DE2658038C3

DE2658038C3 - Schaltungsanordnung eines Mischers

Info

Publication number: DE2658038C3
Application number: DE19762658038
Authority: DE
Inventors: Herbert 7150 Backnang Weber
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1976-12-22
Filing date: 1976-12-22
Publication date: 1980-03-27
Also published as: DE2658038B2; DE2658038A1

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Schaltungsanordnung eines Mischers zur Unterdrükkung eines Seitenbandes in Richtfunkübertragungssystemen. In Mischschaltungen werden zwei Signale so miteinander überlagert, daß ein drittes Signal entsteht. Beispielsweise bei Richtfunksystemen wird ein ankommendes, frequenzmoduliertes Zwischenfrequenzsignal mit einem Hilfsoszillatorsignal überlagert, so daß an seinem Ausgang ein Signal sehr hoher Frequenzlage entsteht.

So wird beispielsiweise ein Zwischenfrequenzsignal der Frequenz f_z = 100 MHz einem Hilfsoszillatorsignal der Frequenz /₀ = 8 GHz überlagert, wobei dann zwei hochfrequente Signale in zwei Frequenzlagen entstehen, und zwar /_o + /. und f₀ - L, also diesem Beispiel gemäß 7,9 und 8,1 GHz. Hiervon wird ein Signal als Mitsignal verwendet, während das andere unterdrückt werden muß. Diese Beseitigung des einen Signals wird mit Hilfe eines Filters, das der Mischschaltung nachgeschaltet ist, erwirkt.

Der besondere Nachteil einer solchen Anordnung besteht darin, daß bei Umschaltung des Nachrichtensystems in eine andere Frequenzlage das Filter umgeschaltet bzw. ausgewechselt werden muß. Es ist also nicht nur das Filter selbst von Nachteil wegen des Aufwandes, sondern auch wegen des bei einer Frequenzumschaltung erforderlichen Nachgleiches oder Auswechselns der gesamten Filteranordnung.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Mischer zu schaffen, bei dem die einem Mischer nachgeschaltete Filteranordnung fortfällt, d. h. einen Mischer, der das unerwünschte Seitenband in sich selbst unterdrückt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das frequenzmodulierte Zwischenfrequenzsignal mit einem Phasenunterschied von 90° jeweils einer Elektrode zweier Dioden und das Hilfsoszillatorsignal mit einem Phasenunterschied von z. B. 45° den anderen, über zwei Arme einer Verzweigungsschaltung miteinander verbundenen Elektroden der Dioden zugeführt wird und an zwei weiteren Armen der Verzweigungsschaltung je ein Hochfrequenzsignal aus Hilfsoszillatorsignal mit addiertem bzw. subtrahiertem, frequenzmodulierten Zwischenfrequenzsignal verfügbar ist, wobei das frequenzmodulierte Zwischenfrequenzsignal über einen 3dB-Kopplerden Dioden zugeführt wird.

Zweckmäßigerweise werden auf die niederfrequente Seite des Mischers die Hochfrequenzsignale durch je einen Kondensator kurzgeschlossen, dessen Kapazität so bemessen ist, daß sie für das Hochfrequenzsignal und das Hilfsoszillatorsignal einen Kurzschluß darstellt, wobei die Kapazität durch eine offene λ/4 lange Leitung ersetzbar ist.

Diese Mischschaltung erlaubt es, daß sich bei Austausch des Einganges für das modulierte Zwischenfrequenzsignal mit dem Absorber oder bei Umpolung einer Diode die Vorzeichen in der Beziehung zwischen Hilfsoszillatorsignal und moduliertem Zwischenfrequenzsignal umtauschen. Die Verzweigungsschaltungen können aus vier λ/4 langen Leitungen oder aus sechs λ/4 langen Leitungen oder einer Gleichtakt-Gegentaktbrücke bestehen, wobei zwischen den anderen Diodenelektroden und einer von diesen zum Ausgang des Hochfrequenzsignals je eine Phasendrehung von 90° oder 180° besteht. Eine weitere Verzweigungsschaltung besteht aus einem 3dB-Koppler.

Diese Mischschaltungsanordnung trennt die beiden durch die Mischung entstehenden Seitenbänder von-

einander und führt sie zwei getrennten Ausgängen zu. Auf diese Weise kann man wahlweise das eine oder auch das andere Sehenband verwenden und bei entsprechender Frequenzlage eine einfache Kanalumschaitung erreichen. Außerdem ist es mit dieser Schaltungsanordnung gelungen, einen Weg aufzuzeigen, wie man Bauteile vermeiden und ein Übertragungssystem vereinfachen und verbilligen kann.

Die Erfindung wird an Hand von Schaltungsbeispielen noch näher beschrieben.

In der Fig. 1 der Zeichnung ist eine Mischschaltungsanordnung aufgezeichnet, bei der die Verzweigungsschaltung aus einer Ringschaltung mit vier λ/4 langen Leitungen und

in der Fig. 2 ein Mischschaltungsbeispiel, bei dem die Verzweigungsschaltung aus einer Ringschaltung mit £echs λ/4 langen Leitungen besteht (rat-race).

In der Fig. 1 der Zeichnung ist eine Mhchschaltungsanordnung angegeben, die durch vier Ein- bzw. Ausgänge gekennzeichnet ist. Die Eingänge I und II führen an einen 3dB-Koppler K. Einem dieser Eingänge wird das ankommende, frequenzmodulierte Zwischenfrequenzsignal zugeführt, während der zweite Eingang II durch einen Absorber Z abgeschlossen ist. Die beiden anderen Klemmen des 3dB-Kopplers K sind mit je einer Elektrode von zwei Dioden Dl, DI in Durchlaßrichtung verbunden. Um die an den anderen Elektroden der beiden Dioden Dl, D2 stehende hochfrequente Signalspannung (Klemme 3 und 4) auf der niederfrequenteren Seite der Dioden Dl und Dl kurzzuschließen, sind je ein Kondensator Cl, Cl gegen Bezugspotential geschaltet. Ihre Kapazität ist so bemessen, daß das hochfrequente Signal gegen Bezugspotential kurzgeschlossen ist.

Die hochfrequente Seite der Mischschaltung hat zwei Ausgänge 1 und 2, die an eine Verzweigungsschaltung H - in diesem Ausführungsbeispiel eine Ringschaltung aus vier λ/4 = 90° langen Leitungen bestehend-über eine Leitungslänge von λ/4 getrennt sind. Das Hilfsoszillatorsignal /_o wird einem dieser beiden Klemmen 1 oder 2 zugeführt. Außerdem steht an diesen beiden Klemmen als Ausgang 1 und 2 die Mischprodukte f_o — /_z/ an Klemme 1 und f_o + L an Klemme 2 zur Verfügung. Die hochfrequente Seite der beiden Dioden Dl₁ DI ist über ihre Klemmen 3 > und 4 mit den Klemmen 1 und 2 ebenfalls über λ/4 lange Leitungen verbunden.

Die Unterdrückung des Seitenbandes vird dadurch erreicht, daß den beiden Dioden Dl und Dl - als Mischdioden wirksam - das frequenzmodulierte Zwirn schenfrequenzsignal um 90° in der Phase versetzt zugeführt wird. Diese Phasenversetzung wird durch den 3dB-Koppler K bewirkt. Die Trennung der beiden Seitenbänder wird dadurch erreicht, daß den beiden Dioden Dl und Dl ein Hilfsoszillatorsignal unter- > schiediicher Phase zugeführt wird. Die Phasendifferenz beträgt 45° für das Oszillatorsignal und das entstehende Seitenband erfährt beim Durchlaufen dieses 45 ° drehenden Leitungsstückes eine Phasendrehung um 2 · 45 = 90°. Hierdurch wird erreicht, daß die cnt- 2i) stehenden Seitenbänder je nach ihrem Vorzeichen (fo ~ fzf ^und fo + fzf) 'ⁿ J^{e s}'^nen dem Vorzeichen zugeordneten Arm (Klemme) 1 oder 2 laufen.

Auf einfache Weise kann man bestimmen, weiches Signal (f_o~ f_zf oder f_o + L) in weichen Arm 1 oder r. 2 läuft; und zwar vertauschen sich die beiden Seitenbänder folgendermaßen:

1. Durch Vertauschen der beiden Eingänge I und II des 3dB-KoppIers K,

2. durch Vertauschen der Leitungslänge λ/8 in den si> Zweigen der Dioden Dl und Dl und

3. durch Vertauschen der Polarität einer Diode, beispielsweise DT.

Eine sehr ähnliche Schaltungsanordnung eines Mischers ist in der Fig. 2 dargestellt. Sie unterscheidet

i". sich dadurch, daß statt einer vier-armigen, mit 90° = λ/4 langen Verbindungsleitungen ausgestatteten Ringschaltung H eine sechs-armige, ebenfalls mit 90° = λ/4 langen Verbindungsleitungen versehene Ringschaltung H verwendet wird. Ihre Arbeitsweise

-t« entspricht der Schaltungsanordnung nach der Fig. 1. Ferner ist es ebenfalls möglich, diese Verzweigungsschaltung durch einen 3dB-Koppler nachzubilden.

Hierzu ί Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung eines Mischers zur Unterdrückung eines Seitenbandes in Richtfunkübertragungssystemen, dadurch gekennzeichnet, daß das frequenzmodulierte Zwischenfrequenzsignal (f.) mit einem Phasenunterschied von 90° jeweils einer Elektrode zweier Dioden (Dl, D2) und das Hilfsoszillatorsignal (/J mit einem Phasenunterschied von z. B. 45° den anderen, über zwei Arme (3, 4) einer Verzweigungsschaltung (H) miteinander verbundenen Elektroden der Dioden (Dl, D2) zugeführt wird und an zwei weiteren Armen (1, 2) der Verzweigungsschaltung (H) je ein Hochfrequenzsignü aus Hilfsoszillatorsignal (J₀) mit addiertem bzw. subtrahiertem, frequenzmodulierten Zwischenfrequenzsignal (f_o±f_z/) verfügbar ist.

2. Schaltungsanordnung eines Mischers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das frequenzmodulierte Zwischenfrequenzsignal (JJ) über einen 3dB-Koppler (K) den Dioden (Dl, D2) zugeführt wird.

3. Schaltungsanordnung eines Mischers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die eine Elektrode der Dioden (Dl, D2) über je einen Kondensator (Cl, C2) gegen Masse geschaltet ist, deren Kapazität so bemessen ist, daß sie für das Hochfrequenzsignal (f_o±f.,_f) und das Hilfsoszillatorsignal (f_o) einen Kurzschluß darstellt.

4. Schaltungsanordnung emes Mischers nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität (Cl, C2) durch eine offene λ/4 lange Leitung dargestellt ist.

5. Schaltungsanordnung eines Mischers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei Austausch des Einganges für das modulierte Zwischenfrequenzsignal (f_zj) (I) mit dem Absorber (Z) (II) oder bei Umpolung einer Diode (D2\ gestrichelt gezeichnet) die Vorzeichen in der Beziehung zwischen Hilfsoszillatorsignal (f_o) und moduliertem Zwischenfrequenzsignal (/_z/) umtauschen (f_o±f_lf in f_o+f_zf).

6. Schaltungsanordnung eines Mischers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzweigungsschaltung (H) aus vier λ/4 (90°) langen Leitungen besteht (Hybrid).

7. Schaltungsanordnung eines Mischers nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzweigungsschaltung (H) aus einem 3dB-Koppler besteht.

8. Schaltungsanordnung eines Mischers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzweigungsschaltung (H) aus sechs λ/4 (90°) langen Leitungen besteht (rat-race), wobei zwischen den anderen Dicdenelektroden (Dl, D2) und einer von diesen zum Ausgang des Hochfrequenzsignals je eine Phasendrehung von 180° besteht.