DE2744110A1 - Verfahren zur stabilisierung des mikrowellenoszillators im sendezweig einer sende-empfangseinrichtung - Google Patents

Verfahren zur stabilisierung des mikrowellenoszillators im sendezweig einer sende-empfangseinrichtung

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DE2744110A1 DE19772744110 DE2744110A DE2744110A1 DE 2744110 A1 DE2744110 A1 DE 2744110A1 DE 19772744110 DE19772744110 DE 19772744110 DE 2744110 A DE2744110 A DE 2744110A DE 2744110 A1 DE2744110 A1 DE 2744110A1
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Description

AKTIENGESELLSCHAFT £ Unser Zeichen Berlin und München VPA 77 P 6 7 6 1 BRO
Verfahren zur Stabilisierung des Mikrowellenoszillators im Sendezweig einer Sende-Empfangseinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Stabilisierung eines Mikrowellenoszillators im Sendezweig einer Sende-Empfangseinrichtung für ein analog oder digital moduliertes Funksystem zur Nachrichtenübertragung zwischen sich längs vorgegebener Strecken bewegenden Sende-Empfangsstationen und längs dieser Strecken in vorgegebenen Abständen angeordneten, in beiden Streckenrichtungen wirksamen Sende-Empfangsstationen.
Der Aufbau einer derartigen Sende-Empfangseinrichtung einer Relaisstation bzw. beweglichen Station ist Gegenstand einer weiteren Patentanmeldung der Anmelderin und wirdanhand eines Blockschaltbildes gemäß Fig. 1 nachstehend kurz beschrieben. Der Sendezweig dieser Sende-Empfangseinrichtung mit dem Modulationseingang I enthält einen Mikrowellenoszillator 3 und eine Stabilisierungsschaltung 4 für dessen Stabilisierung, der Empfangszweig enthält einen Mikrowellenmischer 5 sowie für die ZF-Aufbereitung einen Verstärker und Demodulator 6, die an den Modulationsausgang II angeschaltet sind. Senderzweig und Verstärkerzweig sind über einen Zirkulator 7 zusammengeschaltet, wobei an den Arm, der zwischen dem mit dem Sendezweig und dem mit dem Empfangszweig verbundenen Arm liegt, ein 3 dB-Teiler 8 angeschaltet ist, der mit zwei in ihrer Strahlrichtung um 180° versetzte Richtungen strahlenden Hornstrahlantennen 9, 10 verbunden ist.
KIu 1 Shy / 29.9.77
9098U/0418
27AA 110
-Jt-ό 77Ρ 676t BRO
An die Frequenzstabilität des Mikrowellenoszillators werden hohe Forderungen gestellt, resultierend aus der Notwendigkeit einer ökonomischen Ausnutzung des Frequenzbandes sowie aus der empfangsseitigen Anforderung an die ZF-Filterbaugruppen bezüglich der ZF-Bandbreiten. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Stabilisierung des Mikrowellenoszillators und eine Schaltung hierfür anzugeben, die in besonderer Weise für den vorstehend beschriebenen Anwendungsfall geeignet sind.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß das FM- bzw. FSK-modulierte Signal in einer ersten Phasenvergleichsschaltung mit dem um einen entsprechenden Faktor geteilten Signal eines freischwingenden, verstimmbaren Oszillators höherer Frequenz verglichen und über die gebildete Regelspannung der freischwingende Oszillator nachgeregelt wird, daß das stabilisierte Signal des freischwingenden Oszillators in der Frequenz vervielfacht und einem harmonischen Mischer zugeführt wird, dem zugleich ein Teil der Leistung des zu stabilisierenden Mikrowellenoszillators zugeführt wird, daß die im Mischer entstehende Zwischenfrequenz in einer zweiten Phasenvergleichsschaltung mit der Frequenz des freischwingenden stabilisierten Oszillators verglichen und über die Ausgangsspannung der zweiten Phasenvergleichsschaltung der Mikrowellenoszillator nachgeregelt wird.
Die FM- bzw. FSK-Modulation des von einem Oszillator erzeugten Referenzsignals kann dabei in vorteilhafter Weise in der Jeweiligen Zwischenstation erfolgen oder es kann das quarzstabile Referenzsignal für die Zwischenstationen eines Modulationsabschnittes in der Hauptstation erzeugt und mit der FM- bzw. FSK-Modulation an die Zwischenstationen übertragen werden.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 im Blockschaltbild die Sende-Empfangseinrichtung einer Relaisstelle bzw. beweglichen Station,
9098U/0A18
27U11Q
-X- t 77P 6761 BRD
Fig. 2 und 3 Stabil!sierungsschaltungen für den Mikrowellenoszillator der Sende-Empfangseinrichtung und
Fig. 4 und 5 eine Schaltung zur Verteilung von Modulationsfrequenzen an Relaisstationen und einen Quarzgenerator in der Hauptstation bei drei verschiedenen Frequenzen.
Bei der Stabilisierungsschaltung nach Fig. 2, bei der zur Veranschaulichung für die Frequenzen der Oszillatoren und die Frequenzteiler bzw. -vervielfacher Zahlenwerte eingetragen sind, ist der Modulationseingang mit I bezeichnet. Das von dem Oszillator 11 erzeugte Signal (z.B. f ■ 10 MHz) wird durch Verstimmen der Resonanz eines im Querzweig angeordneten Quarzes 13 mittels einer parallel geschalteten Varaktordiode 12 FM- bzw. FSK-moduiiert (FM-Frequenzmodulation, FSK-Frequenzumtastung). Das modulierte Signal wird einer Phasenvergleichsschaltung 14 zugeführt und in dieser mit dem um den Faktor 50 in der Frequenz geteilten Signal eines freischwingenden, verstimmbaren 500 MHz-Oszillators (VCO) verglichen und der 500 MHz-Oszillator 16 nachgeregelt. Die Regelspannung wird in einem in der Regelschleife angeordneten Gleich- spannungsverstärker 17 verstärkt. Das quarzstabilisierte 500 MHz-Oszillatorsignal wird in einem Vervielfacher 18 um den Faktor 7 in der Frequenz vervielfacht und einem harmonischen Mischer 19 zugeführt. Dem harmonischen Mischer 19 wird außerdem ein mittels eines Richtkopplers 21 vom Signal des zu stabilisierenden Mikro wellenoszillators der Frequenz f = 35 GHz ausgekoppelter Teil als Lokaloszillatorsignal zugeführt. Die im harmonischen Mischer 19 entstehende Zwischenfrequenz von etwa 500 MHz wird in einem ZF-Verstärker 22 verstärkt und wiederum phasenstarr mit dem Signal des 500 MHz-Oszillators 16 der ersten Regelschleife in einer zweiten Phasenvergleichsschaltung 23 verglichen. Das in einem Gleichspannungsverstärker 24 verstärkte Ausgangssignal der zweiten Phasenvergleichsschaltung 23 regelt den zu stabilisierenden Mikrowellenoszillator 20 nach.
Fig. 3 zeigt eine Teildarstellung einer weiteren Ausführungsform einer Stabilisierungsschaltung, bei der, unterschiedlich zu der Ausführungsform nach Fig. 2, das Referenzsignal mit FM- bzw. FSK-
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- X- S* 77P 67 6 1 BRD
Modulation bereits über das Signalkabel 28 (Modulationskabel) zur Relaisstation übertragen wird. Das quarzstabilisierte Referenzsignal wird dabei für alle Relaisstationen eines Modulationsabschnittes in der Hauptstation erzeugt. Der Phasenvergleich findet hier zwischen dem über das Signalkabel übertragenen Signal des 100 kHz-Quarzgenerators und dem in dem Teiler 26 um den Faktor 5000 in der Frequenz geteilten Signal des freischwingenden, verstimmbaren 500 MHz-Oszillators 27 in der Phasenvergleichsschaltung 25 statt. Mit dem Ausgangssignal der Phasenvergleichsschaltung 25 wird der 500 MHz-Oszillator 27 über den Gleichspannungsverstärker 28 nachgeregelt.
Der weitere Aufbau der Stabilisierungsschaltung, beginnend mit der Abzweigung am Ausgang des 500 MHz-Oszillators (Punkt A der Schaltung) entspricht dabei dem strichliert umrandeten Schaltungsteil B von Fig. 2. Hinsichtlich Aufbau der Schaltung und deren Wirkungsweise wird daher auf die betreffenden Teile der Fig. 2 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
Soll ein Frequenzversatz mehrerer RelaisstatL onen gegeben sein (Staggering), dann werden entsprechend viele Modulationsfrequenzen übertragen und durch entsprechende Filter von der jeweiligen Relaisstation ausgefiltert. Eine für diesen Fall vorgesehene Schaltung ist in Fig. 4 dargestellt. Die Modulationsfrequenzen für drei Relaisstationen RS1, RS2, RS3 werden über ein Signalkabel 30 (Modulationskabel) übertragen. Jede Relaisstation RS1, RS2, RS3 enthält in ihrem Eingangszweig ein Filter 31, 32, 33, die im vorliegenden Fall auf die Frequenzen 50 kHz, 100 kHz und 200 kHz abgestimmt sind. In einem den Filtern jeweils nachgeschalteten Vorteiler 34, 35, 36 werden die drei verschiedenen Modulationsfrequenzen bis in die 50 kHz-Lage vorgeteilt, wobei sich hier die Frequenzen um den Mikrowellenfrequenzversatz, geteilt durch den Vervielfachungsgrad der Stabilisierungsschaltung, unterscheiden. Der Aufbau der Stabilisierungsschaltungen für den Mikrowellenoszillator der Sende-Empfangseinrichtung der einzelnen Relaisstationen entspricht dem in Fig. 2 dargestellten Aufbau.
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27U11Q
- 0 - C 77P 676 J BRD
Der Übersichtlichkeit wegen ist hierbei in Jeder Relaisstation RS1, RS2, RS3 lediglich eine Regelschleife mit der ersten Phasenvergleichs schal tiing 37, 38, 39 sowie dem 500 MHz-Oszillator A3, 44, 45 und dem Frequenzteiler 40, 41, 42 dargestellt. 5
Fig. 5 zeigt den Quarzgenerator in der Hauptstation bei drei verschiedenen Frequenzen. Jeder Zweig enthält dabei einen 10 MHz-Oszillator 46, 47, 48 mit einem Quarz 49, 50, 51 und einer Varaktordiode 52, 53, 54 im Querzweig sowie einen den 10 MHz-Oszilla- toren nachgeschalteten Vorteiler 55, 56, 57, in denen das FM- bzw. FSK-modulierte Signal i« Verhältnis 1 : 200, 1 : 100, 1 : 50 vorgeteilt wird. Die drei Ausgangssignale 50 kHz, 100 kHz, 200 kHz werden über ein gemeinsames Modulationskabel 30 den einzelnen Relaisstationen zugeführt und in diesen, wie in Flg. 4 dargestellt und vorstehend beschrieben, weiterverarbeitet. Die verschiedenfrequenten Relaisstationen können dabei selbstverständlich auch verschieden moduliert werden.
3 Patentansprüche 5 Figuren
809814/0418

Claims (3)

  1. 77 P 6 7 δ 1 BRO
    Patentansprüche
    Verfahren zur Stabilisierung des Mikrowellenoszillators im Sendezweig einer Sende-Empfangseinrichtung für ein analog oder digital moduliertes Funksystem zur Nachrichtenübertragung zwischen sich längs vorgegebener Strecken bewegenden Sende-Empfangsstationen und längs dieser Strecken in vorgegebenen Abständen angeordneten, in beiden Streckenrichtungen wirksamen Sende-EmpfangsStationen, dadurch gekennzeichnet, daß das FM- bzw. FSK-modulierte Signal (Referenzsignal für den Mikrowellenoszillator) in einer ersten Phasenvergleichsschaltung mit dem um einen entsprechenden Faktor geteilten Signal eines freischwingenden, verstimmbaren Oszillators höherer Frequenz verglichen und über die gebildete Regelspannung der freischwingende Oszillator nachgeregelt wird, daß das stabilisierte Signal des freischwingenden Oszillators in der Frequenz vervielfacht und einem harmonischen Mischer zugeführt wird, dem zugleich ein Teil der Leistung des zu s tabilisierenden Mikrowellenoszillators zugeführt wird, daß die im Mischer entstehende Zwischenfrequenz in einer zweiten Phasenvergleichsschaltung mit der Frequenz des freischwingenden stabilisierten Oszillators verglichen und über die Ausgangsspannung der zweiten Phasenvergleichsschaltung der Mikrowellen-Oszillator nachgeregelt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die FM- bzw. FSK-Modulation des von einem Oszillator erzeugten Referenzsignals in der Jeweiligen Zwischenstation erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das quarzstabilisierte Referenzsignal für die Zwischenstationen eines Modulationsabschnittes in der Hauptstation erzeugt und mit der FM- bzw. FSK-Modulation an die Zwischenstation übertragen wird.
    9098U/0418
    ORIGINAL INSPECTED
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