DE2755221A1

DE2755221A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur ueberwachung eines funkempfaengers

Info

Publication number: DE2755221A1
Application number: DE19772755221
Authority: DE
Inventors: Dirk Johan Dipl Ing Braak; Erich Ing Grad Grohmann
Original assignee: Tekade Felten and Guilleaume Fernmeldeanlagen GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1977-12-10
Filing date: 1977-12-10
Publication date: 1979-06-13
Also published as: SE7812648L; IT1101492B; FR2411515A1; AT375510B; CH638936A5; SE443269B; DK555378A; AU4238278A; DK150838C; AU523348B2; YU287378A; FR2411515B1; NL7812054A; NO784142L; ATA877978A; US4322857A; NO147935C; NO147935B; ES475811A1; GB2011763B

Description

TE KA DE FELTEM & GUILLEaUME Den 09.12 .J27.7_r

FERNMELDEANLAGEN GMBH P 77330 Z/55221

Verfahren und SchaH nngsanordnuTr; zur Überwachung eines Funkempfanders

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selbsttätigen Überwachung von Funktionen eines Funlcempfangers, insbesondere dessen HF-Empfindlichkeit und dessen NF-Ausgangspogels, in Empfangspausen, wobei an den HF-Eingang ein HF-Testsignal gelegt wird und eine Störungsauswertung nach Gleichrichtung des Testsignals am Ausgang der NF-Stufe erfolgt.

Ein derartiges Überwachungsverfahren ist in der DT-PS I^ 66 552 beschrieben. Als Testsignal dient dabei eine um die Empfangsfrequenz als Mittenfrequenz gewobbelte und mit einer Tonfrequenz modulierte HF-Spannung. Der Wobbeihub des Testsignals ist größer als die Empfangsbandbreite des Empfängers. Bei Mehrkanalempfängern ist er größer als der Frequenzbereich aller schaltbaren Kanäle. Ein Umschalten des Testsignals wird damit überflüssig.

Das Testsignal wird durch die HF-Stufe, die ZF-Stufe und die NF-Stufe geführt und danach gleichgerichtet. Das gleichgerichtete Testsignal steuert ein Relais, das bei Störungen eine Störanzeige abgibt oder auf einen Ersatzempfänger umschaltet. Grundsätzlich spricht diese Überwachungsschaltung zwar auf eine erniedrigte Empfindlichkeit und auf einen abgesenkten NF-Ausgangspegel an. Die Störungskriterien lassen sich jedoch einzeln nur schwer einstellen.

In der DT-PS 10 "}k 716 ist eine Überwachungsschaltung für einen frequenzmodulierten Empfänger beschrieben.

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Mit dieser erfolgt Jedoch nur eine Überwachung bis zum Ausgang der ZF-Stufe. Als Testsignal dient eine NF-Spannung, mit der das Eigenrauechen der HF-Einganeestufe amplitudenmoduliert wird. Das Testsignal wird immer dann auf den Verstärkereingang geschaltet, wenn der Signalpegel am Ausgang der ZF-Stufe einen minimalen Wert unterschreitet. Gleichzeitg wird, die Empfangsantenne abgeschaltet. Dies erfolgt auch dann, wenn der Empfänger an sich in Ordnung ist, momentan aber nur ein schwaches Empfangssignal vorliegt. Erst nach dem Durchlauf des Testsignals kann die Antenne wieder eingeschaltet werden. Die Überwachungsschaltung führt also zu unerwünschten Empfangslücken· Die Spannung des Eigenrauschens ist nicht über eine längere Betriebszeit und unter unterschiedlichen Bedingungen konstant, so daß eine exakte Festlegung der Störungskriterien ausgeschlossen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Überwachungsverfahren und eine Überwachungsschaltung so zu gestalten, daß die Ansprechkriterien hinsichtlich der HF-Empfindlichkeit und hinsichtlich des NF-Pegels getrennt einstellbar sind und getrennt gleichzeitig geprüft werden.

Nach der Erfindung wird obige Aufgabe dadurch gelöst, daß ein breitbandiger Rauschsignalimpuls an den HF-Eingang gelegt wird, daß ein erstes Teilsignal des Rauschsignalimpulses an der ZF-Stufe abgeleitet, gleichgerichtet und mit einem ersten Schwellwert verglichen wird, der zwischen den Amplituden des im Falle gestörter bzw. ungestörter HF-Empfindlichkeit auftretenden Teilsignals liegt, daß ein zweites Teilsignal nach der NF-Stufe abgegriffen, gleichgerichtet und mit einem zweiten

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Schwellwert verglichen wird, der zwischen den Amplituden des im Falle gestörten bzw. ungestörten NF-Ausgangspegels auftretenden Teileignale liegt, und daß die Teilsißnale danach digital so verarbeitet werden, daß während der Dauer des Rauschsignalimpulses beim Fehlen eines oder beider der Teilsignale ein Störsignal abgegeben wird. Die Einstellung des Schwellwerts, bei dem die IIF-Empfindlichkeit als nicht mehr ausreichend zu betrachten ist, und die Einstellung des Schwellwerts, bei dem der NF-Pegel als zu niedrig zu betrachten ist, sind voneinander unabhängig. Jede der Einstellungen lässt sich damit exakt nach den jeweiligen Betriebsbedingungen festlegen. Das Rauschsignal enthält die für die beiden Kontrollen notwendigen Signalanteile. Die Aufspaltung in Teilsignale ist einfach. Es können außerdem auch alle Kanäle des Empfängers überwacht werden.

In bevorzugter Weiterbildung des Verfahrens wird das Störsignal an eine Störanzeigeschaltung über eine erste Verzögerungsschaltung geleitet, deren Verzögerungszeit langer als der zeitliche Abstand zweier Rauschsignalimpulse ist. Im ordnungsgemäßen Zustand des Empfängers tritt mit den Rauschsignalinipulsen ein Impuls in die Verzögerungsschaltung. Erst wenn dieser ausbleibt, spricht die Störanzeigeschaltung an. Ein Ausfall der Überwachungsschaltung selbst ist dabei mitüberwacht. Die Störanzeigeschaltung kann beispielsweise von einer Anzeigelampe und/oder einem Relais gebildet sein, das die Störungsmeldung zu einer übergeordneten Stelle weitergibt. Das Relais kann auch die Umschaltung auf einen Ersatzempfänger vornehmen.

Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur DurchfUh-

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rung des beschriebenen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet , daß am Ausgang eines Prüfimpulsgenerators ein Rauschgenerator und ein Eingang einer Gatterschaltung liegen, an der an zwei weiteren Eingängen die Ausgänge von Schwellwertschaltern angeschlossen sind, deren einer über einen Gleichrichter, die ZP-Stufe und die HF-Stufe und deren anderer über einen weiteren Gleichrichter, die NF-Stufe, die ZF-Stufe und die HF-Stufe mit dem Rauschgenerator verbunden ist.

Die Schaltung vereinfacht sich bei einem Empfänger mit einer Krachsperre, deren Steuersignal über einen Gleichrichter, einen Schwellwertschalter und eine Verzögerungsschaltung von der ZF-Stufe abgeleitet ist. In diesem Fall wird der Schaltweg für das erste Teilsignal durch Verbinden der für die Krachsperre vorgesehenen Verzögerungsschaltung mit dem Gatter geschaltet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Die Figur zeigt den Schaltplan einer selbsttätigen Überwachungsschaltung für einen Funkempfänger.

Der Funkempfanger weist eine HF-Stufe 1, eine ZF-Stufe und eine NF-Stufe 3 auf. Zwischen der NF-Stufe 3 und dem Empfängerausgang k liegt ein als übliche Krachsperre arbeitender Schalter 5· Der Schalter 5 wird von einem Signal gesteuert, das an der ZF-Stufe 2 abgegriffen, in einem Gleichrichter 6 gleichgerichtet, über einen Schwellwertschalter 7» eine Verzögerungsschaltung 26 und einen weiteren Schalter 8 an den Sohalter 5 angelegt wird. Das den Schalter 5 steuernde Signal bildet gleichzeitig die Empfängerbeaufschlagtmeldung, die an einem Ausgang 9

ansteht. Sobald über eine Antenne 10 ein Nutzsignal anliegt, das den im Schwellwertschalter 7 eingestellten Wert übersteigt, wird der Schalter 5 nach Ablauf der mit der Verzögerungsschaltung 26 bestimmten Verzögerungszeit geschlossen und am Ausgang 9 steht die Empfängerbeauf schlagtmeldung an.

Der Schwellwert des Schwellwertschalters 7 ist mittels eines einstellbaren Widerstands 11 zu verstellen. Der Ausgang der Verzögerungsschaltung 26 ist über eine Leitung 12 mit einem UND-Gatter 13 verbunden. An dem Ausgang der NF-Stufe 3 liegt ein weiterer Gleichrichter I^ und ein weiterer Schwellwertschalter 15» dessen Schwell— wert mittels eines einstellbaren Widerstands l6 zu justieren ist. Der Schwellwertschalter 15 ist über eine Leitung 17 an einen zweiten Eingang des UND-Gatters 13 angeschlossen.

Der Ausgang eines Prüfimpulsgenerators 18 liegt an einem dritten Eingang des UND-Gatters 13 und an einem Rauschgenerator 19. Der Ausgang des Rauschgenerators 19 ist über ein Dämpfungsglied 20 mit einstellbarer Dämpfung an die HF-Stufe 1 angeschlossen.

Ausgangsseitig liegt an dem UND-Gatter 13 eine Verzögerungsschaltung 21, der ein Schalter 22 nachgeschaltet ist, der vor einem Ausgang 23 für die Störungsmeldung liegt. Die Verzögerungsschaltung 21 ist beispielsweise von einer integrierten Zeitgeberschaltung gebildet, die durch jeden Impuls am Ausgang der Gatterschaltung 13 zurückgesetzt wird, so daß die Verzögerungszeit auf jeden Impuls von neunin beginnt.

ι π u u

Der Steuereingang des Schalters 22 ist über eine Leitung 2h mit dem Ausgang des Schalters 8 verbunden. An dieser Leitung liegt neben dem Ausgang 9 auch ein Schalteingang des Prüfimpulsgenerators 18. Weiterhin ist die Leitung 2k an einen Stelleingang des Schwellwertschalters 7 angeschlossen.

Der Schalter 8 wird über eine Verzögerungsschaltung 25 vom Prüfimpulsgenerator 18 gesteuert. Die Verzögerungsschaltungen 25 und 26 sind beispielsweise aus RC-Gliedern aufgebaut, denen Bauelemente mit fester Schaltschwelle nachgeschaltet sind.

Im Ausführungsbeispiel ist für die Anzeige einer Störung eine Anzeigelampe 27 vorgesehen. Zur Daueranzeige kann die Anzeigelampe mit einer Selbsthalteschaltung versehen sein. Zusätzlich oder anstelle der Anzeigelampe kann ein Relais eingesetzt werden, das die Störung einer übergeordneten Stelle weitermeldet, oder auf einen Ersatzempfänger umschaltet. Für die Anzeige der Empfängerbeaufschlagtmeldung ist im Ausführungsbeispiel eine Anzeigelampe 28 vorgesehen.

Die beschriebenen Baugruppen sind in üblicher Weise aufgebaut.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Schaltungsanordnung ist etwa folgende:

Xn den Empfangspausen ist der Schalter 22 geschlossen und der Prüfimpulsgenerator läuft. Er erzeugt beispielsweise Prüfimpulse mit einer Impulsdauer von etwa 100 ms in Zeitabständen von 30 s. Mit diesen Impulsen wird der Rauschgenerator 19 durchgeschaltet, so daß an der

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IIF-Stufe 1 Rauschsignalimpulse anstehen. Die Rauschsignalimpulse werden über das Dämpfungsglied 20 lose in die HF-Stufe eingekoppelt, so daß der Empfängereingang nicht belastet oder verstimmt wp.rd. Die Amplitude des Rauschsignalimpulses ist mit dem Dämpfungsglied 20 höher eingestellt als der mit dem Widerstand 11 gewählte Schwellwert des Schwellwertschalters 7· Die Amplitude des Rauschsignals wird z.B. um 6 dB über den Schwellwert des Schwellwertschalters 7 gelegt. Damit ist die für die Überwachung die IIF-Empfindlichkeit maßgebliche Größe eingestellt. Der Schwellwert wird mittels des Widerstands 11 entsprechend der betrieblichen Erfordernisse für die Abschaltung der Rauschsperre 5 eingestellt.

Der Schwellwert des Schwellwertschalters 15 ist mittels des Widerstands l6 so eingestellt, daß er größer als das in der NF-Stufe abgegriffene Teilsignal ist, wenn dieses z.B. um 6 dB abgefallen ist.

Die Verzögerungsschaltung 26 hat die Aufgabe, das Ausgangssignal des Schwellwortschalters 7 bei jedem Rauschsignalimpuls solange zu verzögern, bis der Schalter 8 geöffnet ist. Sonst würde das Ausgangssignal des Schwollwertschaltors 7 über die Leitung 2'l· den Prüfimpulsgenerator 18 vorzeitig abschalten. Die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung 26 ist größer als die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung 25. Sie beträgt beispielsweise ^O ms. Sie muß jedoch kleiner sein als die Dauer des Prüfimpulses.

Emmor wenn ein Rauschsignal impuls des Rauschsignalgenerators L9 an der IIF-Stufe ansteht und die Empfängerschaltung nicht gestört ist, stnhen an den drei Eingängen

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des UND-Gatters gleichzeitig Signale an, so daß dieses einen Impuls über die Verzögerungsschaltung 21 gibt. Die VorzügerungezeiL der Vorzögerungsschaltung 21 ist größer als der Abstand der Prüfimpulse. Sie beträgt beispielsweise 100 s. Diese Verzögerungszeit beginnt mit jedem Impuls neu zu laufen, so daß am Ausgang der Verzögerungsschaltung 21 nur dann ein Signal auftritt, wenn nicht innerhalb der Verzögerungszeit - nach 30 s - ein weiterer Impuls auftritt. Dies ist dann der Fall, wenn eines der Teilsignale infolge einer Störung die Schwollwerte der Schwellwertschalter 7 oder 15 nicht mehr erreicht. In diesem Pail steht dann am Ausgang 23 ein Signal an, das eine Störungsanzeige auslöst.

Während der Impulsdauer ist der Schalter 8 vom Prüfimpulsgenerator 18 über die Verzögerungsschaltung 25 geöffnet. Es kann damit während der Prüfung keine Empfängerbeaufschlagtmeldung, kein Öffnen des Schalters 22 und kein Abschalten des Prüfimpulsgenerators 18 erfolgen. Die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung

25 beträgt beispielsweise etwa 20 ms. Diese ist notwendig, da das Signal auf der Leitung 12 erst nach dem Prüfimpuls abklingt. Ohne diese Verzögerungsschaltung könnte das Signal auf der Leitung 12 die Krachsperre 5 unerwünschterweise kurz durchschalten. Damit die Verzögerungsschaltung 26 nicht die Wirkung der Verzögerungsschaltung 25 aufhebt, ist die Verzögerungsschaltung

26 so ausgelegt, daß sie lediglich die Einschaltflanke des Ausgangssignals des Schwellwertschalters 7 verzögert, Di ο Abschaltflanke soll durch die Verzögerungsschaltung 26 nicht verzögert werden. Dies lässt sich einfach dadurch erreichen, daß dem RC-GIiöd der Verzögerungsschaltung 26 ein Schalttransistor nachgeschaltel ist,

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der durch die Abschaltflanke dos Ausgangssignals des Schwellwertschalters 7 durchgeschaltet wird und das RC-Glied entlädt.

Wird zwischen den Prüfimpulsen ein Signal über die Antenne 10 empfangen, dann schaltet dieses über den jetzt geschlossenen Schalter 8 die Krachsperre 5 durch. Gleichzeitig steht am Ausgang 9 die Empfängerbeaufschlagtmeldung an, der Schalter 22 ist offen und der Prüfimpulsgenerator 18 abgeschaltet, so daß auch der Rauschgenerator nicht arbeitet. Außerdem wird der Schwellwertschalter 7 auf die gegenüber der Ansprechschwelle niedrigere Abfallschwelle der Krachsperre umgeschaltet .

Bei der beschriebenen Schaltungsanordnung ist neben den genannten Vorteilen hinsichtlich der Überwachung günstig, daß der Rauschgenerator einfach und unkritisch aufzubauen ist und daß er keine aufwendige Abschirmung gegenüber den anderen Schaltungsteilen des Empfängers benötigt, da er nur eine sehr kleine Spannung (z.B. 100 yV) erzeugen muß und während des Empfangs nicht läuft. Im übrigen ist er einfach abzugleichen und das Rauschsignal weist gegenüber anderen Signalen, die zur Überwachung sämtlicher Kanäle geeignet wären, eine hohe Langzeit- und Temperaturstabilität auf. Das Rauschsignal muß keine besonders hohe Amplitude haben, so daß durch Abstrahlung des Rauschsignals über die Antenne andere Funkempfänger nicht gestört werden können.

Besonders einfacli wird die Schaltung durch Ausnutzung der im Funkempfänger sowieso vorhandenen Krachsperre. Diese arbeitet häufig mit einer Verzögerungsschaltung 26,

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um ein Ansprechen auf sehr kurze Störimpulse, beispielsweise Störimpulse von Kfz-Zündanlagen, zu verhindern.

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Claims

TB KA DB FELTSN & GüILLEAUME Den 09.12.1977

FERNMELDEANLAGEN GMBH P 77330

Patentansprüche

Verfahren zur selbsttätigen Überwachung von Funktionen eines Funkempfängers, insbesondere dessen HF-Empfindlichkeit und dessen NF—Ausgangspegels, in Empfangspausen, wobei an den HF—Eingang ein HF-Testsignal gelegt wird und eine Störungsauswertung nach Gleichrichtung des Testsignals am Ausgang der NF-Stufe erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein breitbandiger Rauschsignalimpuls an den HF-Eingang gelegt wird, daß ein erstes Teilsignal des Rauschsignalimpulses an der ZF-Stufe abgeleitet, gleichgerichtet und mit einem ersten Schwellwert verglichen wird, der zwischen den Amplituden des im Falle gestörter bzw. ungestörter HF-Empfindlichkeit auftretenden Teilsignals liegt, daß ein zweites Teilsignal des Rauschsignalimpulses nach der NF-Stufe abgegriffen, gleichgerichtet und mit einem zweiten Schwellwert verglichen wird, der zwischen den Amplituden des im Falle gestörten bzw. ungestörten NF-Ausgangspegels auftretenden Teilsignals liegt, und daß die Teilsignale nach dem Schwellwertvergleich digital so verarbeitet werden, daß währe«!der Dauer des Rauschsignalimpulses beim Fehlen eines oder beider der Teilsignale ein Störsignal abgegeben wird.

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ORIGINAL INSPECTED
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Störsignal an eine Störanzeigeschaltung über eine ersto Verzögerung»schaltung geleitet wird, deren Verzögerungszeit länger als der zeitliche Abstand zweier Rauschsignalimpulse ist.
3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang eines Prüfimpulsgenerators (l8) ein Rauschgenerator (l9) und ein Eingang einer Gatterschaltung (13) liegt, an der an zwei weiteren Eingängen die Ausgänge von Schwellwertschaltern (7» 15) angeschlossen sind, deren einer über einen Gleichrichter (6), die ZF-Stufe (2) und die HF-Stufe (l) und deren anderer über einen weiteren Gleichrichter (l'j), die NF-Stufe (3), die ZF-Stufe (2) und die HF-Stufe (l) mit dem Rauschgenerator verbunden ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 für einen Funkempfänger mit einer Krachsperre, deren Steuersignal über einen Gleichrichter, einen Schwellwertschalter und eine Verzögerungsschaltung von der ZF-Stufe abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang dieser zweiten Verzögerungsschaltung (26) mit einem Eingang der Gatterschaltung (13) verbunden ist.
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Gatterschaltung (13) über die erste Verzögerungsschaltung (21) mit einer Störanzeigeschaltung (27) verbunden ist.
6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden

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Ansprüche für einen Punkempfänger aiit Empfängerbeaufschlagtmeldung, dadurch gekennzeichnet, daß das als EmpfHngerbeaufechlagtmeldung auftretende Signal den Prüfimpulsgenerator (l8) sperrt.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungsschaltung (2l) ein Schalter (22) nachgeschaltet ist, der von dem als Empfängerbeaufschlagtmeldung auftretenden Signal geöffnet wird.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Prüfimpulsgenerators (l8) über eine dritte Verzögerungsschaltung (25) an einen Schalter (8) gelegt ist, der das Signal zur Empfängerbeaufschlagtmeldung sperrt.
9. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit der zweiten Verzögerungsschaltung (26) langer als die der dritten Verzögerungsschaltung (25), aber kürzer als die Prüfimpulsdauer ist, und die zweite Verzögerungsschaltung nur die Anstiegsflanke des ersten Teilsignals des Rauschsignalimpulses verzögert.

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