DE2628906C2 - Funkfeld in einer Richtfunkstrecke - Google Patents
Funkfeld in einer RichtfunkstreckeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Funkfeld in einer Richtfunkstrecke, bei dem sowohl in der Sendestelle als
auch in der Empfangsstelle mehrere benachbarte hochfrequente Kanäle über eine Kettenschaltung von
aus Zirkulatoren und Bandpässen bestehenden Kanalweichengliedern zu einem gemeinsamen hochfrequenten
Bündel zusammengefaßt sind.
Bei der Übertragung von Nachrichtenkanälen im Frequenzbereich der Mikrowellen sind bekanntlich
Frequenzschemata vorgeschrieben, nach denen hochfrequente Bündel in einzelne Kanäle unterteilt sind.
Wesentlich für den Aufbau der Übertragungsstrecken ist es nun, daß das gesamte hochfrequente Bündel über
ein Funkfeld mit jeweils nur einer Sendeantenne und einer Empfangsantenne übertragen wird. Zur Speisung
der Antenne werden dabei im allgemeinen sendeseitig die einzelnen Frequenzkanäle über Weichenschaltungen
zusammengefaßt und der Sendeantenne zugeführt, während empfangsseitig die einzelnen Kanäle über
beispielsweise ähnlich aufgebaute Weichenschaltungen wieder getrennt werden. Wenn nun die Vereinigung
bzw. die Trennung der einzelnen Kanäle in den jeweiligen Weichenschaltungen ohne besondere Maßnahmen
vorgenommen wird, ergibt sich ein unterschiedliches Laufzeitverhaiten für die einzelnen Kanäle, so daß
zum Laufzeitausgleich voneinander erheblich unterschiedliche Typen von Laufzei'entzerrem verwendet
werden müssen. Um diese Schwierigkeiten wenigstens teilweise zu beheben, ist durch die DT-PS 12 60 562
bereits ein Funkfeld in einer Richtfunkstrecke bekanntgeworden, bei dem darauf geachtet wird, daß die
Reihenfolge der Anschaltung der einzelnen Kanäle bei der empfangsseitigen Kanalweichenkette umgekehrt
scwäh!' ist wie bei der zugehörigen sendeseitigen
Kanalweichenkette. Dadurch wird für den einzelnen Kanal betrachtet, die Anzahl von Totalreflexionen und
die Anzahl der hinsichtlich Laufzeitverzerrungen mitbestimmenden Filterflanken auf dem Übertragungsweg
vom Sender zum Empfänger gleich der Anzahl von Totalreflexionen und der Anzahl von wirksamen
Filterflanken in jedem anderen Kanal.
Bei dieser speziellen Ausbildung des Funksystems sind zwar die Laufzeitverzerrungen der in der
ίο Frequenzlage mittleren Kanäle untereinander gleich,
jedoch ist für die Eckkanäle das Laufzeitverhalten nur näherungsweise gleich. Es wird dies insbesondere dann
als störend empfunden, wenn es darauf ankommt, für alle Kanäle identische Laufzeitentzerrer in der Zwi-
'5 schenfrequenzebene einzusetzen. Zur Behebung dieser
Schwierigkeiten ist durch die DT-OS 22 13 962 ein Funkfeld in einer Richtfunkstrecke bekanntgeworden,
bei dem eine bestimmte Reihenfolge der einzelnen, den jeweiligen Hochfrequenzkanälen zugeordneten Kanal-
M weichengliedern vorgesehen ist, bei dem ferner der
Umlaufsinn zweier Zirkulatoren entgegengesetzt gewählt ist zum Umlaufsinn der übrigen Zirkulatoren und
bei dem ferner ein Resonator vorgesehen ist, der im Frequenzbereich des tiefsten bzw. höchsten Frequenzkanals
spiegelbildlich zu dessen Bandmittenfrequenz das Laufzeitverhalten nachbildet, das von dem in der
Frequenzlage jeweils benachbarten Kanalweichenglied verursacht wird.
Durch diese spezielle Ausgestaltung eines Funksystems wird zwar eine für alle Kanäle gleiche und
symmetrische Laufzeit- und Dämpfungsverzerrung erreicht, jedoch unterscheiden sich die Kanalweichenglieder
für die Eckkanäle von den übrigen Kanalwejchengliedem, so daß keine einheitlichen Baugruppen
verwendet werden können. Außerdem ergibt sich durch den Mikrowellen-Resonator sowie durch den hierfür
erforderlichen Abgleich ein im allgemeinen unerwünscht hoher Aufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorstehenden erwähnten Schwierigkeiten abzuhelfen
und eine weitere Lösung anzugeben, durch die eine für alle Kanäle gleiche und insbesondere für die Eckkanäle
symmetrische Laufzeit- und Dämpfungsverzerrung bei gleichzeitiger Verringerung des bisher erforderlichen
Aufwands erreicht wird.
Ausgehend von einem Funkfeld in einer Richtfunkstrecke, bei dem sowohl in der Sendewelle als auch in
der Empfangsstelle mehrere benachbarte hochfrequente Kanäle über eine Kettenschaltung von aus Zirkulatoren
und Bandpässen bestehenden Kanalweichengliedern zu einem gemeinsamen hochfrequenten Bündel
zusammengefaßt sind, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem einen der beiden, am
oberen und unteren Rand des zu übertragenden Frequenzbereiches vorgesehenen Eckkanäle sendeseitig
das vom Antennenanschluß am weitesten entfernt angeordnete Kanalweichenglied zugeordnet ist, daß
dem anderen Eckkanal empfangsseitig das vom Antennenanschluß am weitesten entfernt angeordnete
Kanalweichenglied zugeordnet ist und daß die Bandpässe der sende- und empfangsseitig von den jeweiligen
Antennenanschlüssen am weitesten entfernt angeordneten Kanalweichenglieder hinsichtlich ihrer Mittenfrequenz
gegenüber der Mittenfrequenz der ihnen zugeordneten Eckkanäle um einen Betrag Af in
Richtung der Mittenfrequenz der in der Frequenzlage jeweils benachbarten Kanäle verstimmt sind.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines
Ausführungsbeispiels noch näher erläutert
Es zeigen in der Zeichnung:
F i g. 1 den KanaJplan eines Richtfunkbereiches,
F i g. 2 den schematischen Aufbau von Kaiialweichenketten
eines Funkfeldes,
Fig. 3 ein Schema der Kanalauf Ellung und der
Abstimmung der Bandpaßmittenfrequenzen nach der Erfindung für ein Funkfeld gemäß F i g. 1,
F i g. 4 die Laufzeitverzerrung pro Funkfeld für einen
der Mittelkanäle und einen nicht korrigierten Eckkanal von Kanalweichenketten eines gebräuchlichen Systems,
F i g. 5 die Laufzeitverzerrung eines Eckkanals für die
Kanalaufteilung und Abstimmung der Bandpaßmittenfrequenzen nach der Erfindung.
Fig. 1 zeigt den Kanalplan eines Richtfunkbereiches,
wie es für ein System im Bereich um 6 GHz gebräuchlich ist. Ein Frequenzband von etwa 5900 bis
etwa 6400 MHz enthält acht hochfrequente Kanäle 1 bis 8 mit den Mittenfrequenzen /1 bis Λ5, von denen jeder
Kanal eine Breite von etwa 32 MHz hat und deren gegenseitiger Mittenfrequenzabstand je etwa 59 MHz
beträgt Innerhalb eines Funkfeldes werden im allgemeinen nur Kanäle entweder aus der Gruppe der unteren
vier oder aus der Gruppe der oberen vier Kanäle benutzt Bei Richtfunksystemen, die aus mehreren
Funkfeldern bestehen, wird eine unerwünschte Schleifenbildung in der aufeinanderfolgende Furkfelder
verbindenden Relaisstelle im allgemeinen uadurch vermieden, daß für das in Übertragungsrichtung erste
Funkfeld beispielsweise die vier frequenztieferen Kanäle angewendet werden, im darauffolgenden Funkfeld
die vier frequenzhöheren Kanäle, im nächstfolgenden Funkfeld wiederum die vier niedrigsten Kanäle usw.
Zur zusätzlichen Entkopplung zwischen einzelnen Kanälen wird häufig auch noch eine Entkopplung durch
unterschiedliche Polarisationsrichtungen, beispielsweise für die Kanäle Γ bis 8' der F i g. 1 angewendet.
In der F i g. 2 ;st ein unter anderem möglicher Aufbau
eines Funkfeldes schematisch dargestellt, wie es durch die einleitend erwähnte DT-PS 12 60 562 prinzipiell
bereits bekanntgeworden ist. Bei diesem Funkfeld werden die von einer Modulationseinrichtung bzw. von
den Sendern 51 bis S4 kommenden, den Senderanschlüssen
SAi bis SAA entsprechenden Kanälen 1, 2, 3 und 4 mit den Bandmittenfrequenzen /Ϊ, f2, ß und Ά zu
einem hochfrequenten Bündel zusammengefaßt, das vom Antennenanschluß 10 einer Sendeantenne 15
zugeführt wird. Die Zusammenfassung eriolgt dabei über einzelne Kanalweichenglieder I, II, IH und IV, die
für sich aus einem Bandpaß BPi und einem Zirkulator Z bestehen. Zweckmäßig ist dem Bandpaß jeweils noch
eine Richtungsleitung R vorgeschaltet. Demzufolge enthält also das Kanalweichenglied I den auf die
Kanalfrequenz /1 des Kanals 1 abgestimmten Bandpaß BPi, dessen Ausgang einem Zirkulator Zi zugeführt
wird. In genau der gleichen Weise sind auch die übrigen Kanalweichenglieder II, III und IV aufgebaut, so daß
also der Bandpaß BPZ auf die Frequenz fl des Kanals 2,
der Bandpaß BPi auf die Frequenz ß des Kanals 3 und der Bandpaß BPA auf die Frequenz /4 des Kanals 4
abgestimmt ist. Der Umlaufsinn der einzelnen Zirkulatoren ZI bis Z4 ist durch die mit der Bezugsziffer 12
bezeichneten Pfeile kenntlich gemacht und derart gewählt, daß der einzelne Kanal jeweils an den
Ausgängen der nachgeschalteten Bandpässe total reflektiert wird. Am freien Anschluß des von der
Antenne am weitesten entfernten Zirkulators ist ein Absorber A angeschlossen.
In entsprechender Weise ist die Empfangsstation aufgebaut bei der die Bezugszeichen der der Sendestation
entsprechenden Baugruppen mit einer Apostrophierung versehen sind Durch die auf der Empfangsseite
vorgenommene Trennung der Kanäle steht somit am Ausgang des Kanalweichengliedes Γ der Kanal 1 und
entsprechend an den Ausgängen der übrigen Kanalweichenglieder die Kanäle 2, 3 und 4 zur Verfugung. Von
dort aus wird in die Zwischenfrequenzebene in den jeweiligen Empfängern Ei bis EA umgesetzt
Um die Durchlaßdämpfung zwischen dem jeweiligen Senderausgang SA und dem zugehörigen Empfängereingang
EE möglichst klein zu halten, werden die Laufzeitverzerrungen 4rs erst nach der Umsetzung der
hochfrequenten Kanäle 1 bis4inderZwischenfrequenzebeije
ausgeglichen. Auf dem Übertragungsweg vom Sender zum Empfänger werden die hochfrequenten
Signale der Mittelkanäle der Kanalweichenkette sowohl an einem frequenzmäßig oberhalb als auch an einem
frequenzmäßig unterhalb benachbarten Bandpaß reflektiert Für die am oberen bzw. unteren Ende des
genutzten Frequenzbereiches vorgesehenen Eckkanäle 1 und 4 liegen alle benachbarten Bandpässe hinsichtlich
ihrer Mittenfrequenz unterhalb bzw. oberhalb der Mittenfrequenzen Λ und /4 der Eckkanäle. Das
hochfrequente Band jedes Kanales erhält beim Durchlaufen der zugehörigen Bandpaß-Durchlaßbereiche eine
zur Mittenfrequenz symmetrische Laufzeit- und Dämpfungsverzerrung, während bei der Reflektion an der
Filterflanke eines benachbarten Kanales eine zu seiner Mittenfrequenz unsymmetrische Laufzeit- und Dämpfungsverzerrung
entsteht. Durch die Überlagerung der gegenläufigen Schräglagen entsteht bei den mittleren
Kanälen eine symmetrische Laufzeit- und Dämpfungsverzerrung. Bei den Eckkanälen ergibt sich jedoch
wegen der frequenzmäßig nur auf einer Seite liegenden reflektierenden Nachbarkanäle eine in Richtung der
Frequenz der Nachbarkanäle hin ansteigende Laufzeit- und Dämpfungsschräglage, die sich zu der symmetrischen
Verzerrung der Bandfilterdurchlaßbereiche addiert.
Zur Laufzeitentzerrung werden im allgemeinen in der ZF-Ebene der Empfänger liegende Entzerrer verwendet.
Diese mußten jedoch bisher für die Mittel- und Eckkanäle unterschiedlich abgestimmt werden. Um dies
zu vermeiden, soll eine für alle Kanäle gleiche und symmetrische Laufzeit- und Dämpfungsverzerrung
erzielt werden.
In der F i g. 3 ist ein die F i g. 2 ergänzendes Schema gezeigt, in dem mehrere Möglichkeiten der Aufteilung
der einzelnen Kanäle für die Kanalweichenglieder angegeben sind sowie die dazu jeweils erforderliche
Abstimmung der Mittenfrequenz derjenigen Bandpässe, die in den von den Antennenanschlüssen am weitesten
entfernt angeordneten Kanalweichengliedern enthalten sind, damit die erfindungsgemäße Lehre erfüllt ist.
In der ersten Zeile des Schemas ist eine erste Möglichkeit der Kanalverteilung angegeben, wie sie
vorstehend im Zusammenhang mit der Fi g. 2 erläutert
ist und bei der der untere Eckkanal 1 sendeseitig dem vom Antenneneingang am weitesten entfernt angeordneten
Kanalweichenglied I und empfangsseitig der obere Eckkanal 4 dem ebenfalls vom Antennenanschluß
am weitesten entfernt angeordneten Kanalweichenglied IV zugeordnet ist. Die Verteilung der mittleren Kanäle
ist bei dieser ersten Möglichkeit gemäß der DT-PS 12 60 562 so gewählt, daß die Reihenfolge der Kanäle
bei der empfangsseitigen Kanalweichenkette umge-
kehrt ist wie bei der zugehörigen sendeseitigen Weichenkanalkette. So durchläuft das Signal jedes
dieser Kanäle die gleiche Anzahl von Zirkulatoren und erhält dadurch die gleiche Dämpfung. Bei dieser ersten
Möglichkeit sind die Kanäle sendeseitig in frequenzmäßig aufsteigender Reihenfolge auf die Kanalweichenglieder
aufgeteilt. Die Bandpaß-Mittenfrequenzen der den Mittenkanälen 2 und 3 zugeordneten Kanalweichenglieder
Il und III sind hierbei exakt auf die Mittenfrequenzen /2 und ß der Mittenkanäle 2 und 3
eingestellt. Dagegen ist zur Erfüllung der erfindungsgemäßen Lehre der Bandpaß BP\ des sendeseitigen
Kanalweichengliedes I gegenüber der Mittenfrequenz η des Kanales t um einen Betrag Af in Richtung auf die
Mittenfrequenz f2 des frequenzbenachbarten Kanales 2 verstimmt, in gleicher Weise ist auch der Bandpaß BPi'
des empfangsseitig vom Antennenanschluß am weitesten entfernten Kanalweichengliedes IV gegenüber der
Mittenfrequenz Ά des höchsten Eckkanales 4 um einen Betrag Afm Richtung auf die Mittenfrequenz /3 des dem
Kanal 4 frequenzbenachbarten Kanales 3 verstimmt. Dadurch wird die Laufzeit- und Dämpfungsschräglage
der Eckkanäle weitgehend kompensiert und die resultierende Laufzeit- und Dämpfungsverzerrung wird
auf diese Weise symmetrisch zur jeweiligen Kanalmittenfrequenz gemacht.
In der zweiten Zeile der F i g. 3 ist gegenüber der vorstehend angegebenen ersten Möglichkeit die Zuordnung
der Kanäle 2 und 3 auf die Kanalweichenglieder Il und III bzw. ΙΓ und III' vertauscht. In der dritten Zeile
sind die für die ersten beiden Kanalaufteilungsmöglichkeiten erforderlichen Abstimmfrequenzen der in den
Kanalweichengliedern enthaltenen Bandpässe angegeben.
!n der vierten Zeile des Schemas ist für eine dritte
Kanalaufteilungsmöglichkeit die Lage der Eckkanäle gegenüber derjenigen der ersten beiden Zeilen des
Schemas vertauscht. Es ist in diesem Falle der obere Eckkanal 4 dem sendeseitig am weitesten vom
Antennenanschluß entfernt angeordneten Kanalweichenglied I zugeordnet. Zur Erfüllung der erfindungsgemäßen
Lehre ist hier der Bandpaß des Kanalweichengliedes I hinsichtlich seiner Mittenfrequenz gegenüber
der Kanalmittenfrequenz Ά des Kanales 4 um der Betrag Af zu erniedrigen, während der Bandpaß des
sendeseitigen Kanalweichengliedes IV gegenüber der Kanalmittenfrequenz Λ des Kanales 1 um den Betrag A,
zu erhöhen ist.
In der fünften Spalte des Schemas ist eine vierte Kanalaufteilungsmöglichkeit angegeben, bei der gegenüber
der dritten Möglichkeit wiederum die mittlerer Kanäle 2 und 3 vertauscht sind. Es ändert sich dadurch
nur die Abstimmung der der mittleren Kanalweichenglieder II und III bzw. ΙΓ und III', während die
Abstimmung der übrigen Kanalwcichcngläeder gegen
über der dritten Möglichkeit unverändert bleibt.
In der F i g. 4 ist die Laufzeitverzerrung für einen dei
Mittelkanäle und einen der Eckkanäle ohne Frequenz korrektur von Kanalweichenketten eines gebräuchli
chen Richtfunksystems im Bereich von 6 GHz angege ben. Die symmetrisch zur Mittenfrequenz /m liegend«
Laufzeitverzerrung des Mittelkanales ist ausgezoget dargestellt, während die entsprechende Laufzeitverzer
rung für den Eckkanal gestrichelt gezeichnet ist. Wie au der Figur zu entnehmen ist, ist die Laufzeitverzerrunj
für den unkorrigierten Eckkanal gegenüber der zu Mittenfrequenz symmetrischen Lage des Mittelkanale
um etwa 2 MHz verschoben.
F i g. 5 zeigt die Laufzeitverzerrung eines Eckkanal
entsprechend der F i g. 4, bei dem eine erfindungsgemä ße Frequenzkorrektur um den Betrag Af = 2,8MH;
vorgenommen wird. Dadurch stimmt die Laufzeitver zerrung des Eckkanals praktisch mit der entsprechen
den Kurve für die Mittelkanale überein. Da sich dii Dämpfui.gskurven entsprechend den Laufzeitkurvei
verhalten, wurde die Erfindung lediglich anhand voi Laufzeitkurven erläutert.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Funkfeld in einer Richtfunkstrecke, bei dem sowohl in der Sendestelle als auch in der
Empfangsstelle mehrere benachbarte hochfrequente Kanäle über eine Kettenschaltung von aus Zirkulatoren
und Bandpässen bestehenden Kanalweichengliedern zu einem gemeinsamen hochfrequenten
Bündel zusammengefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem einen der beiden, am
oberen und unteren Rand des zu übertragenden Frequenzbereiches vorgesehenen Eckkanäle (1, 4)
"sendeseitig das vom Antennenanschluß (10) am weitesten entfernt angeordnete Kanalweichenglied
(1) zugeordnet ist, daß dem anderen Eckkanal empfangssdtig das vom Antennenanschluß (10') am
weitesten entfernt angeordnete Kanalweichenglied (IV) zugeordnet ist, und daß die Bandpässe (BPi,
BPi') der sende- und empfangsseitig von den jeweiligen Antennenanschlüssen (10,10') am weitesten
entfernt angeordneten Kanalweichenglieder (I, IV) hinsichtlich ihrer Mittenfrequenz gegenüber der
Mittenfrequenz der ihnen zugeordneten Eckkanäle um einen Betrag <d/in Richtung der Mittenfrequenz
der in der Frequenzlage jeweils benachbarten Kanäle verstimmt sind.
2. Funkfeld in einer Richtfunkstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag
Af der Verstimmung kleiner gewählt ist als die genutzte Bandbreite der betreffenden Eckkanäle.
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