen Station eingestellte Trägerfrequenz durch
Mischung mit einer Oszillatorfrequenz, die einem zweiten Frequenzband (Unterband)
angehört. Die beweglichen Stationen erzeugen zum Empfangen einer Trägerfrequenz
der ortsfesten Zentralstation eine Oszillatorfrequenz, die in einem dritten Frequenzband
liegt, das um die Zwischenfrequenz von zum.
-
Beispiel 10,7 MHz gegenüber dem Oberband der Zentralstation versetzt
ist. In analoger Weise senden die beweglichen Stationen mit einer von mehreren Trägerfrequenzen
eines vierten Frequenzbandes, das gegenüber dem Unterband der Zentralstation um.die
Zwischenfrequenz versetzt ist.
-
Auf
Auf diese Weise kann beim Empfang in der Zentralstation
oder in einer beweglichen Station durch Subtraktion oder Addition der empfangenen
Trägerfrequenz und der Oszillatorfrequenz die Zwischenfrequenz gebildet werden.
Soll die Frequenzerzeugung bei der Zentralstation und den beweglichen Stationen
unter Verwendung gleicher Baueinheiten geschehen, dann muß jedes Gerät auf jeweils
ein Frequenzband der vorzugsweise vier verschiedenen Frequenzbänder umgeschaltet
werden können.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Funksende-und/oder
-empfangsgerät die Bereitstellung der Trägerfrequenzen bzw. Oszillatorfrequenzen
mit möglichst einfachen Mitteln zu verwirklichen, wobei auf ein störungsfreies,
unverzögertes Umschalten der Oszillatoren, insbesondere von einem Empfangsfrequenzband
auf ein Sendefrequenzband, Wert gelegt wird.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Funksende- und/oder -empfangsgerät
nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs dadurch gelöst, daß die Oszillatoren-Einrichtung
für jedes Frequenzband einen eigenen Oszillator hat, daß jeder Oszillator je eine
Kapazitätsdiode und mindestens einen der Kapazitätsdiode zugeordneten Kondensator
hat, daß an den Kapazitätsdioden eine gemeinsame, gleich große Regelspannung liegt
und daß die Kapazitätswerte der den Kapazitätsdioden zugeordneten Kondensatoren
derart abgestuft sind, daß gleiche Änderungen der Größe der Regelspannung bei allen
Oszillatoren wenigstens annähernd gleiche absolute Änderungen der Oszillatorfrequenz
hervorrufen.
-
Durch
Durch die Verwendung je eines Oszillators pro
Frequenzband kann man die Frequenzen sehr schnell und störungsfrei umschalten und,
wenn man darüber hinaus die Kapazitätswerte der den Kapazitätsdioden zugeordneten
Kondensatoren entsprechend abstuft, gleiche Umschaltgeschwindigkeiten für alle Frequenzbänder
erhalten.
-
Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen. Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein teilweise vereinfacht dargestelltes Schaltbild einer in einem PLL-Oszillatorkreis
liegenden Oszillatoren-Einrichtung eines Funksende- und -empfangsgerätes und Fig.
2 Kennlinien zweier durch eine Regelspannung in ihrer Frequenz veränderbarer Oszillatoren.
-
In Fig. 1 bezeichnet der durch gestrichelte Linien umrahmte Schaltungsteil
eine Oszillatoren-Einrichtung 1. Zu der Oszillatoren-Einrichtung gehören vier Transistor-Oszillatoren
2 bis 5.
-
Während die Oszillatoren 2 und 5 Empfänger-Oszillatoren zum Erzeugen
von Oszillatorfrequenzen in einem ersten Oberband und einem ersten Unterband sind,
bilden die. Oszillatoren 3 und 4 Sende-Oszillatoren zum Erzeugen von Träger frequenzen
in einem zweiten Oberband bzw. Unterband.
-
Die vier Oszillatoren 2 bis 5 haben etwa den gleichen Aufbau, das
heißt je einen als aktives Bauelement dienenden Transistor 6, dessen Emitter erstens
über einen Emitterwiderstand 7 und zweitens über
über eine Reihenschaltung
aus einem Widerstand 8 und einem Kondensator 9 mit Masse in Verbindung steht. Ein
zwei Widerstände 10, 11 umfassender Spannungsteiler liegt zwischen einem Anschluß
12, der ein stabilisiertes Gleichspannungspotential U5 hat, und Masse. An dem Widerstand
11 des Spannungsteilers aus den Widerständen 10 und 11 fällt eine als Vorspannung
für die Basis des Transistors 6 dienende Spannung ab. Zu dem die Frequenz des Oszillators
bestimmenden Resonanzkreis gehört eine Reihenschaltung aus drei Kondensatoren 13,
14 und 15, die parallel zu einer Induktivität 16 geschaltet ist. Parallel zu der
Induktivität 16 liegt außerdem eine Reihenschaltung aus einem Kondensator 17 und
einer Kapazitätsdiode 18. Während sich die Anode der Diode 18 auf dem Massepotential
befindet, steht die Kathode über eine weitere Induktivität 19 mit einer Phasenvergleichsschaltung
20 in Verbindung, deren als Regelspannung UR dienende Ausspannung durch den Kondensator
17 von der Induktivität 16 ferngehalten wird.
-
Die Phasenvergleichsschaltung 20 gehört ebenso wie die Oszillatoren-Einrichtung
1 zu einem PLL-(Phase Locked Loop-)Oszillatorkreis, dem ein in seinem Teilungsverhältnis
stufenweise einstellbarer Frequenzteiler 21 zugeordnet ist. Da das Prinzip des PLL-Oszillatorkreises
allgemein bekannt ist, braucht an dieser Stelle nicht auf Einzelheiten eingegangen
zu werden.
-
Eine von der Phasenvergleichsschaltung oder einem damit verbundenen
Tiefpaßfilter abgegebene Regelspannung UR steuert jeweils einen
einen
durch eine elektronische Umschalteinrichtung 2-2 eingeschalteten Oszillator, zum
Beispiel den Transistor-Oszillator 2, solange nach, bis die von ihm an einen ersten
Übertrager 23 abgegebene Oszillatorspannung eine Frequenz hat, die nach der Frequenzteilung
mit einer an einem Eingang der Phasenvergleichsschaltung 20 liegenden Bezugsfrequenz
phasenmäßig übereinstimmt.
-
In der Zeichnung ist die elektronische Umschalteinrichtung durch vier
Schalter 24 bis 27 symbolisiert, von denen jeweils ein Schalter, zum Beispiel der
Schalter 24, geöffnet ist, während die anderen Schalter, zum Beispiel 25 bis 27,
geschlossen sind.
-
Über die geschlossenen Schalter 25 bis 27 gelangt eine, zum Beispiel
positive, Gleichspannung U von etwa 10 V an den dem Widerstand 8 und dem Kondensator
9 gemeinsamen Schaltungspunkt der Oszillatoren 3, 4 und 5, die dadurch gesperrt
werden, während der geöffnete Schalter 24 den Oszillator 2 in Betrieb setzt bzw.
freigibt. Die als Sende-Oszillatoren dienenden Transistor-Oszillatoren 3 und 4 unterscheiden
sich von den anderen Transistor-Oszillatoren dadurch, daß parallel zu der Reihenschaltung
aus den beiden Kondensatoren 13, 14 eine weitere Reihenschaltung aus einem Kondensator
28 und einer Kapazitätsdiode 29 liegt. Den Kathoden der beiden Kapazitätsdioden
29 wird eine Modulationsspannung UM, das ist die Sprechwechselspannung, zugeführt.
-
Die modulierte Oszillatorspannung der Oszillatoren 3 und 4 gelangt
über einen zweiten Übertrager 30 an die Sekundärwicklung des
des
ersten Übertragers 23 bzw. an den Eingang eines Trennverstärkers 31. Der Trennverstärker
steht mit einer nicht gezeigten Empfänger-Mischschaltung, dem Frequenzteiler 21
des PLL-Oszillatorkreises sowie mit einem nicht gezeigten Senderverstärker in Verbindung.
-
Die Schalter der elektronischen Umschalteinrichtung 21 werden durch
Bedienungselemente an dem Funksende- und -empfangsgerät oder einer damit verbundenen
Bedienungseinrichtung betätigt. Die Bedienungselemente sind beispielsweise Drucktasten
zum Umschalten des Gerätes auf jeweils ein Frequenzband der Ober- und Unterbänder
sowie eine Sendetaste zum Umschalten des Gcrätes vom Emfpangsbetrieb auf den Sendebetrieb.
-
Da die vier Oszillatoren auf vier verschiedene, jedoch untereinander
gleich große Frequenzbänder abgestimmt sind - der Oszillator 2 auf ein Frequenzband
F1 von zum Beispiel 95,775 98,155 MHz, der Oszillator 3 auf ein Frequenzband F2
von zum Beispiel 85,075 ... 87,455 MHz, derOszillator 4 auf ein Frequenzband F3
von zum Beispiel 75,275 ... 77,655 MHz und der Oszillator 5 auf ein Frequenzband
FO von zum Beispiel 64,575 ... 66,955 MHz -, bewirken gleiche Änderungen der für
alle Oszillatoren gleichen Regelspannung UR verschieden große Frequenzänderungen
der Oszillatorfrequenzen. Diesen Zusammenhang zeigt die Fig. 2, in welcher die Kennlinie
A die Abhängigkeit der Frequenz des Oszillators 2 von der Regelspannung UR und die
Kennlinie B (strichpunktierte Linie) die -Abhängigkeit der Frequenz des Oszillators
5 von der Regelspannung
Regelspannung UR bedeutet. Um beispielsweise
bei dem Oszillator 2 die obere Grenzfrequenz von 98,155 MHz zu erreichen, genügt
eine Regelspannung UR von 6,0 V, während bei dem Oszillator 5 für die obere Grenzfrequenz
von 66,955 MHz eine Regelspannung von etwa 6,75 V benötigt wird.
-
Das Bereitstellen einer höheren Regelspannung UR durch die Phasenvergleichsschaltung
20 kommt aber einem Zeitverlust gleich, das heißt, der Oszillator 5 erreicht seine
mit Hilfe des Frequenzteilers 21 gewählte Oszillatorfrequenz erst später als der
Oszillator 2 seine Oszillatorfrequenz. Das wiederum bedeutet bei einer Umschaltung
eines Funksende- und -empfangsgerätes vom Empfangen auf das Senden eine gewisse
Zeitverzögerung, die für die Übertragung von Nutzsignalen verlorengeht und daher
als störend empfunden wird.
-
Werden dagegen, wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gezeigt,
die Kapazitätswerte der in Reihe zu den Kapazitätsdioden 18 liegenden Kondensatoren
17, 32, 33 und 34 nach einem bestimmten Schema abgestuft, vgl. Kapazitätswerte 8,2
- 10 - 12 - 15 pF der Kondensatoren 17, 32, 33 und 34, dann haben alle vier Oszillatoren
Kennlinien mit wenigstens annähernd gleicher Steigung; vgl. Kennlinien A und C in
Fig. 2. Auf diese Weise ruft also jede Änderung der Regelspannung UR bei allen Oszillatoren
dieselbe absolute Frequenzänderung hervor.
-
Die
Die in Fig. J angegebenen Werte für die Widerstände
und Kondensatoren sowie die Typenbezeichnungen für die Transistoren und Kapazitätsdioden
gelten für eine praktisch erprobte Schaltung, bei der die Oszillatoren in den oben
genannten Frequenzbändern F1 bis F4 arbeiten. Um für die Oszillatoren Kennlinien
mit möglichst gleicher Steigung zu erhalten, werden vorzugsweise besonders ausgesuchte
Kapazitätsdioden mit untereinander möglichst gleichen Kennlinien verwendet.
-
Eine vorteilhafte Anwendung findet die vorstehend beschriebene Schaltung
bei einem Vielkanal-Funksende- und -empfangsgerät für den Duplex- oder Semi-Duplex-Betrieb.
-
Patentansprüche
L e e r s e i t e