DE2812575A1 - Phase controlled antenna array - uses transmitters, each with pilot control circuit with phase discriminator and adjustable phase shifter - Google Patents
Phase controlled antenna array - uses transmitters, each with pilot control circuit with phase discriminator and adjustable phase shifterInfo
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Abstract
Description
Phasengesteuertes AntennenfeldPhased antenna field
Die Erfindung bezieht sich auf ein phasengesteuertes Antennenfeld mit einzelnen Antennenelementen.The invention relates to a phased array of antennas with individual antenna elements.
In einem solchen Antennenfeld wird eine Strahlungskeule durch eine bestimmte Phasenbelegung der Antennenelemente erzeugt. Eine Sendekeule entsteht, wenn die Einzelstrahlermit Sendeträgern gespeist werden, die vorgegebene Phasenunterschiede aufweisen. Eine Empfangskeule entsteht, wenn die von den Einzelstrahlern empfangenen Trägersignale mit vorbestimmten Phasenverschiebungen beaufschlagt werden. Mit anderen Worten läßt sich mittels eines solchen Antennenfeldes eine Richtantenne verwirklichen, deren Richtstrahlung sowohl hinsichtlich der Strahlbreite der Hauptkeule als auch hinsichtlich der Strahlrichtung dieser hauptkeule durch die Phasenbelegung der einzelnen Antennenelemente gesteuert werden kann.In such an antenna field, a radiation lobe is generated by a certain phase assignment of the antenna elements generated. A transmission lobe is created if the individual radiators are fed with transmission carriers, the predetermined phase differences exhibit. A reception lobe arises when the received from the individual radiators Carrier signals are applied with predetermined phase shifts. With others Words, a directional antenna can be realized by means of such an antenna field, their directional radiation both in terms of the beam width of the main lobe and with regard to the beam direction of this main lobe by the phase allocation of the individual Antenna elements can be controlled.
Die Einstellung einer gewünschten Phasenbelegung und damit die Einstellung einer bestimmten Strahlungskeule kann mit Hilfe von Phasenschiebern oder durch Vorgabe von Sollwertspannungen für die den einzelnen Antennenelementen zugeordneten Phaseneinstellvorrichtungen herbeigeführt werden. Wie beispielsweise die Literaturstelle "Electronic Design, April 1961, Seite 170, ausweist, kann die Phasenbelegung der Antennenelemente des Antennenfeldes mit einer festverdrahteten oder schaltbaren passiven Phasenschiebermatrix erzeugt werden, die entweder in der Radiofrequenzebene unmittelbar vor den einzelnen Antennenelementen oder im Zwischenfrequenzbereich eingefügt wird.The setting of a desired phase assignment and thus the setting a certain radiation lobe can with the help of phase shifters or by specifying setpoint voltages for the individual antenna elements associated phase adjustment devices are brought about. Like for example the reference "Electronic Design, April 1961, page 170, identifies, the Phase assignment of the antenna elements of the antenna field with a hardwired or switchable passive phase shifter matrix can be generated either in the Radio frequency level immediately in front of the individual antenna elements or in the intermediate frequency range is inserted.
Wie die Praxis zeigt, führen bei der Einstellung der Phasenbelegung im Radiofrequenzbereich die unvermeidlichen Dämpfungsverluste der Phasenschieberelemente zur Reduzierung der abgestrahlten Leistung bzw. zur Verminderung der Empfangsempfindlichkeit. Wird dagegen die Phasenbelegung im Zwischenfrequenzbereich eingestellt, so können die Sende- und Empfangsverstärker bei minimalen Zuleitungsverlusten an die einzelnen Antennenelemente angekoppelt werden. Es ist hierbei jedoch zu beachten, daß für die Ausrichtung der Antennenkeulen die Phasenbeziehung in der Radiofrequenzebene an den Anschlüssen der einzelnen Antennenelemente entscheidend ist. Es besteht mit anderen Worten die latente Gefahr, daß die im Zwischenfrequenzbereich eingestellten Phasenverschiebungen bei der Ubertragung in die Radiofrequenzebene verfälscht werden, z.B. durch temperatur-und alterungsabhängige Phasencharakteristiken der Sende- und/oder Empfangseinrichtungen. Die Folge davon sind unerwünschte Deformationen der Antennenkeule und Richtfehler in der Strahlungscharakteristik.As practice shows, lead when setting the phase assignment in the radio frequency range the unavoidable attenuation losses of the phase shifter elements to reduce the radiated power or to reduce the reception sensitivity. If, on the other hand, the phase assignment is set in the intermediate frequency range, then the transmit and receive amplifiers with minimal line losses to the individual Antenna elements are coupled. It should be noted, however, that for the alignment of the antenna lobes the phase relationship in the radio frequency plane at the connections of the individual antenna elements is decisive. It exists with in other words, the latent danger that the set in the intermediate frequency range Phase shifts in the transmission in the radio frequency level are falsified, e.g. by temperature- and age-dependent phase characteristics of the transmission and / or Receiving facilities. The consequence of this is undesirable deformation of the antenna lobe and directivity errors in the radiation pattern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein phasengesteuertes Antennenfeld der einleitend genannten Art eine weitere Lösung anzugeben, die auch bei Vor- nahme der Phaseneinstellung in der Zwischenfrequenzebene diese Einstellung mit hoher Genauigkeit auch in der Radiofrequenzebene gewährleistet.The invention is based on the object for a phase-controlled Antenna field of the type mentioned in the introduction to specify a further solution that also at pre acquisition of the phase setting in the intermediate frequency level this setting is guaranteed with high accuracy also in the radio frequency level.
Diese Aufgabe wird für ein als Sendeantenne vorgesehenes phasengesteuertes Antennenfeld mit einzelnen Antennenelementen, die jeweils an die Ausgänge von Sendeeinrichtungen, die mit Phaseneinstellvorrichtungen für den Träger des den Sendeeinrichtungen gemeinsamen Sendesignals aufweisen, angeschaltet sind, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jede Sendeeinrichtung einen Pilotregelkreis mit einem einstellbaren Phasenschieber und einem Phasendiskriminator aufweist, dessen ersten Eingang das dem Sendesignalweg in der ZF-Ebene zugesetzte und in der RF-Ebene am Ausgang der Sendeeinrichtung wiederum ausgekoppelte Pilotsignal zugeführt ist und an dessen zweiten Eingang das über einen Pilotsignalweg in gleicher Weise in die RF-Ebene umgesetzte Pilotsignal ebenfalls ansteht und daß der Ausgang des Phasendiskriminators mit dem Stelleingang des Phasenschiebers in Verbindung steht, der entweder vor dem Umsetzer und hinter der Pilotsignalzuführung im Sendesignalweg oder aber vor dem Eingang des Umsetzers für den Umsetzoszillator angeordnet ist.This task is performed for a phased array intended as a transmitting antenna Antenna field with individual antenna elements, each of which is connected to the outputs of transmitting devices, those with phase adjustment devices for the carrier of the transmission devices common Have transmission signal, are switched on, solved according to the invention in that each transmitter has a pilot control loop with an adjustable phase shifter and a phase discriminator, the first input of which is that of the transmission signal path added in the IF level and again in the RF level at the output of the transmitter coupled pilot signal is supplied and at the second input via a Pilot signal also converted into the RF plane in the same way pending and that the output of the phase discriminator with the control input of the phase shifter is in connection, which is either before the converter and after the pilot signal feed in the transmission signal path or in front of the input of the converter for the converter oscillator is arranged.
Ferner wird diese Aufgabe für ein als Empfangsantenne vorgesehenes phasengesteuertes Antennenfeld mit einzelnen Antennenelementen, die jeweils an die Eingänge von Empfangs einrichtungen, die Phaseneinstellvorrichtungen für den Träger der an den Ausgängen der Empfangseinrichtungen zu einm Summensignal zusammengefaßten Empfangssignale aufweisen, angeschaltet sind, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jede Empfangseinrichtung einen Pilotregelkreis mit einem einstellbaren Phasenschieber und einem Phasendiskriminator aufweist, dessen erster Eingang das dem Empfangssignalweg in der Radio- frequenz ebene am Eingang der Empfangs einrichtungzugesetzte und in der ZF-Ebene wiederum ausgekoppelte Pilotsignal zugeführt ist und an dessen zweiten Eingang das über einen Pilotsignalweg in gleicher Weise in die ZF-Ebene umgesetzte Pilotsignal ebenfalls ansteht und daß der Ausgang des Phasendiskriminators mit dem Stelleingang des Phasenschiebers in Verbindung steht, der entweder hinter dem Umsetzer und vor der Pilotsignalauskopplung im Empfangssignalweg oder aber vor dem Eingang des Umsetzers für den Umsetzoszillator angeordnet ist.Furthermore, this task is provided for a receiving antenna phase-controlled antenna field with individual antenna elements, each of which is connected to the Inputs from receiving devices, the phase adjusters for the carrier which are combined into a sum signal at the outputs of the receiving devices Have received signals, are switched on, solved according to the invention by that each receiving device has a pilot control loop with an adjustable phase shifter and a phase discriminator, the first input of which is that of the received signal path in the radio frequency level added at the input of the receiving device and the pilot signal coupled out again in the IF plane is fed to it second input via a pilot signal path in the same way in the IF level converted pilot signal is also pending and that the output of the phase discriminator is connected to the control input of the phase shifter, either behind the converter and before the pilot signal decoupling in the received signal path or before the input of the converter for the converter oscillator is arranged.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die gewünschte unterschiedliche Phasenbelegung der einzelnen Antennenelemente des phasengesteuerten Antennenfeldes in der Radiofrequenzebene mit relativ niedrigem Aufwand durch den Einsatz von Piltoregelkreisen gewährleisten läßt, durch-die auftretende unerwünschte Phasenänderungen im Sendesignalweg bzw. im Empfangssignalweg durch die hier vorgesehenen Umsetzeinrichtungen einschließlich der Verstärker und der selektiven Mittel kontinuierlich ausgeregelt werden können.The invention is based on the knowledge that the desired different phase assignment of the individual antenna elements of the phase-controlled Antenna field in the radio frequency level with relatively little effort by the Use of Piltoregelkreise can guarantee by-the undesired occurrences Phase changes in the transmission signal path or in the reception signal path due to the ones provided here Conversion devices including the amplifier and the selective means continuously can be regulated.
Durch die Literaturstelle IEEE, Transactions Antennes and Propagation, Vol. AP-12, 1964, Nr. 2, Seiten 161 bis 169 ist bereits ein elektronisch steuerbares adaptives Antennensystem bekannt, bei dem die Empfangseinrichtung für die einzelnen Antennenelemente ebenfalls eine Phaseneinstellvorrichtung aufweist , die hierbei in der Zwischenfrequenzebene wirksam ist. Diese Phaseneinstellvorrichtung besteht hier aber jeweils aus einem in der Phase nachgezogenen Umsetzoszillator, also in einem sogenannten "Phase Locked-Loop". Eine solche Phaseneinstellvorrichtung stellt einen relativ hohen Aufwand dar, weil hier jede Empfangseinrichtung einen eigenen Umsetzoszillator, der dazu noch in der Phase nachregelbar sein muß, benötigt. Außerdem eignet sich diese PhasenregeIanortnung nur für eine automatische Ausrichtung der Antenne auf eine sich im Raum bewegende Signalquelle, ist also in ihren Anwendungsmö.glichkeiten erheblich eingeschränkt.Through the reference IEEE, Transactions Antennes and Propagation, Vol. AP-12, 1964, No. 2, pages 161 to 169 is already an electronically controllable one adaptive antenna system known in which the receiving device for the individual Antenna elements also have a phase adjustment device, which here is effective in the intermediate frequency level. This phase adjuster consists but here in each case from a conversion oscillator traced in the phase, i.e. in a so-called "phase locked loop". Such a phasing device provides a relatively high effort because each receiving device has its own Conversion oscillator, which must also be adjustable in phase, is required. aside from that suitable this phase control arrangement is only for an automatic Alignment of the antenna to a signal source moving in space is therefore in their possible applications are considerably restricted.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das phasengesteuerte Antennenfeld dadurch in einfacher Weise gleichzeitig für Senden und Empfangen verwendet werden, daß jeweils eine Sende- und eine Empfangseinrichtung über einen Diplexer mit einem Antennenelement zusammengeschaltet werden.In a preferred embodiment of the invention, the phased The antenna field is used in a simple manner for sending and receiving at the same time be that in each case a transmitting and a receiving device via a diplexer be interconnected with an antenna element.
In-Weiterbildung der Erfindung können die Pilotregelkreise auch für phasengesteuerte Antenmenfelder zur Anwendung kommen, die gleichzeitig zwei und mehr nach Öffnungs- und Richtungswinkel sich unterscheidende Antennenkeulen realisieren, ohne daß hierzu die Anzahl der auf eine Sendeeinrichtung bzw. eine Empfangseinrichtung bezogenen Pilotregelkreise entsprechend vergrößert werden muß.In a further development of the invention, the pilot control loops can also be used for phase-controlled antenna fields come into use, the two and at the same time Realize more antenna lobes that differ according to the opening and direction angle, without the number of on a transmitting device or a receiving device related pilot control loops must be enlarged accordingly.
Für ein als Sendeantenne vorgesehenes phasengesteuertes Antennenfeld, bei dem die einstellbaren Phasenschieber vor den Umsetzern im Sendesignalweg der Sendeeinrichtungen angeordnet sind, weist jede Sendeeinrichtung zur Realisierung von m Antennen-Sendekeulen für m Sendesignale m einstellbare ausgangsseitig einander parallelgeschaltete Phasenschieber sowie einen ersten und einen zweiten synchron miteinander umlaufenden Schrittschalter mit m Schaltkontakten auf. Dabei sind die m Schaltkontakte des ersten Schrittschalters, an dessen Schaltarm das Regelsignal vom Ausgang des Phasendiskriminators anliegt, in einer vorgegebenen Reihenfolge über Haltekreise mit den m Stelleingängen der m Phasenschieber verbunden. Die m Schaltkontakte des zweiten Schrittschalters, an dessen Schaltarm das Pilotsignal anliegt, stehen dabei in der gleichen Reihenfolge mit den zugehörigen m Signaleingängen für die m Sendesignale in Verbindung.For a phase-controlled antenna field intended as a transmitting antenna, in which the adjustable phase shifters in front of the converters in the transmission signal path of the Transmitting devices are arranged, each transmitting device has to be implemented of m antenna transmission lobes for m transmission signals, m adjustable output side to each other phase shifter connected in parallel and a first and a second synchronous with each other revolving step switch with m switching contacts. There are those m Switching contacts of the first step switch, on whose switching arm the control signal from the output of the phase discriminator is present, in a predetermined order connected to the m control inputs of the m phase shifters via holding circuits. The m Switching contacts of the second step switch, on whose switching arm the pilot signal is present, stand in the same order with the associated m signal inputs for the m transmission signals in connection.
Eine entsprechende Lösung für ein als Empfangsantenne vorgesehenes phasengesteuertes Antennenfeld ist im Patentanspruch 5 angegeben.A corresponding solution for one provided as a receiving antenna Phased antenna array is specified in claim 5.
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann das als Empfangsantenne vorgesehene phasengesteuerte Antennenfeld dadurch automatisch auf ein empfangenes Notrufsignal nachgeführt werden, daß ein zusätzliches Antennenelement mit einer ihm nachgeschalteten Notrufempfangseinrichtung mit einem Empfangsmischer und einem diesem nachgeschalteten schmalen Bandpaßfilter vorgesehen ist. Dabei weist die Notrufempfangseinrichtung neben dem Notrufsignalausgang einen Steuersignalausgang für eine Schalteinrichtung auf, über die bei Auftreten eines N trufsignals und damit eines Schaltsignals, am Steuersignalausgang, das Pilotsignal für die Pilotregeikreise der Empfangseinrichtungen durch das Notrufsignal ersetzt wird und dieses Schaltsignal zusätzlich, sofern erforderlich, die in den Pilotregelkreisen der Empfangs einrichtungen wirksamen veränderbaren Steuersignale abschaltet.According to another development of the invention, this can be used as a receiving antenna provided phased antenna field thereby automatically to a received Emergency signal are tracked that an additional antenna element with a downstream emergency call receiving device with a receiving mixer and a this downstream narrow bandpass filter is provided. The emergency call receiving device In addition to the emergency signal output, a control signal output for a switching device on, over which when an N trufsignals and thus a switching signal occurs, on Control signal output, the pilot signal for the pilot control circuits of the receiving devices is replaced by the emergency signal and this switching signal, if necessary, the effective changeable in the pilot control loops of the receiving devices Switches off control signals.
Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind in den Patentanspruchen 6 bis 8 angegeben.Further preferred embodiments of the invention are set out in the claims 6 to 8 indicated.
An Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeuten Fig. 1 ein Übersichtsblockschaltbild eines für Senden und Empfangen geeignetes phasengesteuertes Antennenfeld nach der Erfindung Fig. 2 das Blockschaltbild einer Sendeeinrichtung nach Fig. 1 Fig. 3 das Blockschaltbild einer Empfangseinrichtung nach Fig. 1 Fig. 4 das Blockschaltbild einer Notruf-Empfangs einrichtung nach Fig. 1 Fig. 5 ein für mehrere Sendesignale erweitertes Blockschaltbild der Sendeeinrichtung nach Fig. 2 Fig. 6 ein für mehrere Empfangssignale erweitertes Blockschaltbild der Empfangseinrichtung nach Fig. 3.On the basis of the exemplary embodiments shown in the drawing the invention will be explained in more detail below. In the drawing mean Fig. 1 is an overview block diagram of a phased array suitable for sending and receiving Antenna array according to the invention FIG. 2 shows the block diagram of a transmitting device after Fig. 1 Fig. 3 the block diagram of a receiving device according to Fig. 1 Fig. 4 the Block diagram of an emergency call receiving device according to FIG. 1, FIG. 5, one for several Transmission signals expanded block diagram of the transmission device according to FIG. 2, FIG. 6 an expanded block diagram of the receiving device for several received signals according to Fig. 3.
Das eine Sende-Empfangsantenne darstellende phasengesteuerte Antennenfeld nach Fig. 1 weist n+1 Antennenelemente ATE1, AE2...AEn, AEn+1 auf. Die Antennenelemente AE1...AEn sind jeweils über die Diplexer DI1---DIn mit einer Sendeeinrichtung SEI... SEn und einer Empfangseinrichtung EE1... EEn+1 verbunden. Die Empfangseinrichtung EEn+I stellt zusammen mit ihrem Antennenelement AEn+1 eine Notruf-Empfangs einrichtung dar, auf die noch näher eingegangen wird.The phased array antenna that represents a transmit / receive antenna According to FIG. 1, n + 1 antenna elements ATE1, AE2 ... AEn, AEn + 1. The antenna elements AE1 ... AEn are each connected to a transmitter SEI ... SEn and a receiving device EE1 ... EEn + 1 connected. The receiving device EEn + I, together with its antenna element AEn + 1, provide an emergency call reception facility which will be discussed in more detail below.
Die Sendeeinrichtung SEI.. SEn haben einen Eingang für das sendeseitige PilotsignalPs einen Eingang für das Umsetzoszillatorsignal OS und jeweils einen Eingang für ein Steuersignal CS1s...CSns. In gleicher Weise weisen die Empfangseinrichtungen EEI. . .EEn einen Eingang für das empfangsseitige Pilotsignal Pe einen Ausgang für das Empfangssignal ES, einen Eingang für das empfangsseitige Umsetzoszillatorsignal OE und einen Eingang für ein Steuersignal CS1e...CSne auf.The transmitting device SEI .. SEn have an input for the transmitting side PilotsignalPs has an input for the translation oscillator signal OS and one each Input for a control signal CS1s ... CSns. The receiving devices EEI. . .EEn an input for the receiving-side pilot signal Pe an output for the received signal ES, an input for the conversion oscillator signal on the receiving side OE and an input for a control signal CS1e ... CSne.
Die Steuersignale werden von einer Steuereinrichtung ST geliefert, die eine den Sende- und Empfangseinrichtungen entsprechende Zahl von Steuersignalgebern STg aufweist. Die Steuersignalgeber werden gemeinsam über den Datenbus rm vom Rechner CR gesteuert. Jeder Steuersig- nalgeber STg besteht eingangsseitig aus einem Zwischenspeicher ZP, dem über den Datenbus DB die Steuersignalsollwerte in Form von Adressen eingespeichert werden und einem sich an den Zwischenspeicher ZP anschließenden DigitalAnaloiandler D/A. Mit Hilfe der Steuersignale CSls...CSns und CSle...CSne lassen sich die für eine vorgegebene Strahl-Charakteristik des Antennenfeldes vorgegebenen Phaseneinstellungen der den Antennenelementen AE1...AEn zugeordneten Sende-und Empfangseinrichtungen vornehmen.The control signals are supplied by a control device ST, the number of control signal transmitters corresponding to the transmitting and receiving devices STg. The control signal generators are shared by the computer via the data bus rm CR controlled. Each tax signal The STg encoder is on the input side from a buffer ZP, to which the control signal setpoints via the data bus DB are stored in the form of addresses and are sent to the buffer ZP subsequent DigitalAnaloiandler D / A. With the help of the control signals CSls ... CSns and CSle ... CSne can be used for a given beam characteristic of the antenna field predetermined phase settings of the antenna elements AE1 ... AEn assigned Make sending and receiving devices.
Wie Fig. 1 ferner erkennen läßt, wird den Eingängen der Empfangseinrichtungen EE1...EEn das empfangsseitige Pilotsignal Pe über den von der Notruf-Empfangseinrichtung EEn+1 gesteuerten Umschalter US zugeführt. Die Notruf-Empfangseinrichtung EEn+1 weist neben ihrem Eingang für das empfangsseitige Umsetzoszillatorsignal OE einen Ausgang für das Notrufsignal NS und einen Steuersignalausgang für ein vom empfangenen Notrufsignal abgeleitetes Schaltsignal NR auf. Bei Empfang eines Notrufsignals NS wird dieses über den Umschalter US an die Eingänge der Empfangseinrichtungen für das Pilotsignal Pe gelegt und dabei gleichzeitig dieses Pilotsignal abgeschaltet. Zugleich wird das Schaltsignal I2R am Rechner CR für die Steuereinrichtung ST in dem Sinne wirksam, daß die Steuersignale am Ausgang dieser Steuereinrichtung abgeschaltet werden. Der Ersatz des empfangsseitigen Pilotsignals Pe durch das empfangene Notrufsignal NS hat die Wirkung, daß sich die Strahlcharakteristik des Antennenfeldes automatisch in Richtung der das Notrufsignal aus sendenden Signalquelle ausrichtet.As FIG. 1 also shows, the inputs of the receiving devices EE1 ... EEn the receiving-side pilot signal Pe via the from the emergency call receiving device EEn + 1 controlled changeover switch US supplied. The emergency call receiving device EEn + 1 has in addition to its input for the receiving-side conversion oscillator signal OE a Output for the emergency signal NS and a control signal output for a received from Emergency signal derived switching signal NR. When receiving an emergency signal NS is this via the switch US to the inputs of the receiving devices for placed the pilot signal Pe and at the same time switched off this pilot signal. At the same time, the switching signal I2R on the computer CR for the control device ST in effective in the sense that the control signals are switched off at the output of this control device will. The replacement of the receiving-side pilot signal Pe by the received emergency signal NS has the effect that the beam characteristics of the antenna field automatically in the direction of the signal source sending the emergency signal.
Das nähere Einzelheiten aufweisende Blockschaltbild für eine Sendeeinrichtung SE nach Fig. 1 weist im Signalzweig auf der Eingangs seite für das Sendesignal SS den einstellbaren Phasenschieber 9 auf, über den das Sendesignal dem einen Eingang des sendeseitigen Mischers SM zugeführt ist. Am zweiten Eingang des Mischers SM liegt das Umsetzoszillatorsignal OS an. Dem Mischer folgt der Bandpaß BP1, der die unenTünschten Mischanteile unterdrückt. Das Sendesignal wird dann zusammen mit dem Pilotsignal Ps, das ebenfalls dem einstellbaren Phasenschieber f über einen zweiten Eingang zugeführt und mit dem Sendesignal von der ZF-Ebene in die RF-Ebene hochgemischt worden ist, dem Koppler K zugeführt. Der Koppler K koppelt das Pilotsignal wiederum aus dem Sendesignalweg aus und fuhrt es dem einen Eingang des Phasendiskriminators PD zu. Das nicht ausgekoppelte Sendesignal wird im Anschluß an den Koppler K, dem zugehörigen Antennenelement eingespeist. Das Pilotsignal Ps wird weiterhin über den Mischer PM mit nachgeschalteten Bandpaß BP2 über einen besonderen Pilotsignalweg ebenfalls von der ZF-Ebene in die RF-Ebene hochgemischt und dem zweiten Eingang des Phasendiskriminators PD zugeführt. Die das Vergleichsergebnis beinhaltende Ausgangsspannung des Phasendiskriminators wird dem einen Eingang des Regelverstärkers RV zugeführt, an dessen zweitem Eingang das Steuersignal CSs anliegt. Der Regelverstärker ist ein Differenzverstärker, mit dessen Hilfe es möglich ist, in Abhängigkeit der Größe des Steuersig nals CSs den einstellbaren Phasenschieber ff in relativ weiten Grenzen einzustellen. Eine von Null Volt abweichende Steuerspannung CSs ergibt als Regelergebnis eine ihrer Größe proportionale Phasendifferenz zwischen dem Pilotsignal am Ausgang des Kopplers K und dem hochgemischten Pilotsignal am Ausgang des Bandpasses BP2.The more detailed block diagram for a transmitting device SE according to Fig. 1 has in the signal branch on the input side for the transmission signal SS the adjustable phase shifter 9, via which the Transmission signal which is fed to one input of the mixer SM on the transmitter side. At the second entrance of the mixer SM is the conversion oscillator signal OS. The bandpass filter follows the mixer BP1, which suppresses the undesired mixing components. The broadcast signal is then put together with the pilot signal Ps, which is also the adjustable phase shifter f via a second input and fed with the transmission signal from the IF level to the RF level has been mixed up, fed to the coupler K. The coupler K couples the pilot signal in turn out of the transmission signal path and leads it to one input of the phase discriminator PD too. The not decoupled transmit signal is connected to the coupler K, the associated antenna element fed. The pilot signal Ps is still over the mixer PM with a downstream bandpass filter BP2 via a special pilot signal path also mixed up from the IF level to the RF level and the second input of the phase discriminator PD supplied. The output voltage containing the comparison result of the phase discriminator is fed to one input of the control amplifier RV, the control signal CSs is present at the second input. The control amplifier is a differential amplifier, with the help of which it is possible, depending on the size of the control signal CSs the adjustable phase shifter ff within relatively wide limits to adjust. A control voltage CSs deviating from zero volts is the control result a phase difference proportional to its size between the pilot signal at the output of the coupler K and the highly mixed pilot signal at the output of the bandpass filter BP2.
Anstelle des einstellbaren Phasenschiebers 9 auf der Eingangsseite des Mischers SM kann auch ein einstellbarer Phasenschieber 8 ' auf der Eingangsseite des Mischers für das Umsetzoszillatorsignal OS vorgesehen sein. In Fig. 2 ist dies durch die Darstellung in un- terbrochenen Linien angedeutet. Auch beseht weiterhin die Möglichkeit, anstelle eines Differenzverstärkers als Regelverstärker einen einfachen Regelverstärker zu verwenden und die gewünschte Phasenverschiebung über das Steuersignal CSs mit Hilfe eines weiteren einstellbaren Phasenschiebers #" im Verbindungsweg zwischen dem Koppler K und dem Phasendiskriminator PD herbeizuführen.Instead of the adjustable phase shifter 9 on the input side of the mixer SM can also have an adjustable phase shifter 8 'on the input side of the mixer for the conversion oscillator signal OS can be provided. In Fig. 2 this is through the representation in un- indicated by broken lines. Even There is also the option of using a control amplifier instead of a differential amplifier to use a simple variable gain amplifier and the desired phase shift via the control signal CSs with the aid of a further adjustable phase shifter # "to bring about in the connection path between the coupler K and the phase discriminator PD.
Auch diese Variante ist in Fig. 2 in unterbrochenen Linien dargestellt.This variant is also shown in broken lines in FIG. 2.
Ein der Fig. 2 entsprechendes, nähere Einzelheiten aufweisendes Blockschaltbild für eine Empfangs einrichtung EE nach Fig. 1 zeigt Fig. 3. Das nunmehr in der Radiofrequenzebene vorliegende empfangsseitige Pilotsignal Pe wird in dieser Ebene über den Koppler K in den Empfangssignalweg eingekoppelt und gemeinsam mit dem empfangenen Signal im empfangsseitigen Mischer EM in die ZF-Lage umgesetzt. Das Empfangssignal ES durchläuft hier, bevor es den Ausgang der Empfangseinrichtung erreicht, den empfangsseitigen einstellbaren Phasenschieber Auf der Ausgangsseite des einstellbaren Phasenschiebers Ywird das Pilotsignal aus dem Empfangssignalweg über den Bandpaß 3P3 ausgekoppelt und dem einen Eingang des Phasendiskriminators PD zugeführt. Am anderen Eingang des Phasendiskriminators liegt das über den Mischer PM in die ZF-Lage umgesetzte Pilotsignal Pe. Auch hier kann anstelle des einstellbaren Phasenschiebers Q im Empfangssignalweg von einem einstellbaren Phasenschieber ! ' in der Zuleitung für das empfangsseitige Umsetzoszillatorsignal OE Gebrauch gemacht werden. Bei Verwendung eines einstellbaren Phasenschiebers ff " zwischen dem Bandpaß BP3 und dem Phasendiskriminators PD kann zum Wirksamwerden eines Steuersignals CSe auf eine Differenzverstärkerausfuhrung des Regelverstärkers RV verzichtet werden.A block diagram corresponding to FIG. 2 and showing more details for a receiving device EE according to FIG. 1, FIG. 3 shows that now in the radio frequency level The pilot signal Pe present at the receiving end is transmitted in this plane via the coupler K coupled into the received signal path and together with the received signal converted into the IF position in the EM mixer on the receiver side. The received signal ES passes through here, before it reaches the output of the receiving device, the receiving end adjustable phase shifter On the output side of the adjustable phase shifter Y the pilot signal is decoupled from the received signal path via the bandpass filter 3P3 and fed to one input of the phase discriminator PD. At the other entrance of the phase discriminator is that which is converted into the IF position via the mixer PM Pilot signal Pe. Here, too, instead of the adjustable phase shifter Q in the received signal path from an adjustable phase shifter! 'in the supply line for the receiving side Implementation oscillator signal OE use can be made. When using an adjustable Phase shifter ff "between the bandpass filter BP3 and the phase discriminator PD can for a control signal CSe to take effect on a differential amplifier design of the control amplifier RV can be dispensed with.
Die Notruf-Empfangseinrichtung EEn+1 nach Fig. 4 weist im Signalweg im wesentlichen den Empfangsmischer EMmit anschließendem Bandpaß BP auf, der hierbei eine möglichst schmale Durchlaßcharakteristik aufweist. Weiterhin enthält die Notruf-Empfangseinrichtung einen Schaltsignalerzeuger in Form eines über das empfangene Notrufsignal NS gesteuerten Schalter S der auf seiten seines Schaltarms mit einer das Schaltsignal liefernden Gleichspannungsquelle U verbunden ist.The emergency call receiving device EEn + 1 according to FIG. 4 has in the signal path essentially the receiving mixer EM with subsequent bandpass filter BP, which here has the narrowest possible transmission characteristic. Furthermore contains the emergency call receiving device a switching signal generator in the form of a controlled via the received emergency signal NS Switch S on the side of its switching arm with a supplying the switching signal DC voltage source U is connected.
Sollen über ein phasengesteuertes Antennenfeld nach Fig. 1 mehrere Sendesignale mit unterschiedlicher Ausrichtung der Antennenkeulen für Senden bzw. Empfang ausgelegt sein, so müßte an sich in jeder Sendeeinrichtung und in jeder Empfangseinrichtung eine der Zahl dieser Sende- bzw. Empfangssignale entsprechende Anzahl von Pilotregelkreisen vorgesehen werden. Der Aufwand läßt sich erheblich reduzieren, wenn, wie die Ausführungsbeispiele für eine solche Sendeeinrichtung SE' für vier Sendesignale SS1...SS4 nach Fig. 5 und eine Empfangseinrichtung EE' für vier Empfangssignale ES1...Should a phase-controlled antenna array according to FIG. 1 several Transmission signals with different orientations of the antenna lobes for transmission or Reception should be designed, so should be in each transmitting device and in each Receiving device one of the number of these transmitted or received signals Number of pilot control loops can be provided. The effort can be considerable reduce if, like the exemplary embodiments, for such a transmitting device SE 'for four transmit signals SS1 ... SS4 according to FIG. 5 and a receiving device EE' for four received signals ES1 ...
ES4nach Fig. 6 zeigen, eine Multiplextechnik angewendet wird.ES4 of Figure 6 show that a multiplexing technique is used.
Die Sendeeinrichtung SE' nach Fig. 5 weist hierzu im Unterschied nach Fig. 2 zunächst einmal anstelle eines einstellbaren Phasenschiebers 9auf der Ausgangsseite des Mischers SM vier einstellbare gleiche Phasenschiebei 1...Q4 auf. Diese Phasenschieber sind ausgangsseitig einander parallelgeschaltet und haben jeweils einen Eingang für eines der Sendesignale SSI.. .SS4.The transmission device SE 'according to FIG. 5 shows in contrast to this 2 first of all instead of an adjustable phase shifter 9 on the output side of the mixer SM four adjustable equal phase shifters 1 ... Q4. These phase shifters are connected in parallel on the output side and each have an input for one of the transmit signals SSI .. .SS4.
Das sendeseitige Pilotsignal Ps wird dem entsprechenden Eingang der vier Phasenschieber1... 4 über den ersten Schrittschalter 51 zugeführt, der hierzu vier Schaltkontakte aufweist. In gleicher Weise wird das Regelsignal am Ausgang des Regelverstärkers den vier Stelleingängen der vier Phasenschieber über einen synchron zum ersten Schrittschalter S1 umlaufenden zweiten Schrittschalter S2 zugeführt, der hierzu ebenfalls vier Schaltkontakte aufweist. Um das Regelsignal an den Stelleingängen der einstellbaren Phasenschieber1...The transmit-side pilot signal Ps is the corresponding input of the four phase shifters 1 ... 4 supplied via the first step switch 51, which for this purpose has four switch contacts. The control signal is output in the same way of the control amplifier the four Control inputs of the four phase shifters via a second step switch rotating synchronously with the first step switch S1 S2 supplied, which also has four switching contacts for this purpose. To the control signal at the control inputs of the adjustable phase shifters1 ...
4 in den Pausen, in denen der Schaltarm des Schrittschalters S2 keine Verbindung zum betreffenden Stelleingang herstellt, aufrecht zu erhalten, ist dem Stelleingang jedes der vier Phasenschieber ein Haltekreis H vorgeschaltet. Die Schaltfolge der beiden Schrittschalter S1 und S2, die gemeinsam von Synchronsignal Sy gesteuert werden, ist so vorgenommen, daß jeweils dann, wenn das Pilotsignal PS am zugehörigen Eingang eines Phasenschiebers dem Signalweg zugeführt wird, auch das Regelsignal über den Haltekreis H auf den Stelleingang des betreffenden Phasenschiebers aufgeschaltet wird.4 in the breaks in which the switching arm of the step switch S2 does not Establishing a connection to the relevant control input is to be maintained A holding circuit H is connected upstream of each of the four phase shifters. The switching sequence of the two step switches S1 and S2, which are jointly controlled by synchronizing signal Sy are made so that each time the pilot signal PS on the associated Input of a phase shifter is fed to the signal path, including the control signal switched via the hold circuit H to the control input of the relevant phase shifter will.
Bei der Empfangseinrichtung EE' nach Fig. 6 sind die vier Phasenschieber §1... 4 eingangsseitig dem Ausgang des empfangsseitigen Mischers EM parallelgeschaltet.In the receiving device EE 'according to FIG. 6, the four phase shifters are §1 ... 4 connected in parallel on the input side to the output of the mixer EM on the receiving side.
Das Regelsignal vom Ausgang des Regelverstärkers RV wird wiederum über den umlaufenden zweiten Schrittschalter S2 und die Haltekreise H den Stelleingängen dieser Phasenschieber zugeführt. Der zum zweiten Schrittschalter S2 synchron umlaufende erste Schrittschalter 51 ist mit seinen vier Kontakten mit den vier Ausgangsanschlüssen der Phasenschieber für die vier Empfangssignale ES1...ES4 verbunden und leitet im Rhythmus der Abtastung der Schaltkontakte in der vorgegebenen Reihenfolge das Pilotsignal Pe in der ZF-Ebene über den Bandpaß BP3 an den einen Eingang des Phasendiskriminators PD.The control signal from the output of the control amplifier RV is in turn Via the rotating second step switch S2 and the holding circuits H the control inputs this phase shifter supplied. The one rotating synchronously with the second step switch S2 first step switch 51 is with its four contacts with the four output terminals the phase shifter for the four received signals ES1 ... ES4 is connected and conducts the Rhythm of the scanning of the switching contacts in the specified order the pilot signal Pe in the IF plane via the bandpass filter BP3 to one input of the phase discriminator PD.
9 Patentansprüche 6 Figuren9 claims 6 figures
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|---|---|
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0025265A1 (en) * | 1979-08-10 | 1981-03-18 | The Marconi Company Limited | Antenna arrangement |
| WO2000017958A1 (en) * | 1998-09-21 | 2000-03-30 | Tantivy Communications, Inc. | Adaptive antenna for use in same frequency networks |
| US6404386B1 (en) | 1998-09-21 | 2002-06-11 | Tantivy Communications, Inc. | Adaptive antenna for use in same frequency networks |
| US7009559B2 (en) | 1998-09-21 | 2006-03-07 | Ipr Licensing, Inc. | Method and apparatus for adapting antenna array using received predetermined signal |
| US7425928B2 (en) | 2001-06-12 | 2008-09-16 | Interdigital Technology Corporation | Method and apparatus for frequency selective beam forming |
| US7528789B2 (en) | 1998-09-21 | 2009-05-05 | Ipr Licensing, Inc. | Adaptive antenna for use in wireless communication systems |
| US8155096B1 (en) | 2000-12-01 | 2012-04-10 | Ipr Licensing Inc. | Antenna control system and method |
| US9807714B2 (en) | 2000-02-07 | 2017-10-31 | Intel Corporation | Minimal maintenance link to support synchronization |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7936728B2 (en) | 1997-12-17 | 2011-05-03 | Tantivy Communications, Inc. | System and method for maintaining timing of synchronization messages over a reverse link of a CDMA wireless communication system |
| US6222832B1 (en) | 1998-06-01 | 2001-04-24 | Tantivy Communications, Inc. | Fast Acquisition of traffic channels for a highly variable data rate reverse link of a CDMA wireless communication system |
| US7394791B2 (en) | 1997-12-17 | 2008-07-01 | Interdigital Technology Corporation | Multi-detection of heartbeat to reduce error probability |
| US7773566B2 (en) | 1998-06-01 | 2010-08-10 | Tantivy Communications, Inc. | System and method for maintaining timing of synchronization messages over a reverse link of a CDMA wireless communication system |
| US8134980B2 (en) | 1998-06-01 | 2012-03-13 | Ipr Licensing, Inc. | Transmittal of heartbeat signal at a lower level than heartbeat request |
| US6954448B2 (en) | 2001-02-01 | 2005-10-11 | Ipr Licensing, Inc. | Alternate channel for carrying selected message types |
| US7551663B1 (en) | 2001-02-01 | 2009-06-23 | Ipr Licensing, Inc. | Use of correlation combination to achieve channel detection |
| SG185139A1 (en) | 2001-06-13 | 2012-11-29 | Ipr Licensing Inc | Transmittal of heartbeat signal at a lower level than heartbeat request |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3750175A (en) * | 1967-12-14 | 1973-07-31 | Texas Instruments Inc | Modular electronics communication system |
-
1978
- 1978-03-22 DE DE19782812575 patent/DE2812575C2/en not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3750175A (en) * | 1967-12-14 | 1973-07-31 | Texas Instruments Inc | Modular electronics communication system |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Electronic Design, April 1961, S. 170 * |
| IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 1965, S. 785 * |
| RCA Review, März 1967, S. 15 * |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0025265A1 (en) * | 1979-08-10 | 1981-03-18 | The Marconi Company Limited | Antenna arrangement |
| US7009559B2 (en) | 1998-09-21 | 2006-03-07 | Ipr Licensing, Inc. | Method and apparatus for adapting antenna array using received predetermined signal |
| US6100843A (en) * | 1998-09-21 | 2000-08-08 | Tantivy Communications Inc. | Adaptive antenna for use in same frequency networks |
| US6304215B1 (en) | 1998-09-21 | 2001-10-16 | Tantivy Communications, Inc. | Method of use for an adaptive antenna in same frequency networks |
| US6404386B1 (en) | 1998-09-21 | 2002-06-11 | Tantivy Communications, Inc. | Adaptive antenna for use in same frequency networks |
| US6518920B2 (en) | 1998-09-21 | 2003-02-11 | Tantivy Communications, Inc. | Adaptive antenna for use in same frequency networks |
| WO2000017958A1 (en) * | 1998-09-21 | 2000-03-30 | Tantivy Communications, Inc. | Adaptive antenna for use in same frequency networks |
| US7528789B2 (en) | 1998-09-21 | 2009-05-05 | Ipr Licensing, Inc. | Adaptive antenna for use in wireless communication systems |
| US9807714B2 (en) | 2000-02-07 | 2017-10-31 | Intel Corporation | Minimal maintenance link to support synchronization |
| US8155096B1 (en) | 2000-12-01 | 2012-04-10 | Ipr Licensing Inc. | Antenna control system and method |
| US9775115B2 (en) | 2000-12-01 | 2017-09-26 | Intel Corporation | Antenna control system and method |
| US9924468B2 (en) | 2000-12-01 | 2018-03-20 | Intel Corporation | Antenna control system and method |
| US7425928B2 (en) | 2001-06-12 | 2008-09-16 | Interdigital Technology Corporation | Method and apparatus for frequency selective beam forming |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2812575C2 (en) | 1983-01-27 |
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