DE2738840A1

DE2738840A1 - Kombinatorschaltung fuer hochfrequenzsignale

Info

Publication number: DE2738840A1
Application number: DE19772738840
Authority: DE
Inventors: Oskar Dipl Ing Beckmann; Ernst Muehlmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-12-02
Filing date: 1977-08-29
Publication date: 1978-06-15
Also published as: AT344252B; DE2738840C2; ATA893176A

Description

Kombinatorschaltunz für Hochfrequenzsiznale
Die Erfindung betrifft eine Kombinatorschaltung mit wellenwiderstandsrichtiger Anpassung in jedem Schaltzustand für zwei Basisbandkanäle in Diversitybetrieb mit Zusammenschaltung zweier bzw.
wechselweise Zu- oder Abschaltung je eines der beiden Kanäle mittels elektronischer Schalter.
Zur Erhöhung der Betriebssicherheit und der Qualität von Weitverkehrsstrecken (Richtfunk) werden zwei oder mehrere Strecken gleichzeitig verwendet. Als Strecke wird hier der Hochfrequenzabschnitt vom Modulationseingang des Senders bis zum Demodulationsausgang des Empfängers bezeichnet. Bei Verwendung von zwei Strecken steht am Ausgang der Empfänger Je ein amplitudengleiches, phasengleiches Basisbandsignal zur Verfügung. Die beiden Empfängerausgangssignale unterscheiden sich jedoch in der Qualität, z.B. im Signal-Rauschverhältnis, hervorgerufen durch Fading.
Der Kombinator besorgt das Zusammenschalten der beiden Kanäle nach folgenden Gesichtspunkten: (1) Kanal 1 und 2 gleich gut: Parallelbetrieb. Durch das Parallelschalten wird das Signal-Geräuschverhältnis um 3 dB verbessert, da das Geräusch der beiden Kanäle unkorreliert ist.
(2) Kanal l besser als Kanal 2: Einzelbetrieb. Kanal 1 wird durchgeschaltet, Kanal 2 wird abgeschaltet.
(3) Kanal 2 besser als Kanal l: Einzelbetrieb.
Die Umschaltkriterien (Geräusche, Pilotpegel) werden in einer Vergleicherbaugruppe ausgewertet, die dann den Kombinator steuert.
Beim Durchschalten des Kombinators dürfen keine Pegeisprünge auftreten.
Herkömmliche Kombinatoren bestehen aus vier Eombinatorschaltzweigen für Jeweilige Durch- bzw. Abschaltungen. In Jedem Schaltzweig sind zur Vergrösserung der Abschaltdämpfung Jeweils vier Schalter vorgesehen, die zudem nach dem Prinzip "maske before break" auszuführen sind. Durch die Vielzahl von zusammenwirkenden Schaltern entstehen Schaltzeitüberschneidungen und zeitweise Reflexionen durch Fehlanpassungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Minimalaufwand an Schaltern für alle Schaltzustände in allen Schaltzweigen des Kombinators optimale Anpassungsbedingungen zu erreichen, wobei am Kombinatorausgang unabhängig vom Schaltzustand immer ein konstantes Signal mit konstantem Innenwiderstand verfügbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Signale in jedem der beiden Kanäle über einen Verstärker und eine Kanalserienimpedanz entweder über einen Kanalabschalter an Masse oder über einen Kanaleinschalter und über eine beiden Kanälen gemeinsame, mit einem Kombinatorschalter überbrückbare Kombinatorserienimpedanz an den Kombinatorausgang anschaltbar sind, wobei der Kombinatorschalter nur bei einkanaligem Betrieb eingeschaltet ist und dass die Verstärkerausgangsimpedanz, zusammen mit der Kanalserienimpedanz, und die zweifache Kombinatorserienimpedanz Je gleich der Kombinatorausgangsimpedanz sind.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass bei einer Minimierung der Schalteranzahl alle Kanäle in allen Schaltzuständen voll angepasst sind und damit Reflexionen und gegenseitige Kanalbeeinflussungen verhinderbar sind. Diese Vorteile kommen besonders bei längeren Strecken zur Geltung.
Durch den Einsatz von schaltzeitarmen und ein- und ausschaltstromstossvermindernden Schaltern im Kombinator werden diese Vor- teile noch unterstrichen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig.1 ein Blockschaltbild der Strecken einer Richtfunkanlage mit angeschlossenem Kombinator und Fig.2 eine Kombinatorausführung.
In Fig.1 gelangen die Eingangssignale uo(t) über zwei verschiedene Richtfunkstrecken (Sender S1, S2 - Empfänger El, E2) als getrennte Signale ul(t), u2(-t) an Eingänge eines Kombinators K.
ueber nicht näher gezeichnete Vergleicher- bzw. Auswerteeinrichtungen erfolgt die Ansteuerung der Schalter über einen Steuereingang ST. Am Kombinatorausgang steht unabhängig vom Schaltzustand ein konstantes Signal ua(t) mit einem konstanten Innenwiderstand von 150R zur Verfügung. Veraussetzung für den Kombinatorbetrieb sind phasen- und amplitudengleiche Signale von den Verstärkern. Sind zusätzlich beide Geräusche der Empfangskanäle gleich gross und unkorreliert, so gewinnt man bei Parallelbetrieb eine Verbesserung des Signal-Geräusch Verhältnisses von 3d3. Die Verbesserung durch Parallelbetrieb ist bis zu einem Unterschied der beiden GeräuschFegel in den Kanälen von 4,77 dB gegeben; darüberhinaus ist die Abschaltung des schleeixnen Kanals vorteilhafter.
In Fig.2 ist die Kombinatorschaltung vereinfacht in Grundzügen dargestellt.Das Signal u1(t) am Kombinatoreingang E gelangt in einem Kanal 1 über einen Verstärker Vl,eine Kanalserienimpedanz Z1 und entweder über einen Kanalabschalter S1' an Masse oder über einen Kanaleinschalter S1 an eine Kanalzusammenschaltung 12.Ein Kanal 2 ist analog aufgebaut.Die phasen- und amplitudengleichen Signale ul(t) und bzw. oder u2(t) gelangen von der Kanalzusammenschaltung12 über eine durch einen Kombinatorschalter S12 überbrückbare Kombinatorserien==-pedanz Z12 an den KombinatorausgangA.Die Steuerung der SchalterS1,S1' S2,S2',S12 erfolgt über eine nicht dargestellte VergleichereinrichtuR Bei Parallelbetrieb von Kanal 1 und 2 sind die Schalter S1, S2 geschlossen, und S1', S2', 512 offen. Bei Einkanalbetrieb beispielsweise von Kanal 1 sind die Schalter S1, S2', S12 geschlossen und S1', S2 offen. Die Impedanzen sind so ausgelegt, dass die Ausgangsimpedanz in jeder Schaltstellung gleich ist. Beispielsweise sind die Werte der Verstärkerausgangsimpedanz, der Kanalserien- impedanz Zl, Z2 und der Kombinatorserienimpedanz Z12 gleich gross; es ist dann der Wert der Kombinatorausgangsimpedanz ZA doppelt so gross.
Infolge der minimalen Anzahl von benötigten Schaltern ist darüberhinaus der bei Verwendung von elektronischen Schaltern notwendige Abgleich auf Pegelgleichheit wesentlich vereinfacht.
Bei gleichem Aufbau beider Kanäle braucht nur Z12 auf gleichen Pegel bei Parallelbetrieb justiert werden.
1 Patentanspruch 2 Figuren L e e r s e i t e

Claims

Patentanspruch Kombinatorschaltung mit wellenwiderstandsrichtiger Anpassung in Jedem Schaltzustand fUr zwei Basisbandkanäle in Diversitybetrieb mit Zusammenschaltung zweier bzw. wechselweise Zu- oder Abschaltung Je einer der beiden Kanäle mittels elektronischer Schalter, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Signale (ui(t)) in Jedem der beiden Kanäle (1, 2) über einen Verstärker (V1, V2) und eine Kanalserienimpedanz (Z1, Z2) entweder über einen Kanalabschalter (S1', S2') an Masse oder über einen Kanal einschalter (S1, S2) und über eine beiden Kanälen gemeinsame, mit einem Kombinatorschalter (S12) überbrückbare Kombinatorserienimpedanz (Z12) an den Kombinatorausgang (A) anschaltbar sind, wobei der Kombinatorschalter (ski2) nur bei einkanaligem Betrieb eingeschaltet ist und daß die Verstärkerausgangsimpedanz, zusammen mit der Kanalserienimpedanz (Z1, Z2) und die zweifache Kombinatorserienimpedanz (Z12) Je gleich der Kombinatorausgangsimpedanz (ZA) sind.