DE2626925A1 - Verfahren zum ausgleich von ausbreitungsschwankungen bei nachrichtenuebertragungssystemen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Ausgleich von Ausbreitungsschwankungen
• bei Nachrichtenübertragungssystemen Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Ausgleich von Ausbreitungsschwankungen bei Nachrichtenübertragungssystemen nach dem Winkel-Diversity-Empfangsprin zip. Bei dem bisher üblichen Raum- oder Winkel-Diversity-Prinzip verwendet man mindestens zwei Antennen1 die räumlich voneinander getrennt sind und gleiche Bauart haben. Der Abstand soll hierbei zwischen 10 - 100 X betragen. Diese Antennen sind Je mit einem Empfänger verbunden, von dem jeweils das stärkere Empfangssignal ausgewählt wird. Die Zusammenschaltung der Empfänger kann mechanisch oder auch elektrisch erfolgen.
• Nach einem Bericht in der NTZ 1976, Heft 9, S. 424 bis 430 werden zwei Hauptunterschiede gemacht, und zwar unterscheidet man das Empfangsauswahlsystem von dem Antennenauswahlsystem.
• Während man bei dem Empfangsauswahlsystem mit zwei Empfängern arbeitet, schaltet man beim Antennenauswahlsystem jeweils die Antenne mit dem größten Empfangspegel auf einen Empfänger. Die besten Empfangsergebnisse werden aber immer unter Verwendung von mindestens zwei Antennen erzielt, von denen der höchste Empfangspegel ausgewertet wird.
• Zwei oder mehrere, in einem vorbestimmten Abstand angeordnete Antennen bedeuten immer einen erheblichen Aufwand, owohl antennenmäßig und auch schaltungsmäßig im Empfänger.
• Die vorliegende Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, diesen Aufwand zu mindern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das axial zum Antennenerreger einfallende Signal einen Grundwellentyp und das schräg zur Antennenerregerachse einfallende Signal ein Signal höheren Wellentyps anregen, die in einem folgenden Modenkoppler getrennt und die beiden getrennten Signale nach dem Diversityprinzip gesteuerten Auswahlempfängern zugeführt werden.
• Diese Erfindung ermöglicht es, beim Diversity-EmpfangJverfahren allein mit einer Antenne uJzukosmen und trotzdem einen vergleichbaren Empfangsgewinn zu erzielen wie mit zwei Antennen.
• Anhand eines Aus führung sbei spiels soll der Erfindungsgedanke noch näher beschrieben werden.
• In der Fig. 1 der Zeichnung sind die Wellenausbreitung schematisch und in der Fig. 2 das Empfangsverfahren in einem Schaltichema dargestellt.
• Bei tropösphärischer Scatterausbreitung ist das Diversityverfahren erforderlich. Hierbei wird von den beiden Strahlungskegqln ein sogenanntes Scatter-Volumen V gebildet, das f'4r die schwankenden Augbreitungsbedingungen, z.B. durch Sonneneinwirkung, Turbulenzen u.a., verantwortlich iat. Das 6catter-Volumen V hat statistisches Verhalten. Es können aus verschiedenen Punkten Q1, Q2, sogenannte Zentren, Wellenanteile in Richtung Empfangsantenne A laufen. Diese Wellenanteile unterliegen ebenfalls statistischen Schwankungen. An der Empfangsantenne A kommt dann die Überlagerung aller statistischen Anteile an. Diese statistische Verteilung enthält sowohl den Fall, daß sich alle Anteile auslöschen oder alle Anteile summieren können. Durch unterschiedliche Polarität kann der Fall eintreten, daß an der Klemme der Empfangsantenne die Spannung 0 entsteht. Dies ist dadurch denkbar, daß durch die Interferenz der von Q1 und Q2 ausgehenden Teilwellen auf der einen Hälfte der Antenne A ein Signal ankommt, das die Phase + hat, und auf der anderen Hälfte ein Signal mit der Phase -. Die Symmetrie der Antenne A bewertet beide Anteile gleich, summiert sie und es entsteht an der Antennenklemme E die Spannung 0.
• Ist aber eine Antenne mit gegenphasigen Feldern ausgeleuchtet, so entsteht folgender Zustand, wie er in der Fig. 1 dargestellt ist: in dem Scatter-Volumen V herrscht augenblicklich der Zustand, daß zwei Quellen Q1 und Q2 bestehen, die gegenphasige Wellenanteile ausstrahlen. Dieser Zustand ergibt die Spannung 0 in einer Antenne nach dem Stand der Technik, d.h. mit symmetrischer Antennencharakteristik.
• Hat aber das Aztennendiagramm zwei gegenphasige Maxima, dann kann diese Antenne A aus der einen Richtung Q1 ein Signal mit der Phase + (unter dem Strahlungswinkel dieser beiden Maxima und aus der anderen Richtung Q2 ein Signal mit negativer Phase empfangen. Die beiden empfangenen Signale werden Leistungsmäßig in der Antenne zusammengesetzt.
• Das ursprünglich von zwei Antennen empfangene Signal wird durch die Ausnutzung einer solchen Antennencharakteristik allein von einer Antenne übernommen.
• Für den Fall aber, wo nur ein Signal einfällt, herrührend von einer nach der Statistik vorherrschenden Quelle im Scatter-Volumen V, ist die Empfangsantenne A durch ihr normales Antennendiagramm in der Lage, auch dieses Signal zur Auswertung weiterzugeben.
• Die Auswertung beider Empfangsverhältnisse mit ihren unterschiedlichen Signalen S1 und S2 ist in der Fig. 2 dargestellt. Diese beiden Signale S1 und 52 sind unterschiedlichen Wellentyps, u.zw. das Signal St, das von der normalen Antennencharakteristik empfangen wird, hat im Antennenerreger Er dsn Grundwellentyp und das Signal S2, das unterschiedlicher Polarität ist und schräg zur Antenne A einfällt, ist vom höheren Wellentyp. Diese beiden Signale S1 und S2 vom Grund- und vom höheren Wellentyp werden in einem Modenkoppler M getrennt und Je einem getrennten Empfänger Ei, E2 zugeführt. Diese beiden Empfänger El und E2 sind in bekannter Weise durch Ablöseschaltungen zusammengechaltet. Das durch die Ablöseschaltung gewonnene Testsignal Sb wird dann zur Auswertung weitergeleitet.
• Dieser Modenkoppler M besteht aus einem Hohllleiter, in dem beide Wellentypen, beispielsweise H10 und H20, existent sind. Diese beiden Wellentypen werden durch unterschiedliche Hohlleiterquerschnitte und Hohlleiterauskopplungen für die H20-Welle voneinander getrennt. Diese Anordnung ist in der DT-PS 2 135 61t näher beschrieben.
• Zur weiteren Erläuterung sind beidseitig des Modenkopplers M die Antennendiagramme für den Jeweiligen Wellentyp skizzenmäßig aufgeführt.
• L e e r s e i t e

Claims (1)

1. Patentanspruch Verfahren zum Ausgleich von AuJbreitungxschwankungen bei Nachrichtenübertragungssystemen nach dem Winkel-Diversity-EmpfangJprinzip, dadurch gekennzeichnet, daß das axial zum Antennenerreger (Er) einfallende Signal einen Grundwellentyp (HiO) und das schräg zur Antennenerregerachse einfallende Signal ein Signal höheren Wellentyps (H20) anregen, die in einem folgenden Modenkoppler (M) getrennt und die beiden getrennten Signale nach dem Diversityprin zip gesteuerten Auswahlempfän$ern (El und E2) zugeführt werden.