DE2626925C3 - Verfahren zum Ausgleich von Ausbreitungsschwankungen bei Nachrichtenübertragungssystemen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit tinem Verfahren ζικ> Ausgleich von Ausbreitungsschwankungen bei Nachrichtenübertragungssystemen nach dem Winkel- Diversity-Empfangsprinzip. Bei dem bisher üblichen Raum- oder Winkel-Diversity-Prinzip verwendet man mindestens zwei Antennen, die räumlich voneinander getrennt sind und gleiche Bauart haben. Der Abstand soll hierbei zwischen 10—100 λ 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 Hauptunte. schiede 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, sowohl antennenmäßig und auch schaltungsmäßig im Empfänger.

Die vorliegende Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, diesen Aufwand zu mindern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost, daß das axial zum Antennenerreger einfallende Signal einen Grundwellentyp und das schräg zur Antennenerreger achse einfallende Signal ein Signal höheren Wellentyps anregen, die in einem folgenden Modenkoppler getrennt und die beiden getrennten Signale nach dem Diversit/pnnzip gesteuerten Auswahlempfängern zugeführt werden.

Diese Erfindung ermöglicht es, beim Diversiiy-Empfangsverfahren allein mit einer Antenne auszukommen und irot/dem einen vergleichbaren Empfangsgewinn /u erzielen wie mit zwei Antennen.

Anhand eines Ausführüngsbejspiels soll der Erfindungsgedankc noch näher beschrieben werden.

In der Fig, 1 der Zeichnung sind die Wellenausbrel· lung schematisch und

in der Fig.2 das Empfangsverfahren in einem Schaltschcma dargestellt.

Bei troposphärischer Scatterausbreitung ist das Diversityverfahren erforderlich. Hierbei wird Von den beiden Strahlungskegeln ein sogenanntes Scatter-Volumen V gebildet, das für die schwankenden Ausbreitungsbedingungen, z. B. durch Sonneneinwirkung, Turbulenzen u. a, verantwortlich ist. Das Scatter-Volumen Vhat statistisches Verhalten. Es können aus verschiedenen Punkten Q1, Q 2, sogenannte Zentren, Wellenanteile in Richtung Empfangsantenne A laufen. Diese Wellenaiiteile unterliegen ebenfalls statistischen Schwankungen. An dor Empfangsantenne A kommt

dann die Oberlagerung 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

ic Empfangsantenne die Spannung 0 entsteht. Dies ist dadurch denkbar, daß durch die interferenz der von Q 1 und Q 2 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 JEfdie 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 Q 1 und Q2 bestehsn, die gegenphasige Wellenanteile ausstrahlen. Dieser Zustand ergib! die Spannung 0 in einer Antenne nach dem Stand der Technik, d. h. mit symmetrischer Antennencharakteristik.

Hat aber das Antennendiagramm zwei gegenphasige Maxima, dann kann diese Antenne A aus der einen Richtung Q 1 ein Signal mit der Phase + (unter dem Strahlungswinkel dieser beiden Maxima) und aus ö¹"· anderen Richtung Q2 ein Signal mit negativer Phaic empfangen. Diese beiden empfangenen Signale werden leistungsmäßig in der Antenne zusammengesetzt.

Das ursprünglich von zwei Antennen empfangene Signal wird durch die Ansnuu ,ng 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 K ist die Empfangsantenne A durch it> normales Antennendiagramm in der Lage, auch dieses Signal zur Auswertung weiterzugeben

Die Auswertung beider Empfangsverhältnisse mit ihren unterschiedlichen Signalen Sl und 52 ist in der

■jo F i g. 2 dargestellt. Diese beiden Signale Sl und 5 2 sind unterschiedlichen Wellentyps, und zwar das Signal 51. das von der normalen Antennencharakteristik empfangen wird, hat im Antennenerreger Erden Grundwellentyp und das Signal 52,das unterschiedlicher Polarität ist und schräg zur Antenne A einfällt, ist vom höheren Wellentyp. Diese beiden Signale Sl und S2 vom Grund· und vom höheren Wellentyp werden in einem Modenkoppler M getrennt und je einem getrennten Empfänger EX. E2 zugeführt. Diese beiden Empfänger Ei und Fl sind in bekannter Weise durch Ablöseschaltungen zusammengeschaltet. Das durch die Äblöseschaltiing gewonnene Bestsignal Sb wird dann zur Auswertung weitergeleilet.
Dieser Modenkoppler M besteht aus einem Hohllei* ter, in dem beide Wellentypen, beispielsweise HiO und W 20, existent sind. Diese beiden Wellentypen werden durch unterschiedliche Hohlleiterqüerschnitte und Hohlleiterauskopplungen für die f/20-Welle voneinan-

der getrennt Diese Anordnung ist in der DE-OS 21 35 611 näher beschrieben.

Zur weiteren Erläuterung sind beidseitig des Modenkopplers Mdie Antennendiagramme für den jeweiligen Weilentyp skizzenmäßig aufgeführt,

Hierzu 1 Biatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Ausgleich von Ausbreitungsschwankungen bei Nachrichtenübertragungssystemen nach dem Winkel-Diversity-Empfangsprinzip, dadurch gekennzeichnet, daß das axial zum Antennenerreger (Er) einfallende Signal einen Grundwellentyp (H 110) und das schräg zur Antennenerregerachse einfallende Signal ein Signal höheren Wellentyps (Ή20) anregen, die in einem folgenden Modenkoppler (M) getrennt und die beiden getrennten Signale nach dem Diversityprinzip gesteuerten Auswahlempfängern (El und ET) zugeführt werden.