DE2738840C2 - Kombinatorschaltung für Hochfrequenzsignale - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kombinatorschaltung mit wellenwiderstandsrichtiger Anpassung in jedem Schaltzustand für zwei Basisbandkanäle in Diversitybetrieb mit Zusammenschaltung zweier bzw. wechselweiser Zu- oder Abschaltung je eines der beiden Kanäle mittels elektronischer Schalter.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit und der Qualität von Weitverkehrsstrecken (Ri.-htfunk) werden zwei oder mehrere Strecken gleichzeitig verwendet Als Strecke wird hier der Hochfrequsr zabschnitt 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 eier 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 1 besser als Kanal 2: Einzelbetrieb. Kanal 1 wird durchgeschaltet, Kanal 2 wird abgeschaltet

(3) Kanal 2 besser als Kanal 1: Einzelbetrieb.

Die Umschaltkriterien (Geräusche, Pilotpegel) werden in einer Vergleicherbaugruppe ausgewertet, die dann den Kombinator steuert Beim Durchschalten des Kombinators dürfen keine Pegelsprünge auftreten.

Herkömmliche Kombinatoren bestehen aus vier Kombinatorschaltzweigen für jeweilige Durch- bzw. Abschaltungen. In jedem Schaltzweig sind zur Vergrößerung der Abschaltdämpfung jeweils vier Schalter vorgesehen, die zudem nach dem Prinzip »make before break« auszuführen sind. Durch die Vielzahl von zusammenwirkenden Schaltern entstehen Schaltzeitüberschneidungen und zeitweise Reflexionen durch Fehlanpassungen.

Durch die DE-AS 15 16 018 ist eine Einrichtung zur Erzeugung von Abschalt- und Störungsmeldesignalen auf der Empfangsseite einer Richtfunkverbindung bekannt, bei der zwei auf gleicher Empfangsfrequenz arbeitende Hochfrequenzempfänger hochfrequenzseitig dauernd mit einer gemeinsamen Empfangsantenne und ausgangsseitig mit einer Umschalt- und Addiereinrichhing verbunden sind, die bei ungestörtem Betrieb ein additiv kombiniertes Ausgangssignal an eine Verbrauchereinheit liefert Die Hochfrequenzempfänger enthalten Schaltungsanordnungen, die durch Empfänger-Störungsmeldesignale gesteuert werden, welche

ίο vom Störspannungsanteil bzw. der Amplitude eines mitübertragenen Pilottons im empfangenen Signal abhängen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Minimalaiufwand an Schaltern für alle Schaltzustände in allen Schaltzweigen des Kombinators optimale Anpassungs- und Dämpfungsbedingungen zu erreichen, wobei am Kombinatorausgang unabhängig vom Schaltzustand immer eira 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 Kanaiserienimpedanz entweder über einem Kanalschalter an Masse oder über einen Kanaleinschalter und über eine beiden Kanälen gemeinsame, mitt einem Kombinatorschalter überbrückbare Kombinatorserienimpedanz an den Kombinatorausgang anschaltbar sind, wobei der Kcmbinatorschalter nur bei einkanaligem Betrieb eingeschaltet ist
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 Kanalbeeinflussung verhinderbar sind. Diese Vorteile kommen besonders bei längeren Strecken zur GeI-tung. Durch den Einsatz von schaltzeitarmen und ein- und aussehalt-stromstoßvermindernden Schaltern im Kombinator werden diese Vorteile noch unterstrichen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild der Strecken einer Richtfunkanlage mit angeschlossenem Kombinator und
F i g. 2 eine Kombinatorausführung.
In F i g. 1 gelangen die Eingangssignale U₀(O über zwei verschiedene Richtfunkstrecken (Sender 51, 52, — Empfänger E1, £2) als getrennte Signale υ \(0, u 2(t) an Eingänge eines Kombinators K. Über nicht näher gezeichnete Vergleicher- bzw. Auswerteeinrichtungen erfolgt die Ansteuerung der Schalter über einen Steuereingang ST. Am Kombinatorausgang steht unabhäng vom Schalltzutand ein konstantes Signal u,(l) mit einem konstanten Innenwiderstand von 150 Ω zur Verfügung. Voraussetzung für den Kombinatorbetrieb sind phasen- und ampliitudengleiche 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 3 dB. Die Verbesserung durch Parallelbetrieb ist bis zu einem Unterschied der beiden Geräuschpegel in den Kanälen von 4,77 dB gegeben; darüber hinaus ist die Abschaltung des schlechteren Kanals vorteilhafter.

In F i g. 2 ist die Kombinatorschaltung vereinfacht in Grundzügen dargestellt. Das Signal υ \(0am Kombinatoreinganjji E gelangt in einem Kanal über einen Verstärker Vt, eine Kanaiserienimpedanz Zl und entweder über einen Kanalschalter SY an Masse oder über einen Kanaleinschalter 51 an eine Kanalzusammen-

schaltung 12. Ein Kanal 2 ist analog aufgebaut Die phasen- und amplitudengleichen Signale u\(t) und bzw. oder u 2(t) gelangen von der Kanalzusammenschaltung 12 über eine durch einen Kombinatorschalter S12 überbrückbare Kombinatorserienimpedanz Z12 an den Kombinatorausgang A. Die Steuerung der Schalter 51, SY, 52, 52', 512 erfolgt über eine nicht dargestellte Vergleichereinrichtung. Bei Parallelbetrieb von Kanal 1 und 2 sind die Schalter 51, 52 geschlossen, und 51', 52\ 512 offen. Bei Einkanalbetrieb beispielsweise von Kanal 1 sind die Schalter 51,52', 512 geschlossen und S', S 2 offen. Die Impedanzen sind so ausgelegt, daß die Ausgangsimpedanz in jeder Schaltstellung gleich ist Beispielsweise sind die Werte der Verstärkerausgangsimpedanz, der Kanalserienimpedanz Zl, ZI 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 darüber hinaus der bei Verwendung von elektronischen Schaltern notwendige Abgleich auf Pegelgleicbheit wesentlich vereinfacht Bei gleichem Aufbau beider Kanäle braucht nur Z12 auf gleichen Pegel bei Parallelbetrieb justiert werden.

Besonders vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Lösung, daß sie eine praktisch vollständige Unterdrükkung von Störsignalen aufweist weil bei der Abschaltung durch die Schalter 51,52' bzw. 52,51' das Störsignal durch 51' bzw. 52" direkt gegen Masse kurzgeschlossen wird und somit am Schalter S1 bzw. 52 selbst keine Störspannungen mehr stehen und keine Überkopplungen infolge der unvermeidlichen Schalterkapazitäten auftreten können. Da die erfindungsgemäße Schaltung insbesondere bei der Zusammenschaltung von Basisbandkanälen eingesetzt wird, bringt diese Lösung gegenüber der bekannten Einrichtung eine ganz wesentliche Verbesserung der Abschaltdämpfung.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kombinatorschaltung mit wellenwiderstandsrichtiger Anpasung in jedem Schaltzustand für zwei Basisbandkanäle in Diversitybetrieb mit Zusammenschaltung zweier bzw. wechselweise Zu- oder Abschaltung je eines der beiden Kanäle mittels elektronischer Schalter, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale (u 1(0, u 2(0) in jedem der beiden Kanäle (1, 2) über einen Verstärker (Vl, V2) und eine Kanalserienimpedanz (Zl, Z2) entweder über einen Kanalschalter (51', 520 an Masse oder über einen Kanaleinschalter (51,52) und Ober eine beiden Kanälen gemeinsame, mit einem Kombinatorschalter (512) überbrückbare Kombinatorserienimpedanz (Z 12) an den Kombinatorausgang (A) anschaltbar sind, wobei der Kombinatorschalter (512) nur bei einkanaligem Betrieb eingeschaltet ist