DE2902650A1

DE2902650A1 - Empfangsstelle fuer ukw-tonrundfunksignale

Info

Publication number: DE2902650A1
Application number: DE19792902650
Authority: DE
Inventors: Friedrich Schalamon
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-08-13
Filing date: 1979-01-24
Publication date: 1980-07-31
Also published as: NL7208423A; NL175867C; NL175867B; NL8000468A; DE2140680A1; GB1324679A; DE2140680B2; CH538784A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen:

Berlin und München VPA

79 P δ 5 1 3 BRD

Empfangsstelle für UKW-Tonrundfunksignale

Die Erfindung bezieht sich auf eine Empfangsstelle für UKW-Tonrundfunksignale mit einer wenigstens aus einer Rundstrahlantenne bestehenden Antennenanordnung zum Empfang von Signalen mit unterschiedlich hoher Empfangsfeldstärke, zu deren pegelmäßiger Aufbereitung ein Breitbandverstärker und wenigstens ein auf die Empfangsfrequenz jeweils eines UKW-Tonrundfunksignals abgestimmter Frequenzumsetzer vorgesehen ist, der das empfangene Signal in einer ersten Mischstufe zunächst in eine Zwischenfrequenzlage und anschließend aus dieser in einer zweiten Mischstufe in den ursprünglichen Empfangskanal im UKW-Tonrundfunkbereich umsetzt.

Eine derart aufgebaute Empfangsstelle ist bereits aus dem Hauptpatent Nr. 21 40 680 vorbekannt.

Die an sich einfachste Signalaufbereitung.der UKW-Tonrundfunksignale mit Hilfe eines einzigen Breitbandver-

Sta 1 Shy / 24.1.1079

Ö30031/03$$

• ζ- VPA 79 P 8 5 1 3 BRC

stärkers wird aufgrund der großen Anzahl der empfangbaren UKW-Sender immer schwieriger, weil zwischen dem niedrigen Eingangspegel (20 bis 30 dB mV) eines Fernsenders und dem relativ hohen Eingangspegel (70 bis 80 dB mV) der Nah- bzw. Ortssender eine Differenz von ca. 60 dB/uV liegt, die den Dynamikbereich üblicher Breitbandverstärker weit übersteigt. Wie das in Fig. 1 beispielhaft dargestellte Pegeldiagramm zeigt, ist die breitbandige Verstärkung auch insofern problematisch, als zwar einerseits die Ortssendersignale O ausreichend verstärkt, andererseits aber viele Fernsendersignale F vom Rauschpegel RP und dem Intermodulationsgeräusch IM (schraffierter Bereich) des Verstärkers überdeckt werden.

Die Verwendung von Sperrkreisen zur selektiven Pegelabsenkung einzelner Ortssendersignale im Hinblick auf eine Pegelnivellierung und Verringerung des Intermodulationsgeräusches führt nicht zum gewünschten Erfolg, weil wegen der meist zu großen Bandbreite der verwendeten Sperrkreise auch frequenzbenachbarte Fernsender mit abgesenkt werden, so daß deren Empfang praktisch unmöglich wird.

Bei einer bekannten Empfangsstelle wird deshalb das aufgezeigte Problem in der Weise gelöst, daß für jedes ukw-Kanalsignal ein eigener Umsetzer-Bautstein verwendet wird, der das Eingangssignal zunächst in eine Zwischenfrequenzlage umsetzt, dort auf einen möglichst konstanten Pegel bringt und anschließend wieder in den UKW-Bereich, und zwar entweder in den ursprünglichen oder in einen anderen freien Kanal transponiert. Diese Maßnahme wird zwar den Anforderungen an eine gute Empfangsqualität im UKW-Tonrundfunkbereich gerecht, erfordert jedoch einen sehr hohen Geräteaufwand, der für kleinere Empfangsantennenanlagen aus Kostengründen nicht mehr vertretbar ist.

Ö30031 AO 3 "Of

- j - VPA 73 P 5 5 1 3 BRD

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, für eine Empfangsstelle im UKW-Tonrundfunkbereich einen im Vergleich zu bekannten Anlagen kostengünstigeren Lösungsweg aufzuzeigen.

Ausgehend von einer Empfangsstelle der eingangs näher bezeichneten Art, ergibt sich die Lösung der gestellten Aufgabe erfindungsgemäß durch eine derartige Aufbereitung der einzelnen Empfangssignale, daß nur für die mit geringer Empfangsfeldstärke einfallenden Signale je ein Frequenzumsetzer vorgesehen ist, daß die übrigen, mit höherer Empfangsfeldstärke einfallenden Signale einem breitbandigen UKW-Verstärker zugeführt sind und daß die Verstärkung des Breitband-Verstärkers und des bzw. der Frequenzumsetzer so gewählt ist, daß sich an deren Ausgängen ein annähernd gleichgroßer Ausgangspegel ergibt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 2 den prinzipiellen Aufbau einer Empfangsstelle gemäß der Erfindung,

Fig. 3 das Pegeldiagramm am Ausgang einer Empfangsstelle gemäß Fig. 1,

Fig. 4 das prinzipielle Blockschaltbild eines UKW-Kanal-Umsetzers ,

Fig. 5 das prinzipielle Blockschaltbild eines UKW-Breitbandverstärkers .

Die Fig. 2 zeigt eine Empfangsstelle für den UKW-Tonrundfunkbereich mit einer Richtantenne 1 und einer Rund-Strahlantenne 2. Im dargestellten Beispiel empfängt

- b■ - VPA 79 P 6 5 1 3 BRD

die Richtantenne 1 zwei Signale mit relativ geringer Smpfangsfeldstärke, während von der Rundstrahlantenne neben verschiedenen Nah- bzw. Ortssendern zusätzlich zwei weitere Signale mit ebenfalls geringer Empfangsfeldstärke aufgefangen werden. Die Aufbereitung der einzelnen Signale erfolgt nun in der Weise, daß sowohl die beiden Signale der Richtantenne 1 als auch die zwei schwach einfallenden Signale der Rundstrahlantenne 2 je einem Kanal-Frequenzumsetzer KU1, Ku2 bzw. KU3, KU4 zugeführt sind, während für die übrigen, von der Rundstrahlantenne 2 empfangenen Signale ein gemeinsamer Breitbandverstärker BV vorgesehen ist. Eingangsseitig sind der mit der Rundstrahlantenne 2 verbundene Breitbandverstärker BV und die beiden Kanal-Frequenzumsetzer KU3 und KU4 über Eingangs-Richtungskoppler nach dem Durchschleifprinzip miteinander verknüpft. In gleicher Weise sind die Eingänge der beiden von der Richtantenne 1 gespeisten Kanal-Frequenzumsetzer KU1 und KU2 miteinander verbunden. Der im Zuge der eingangsseitigen Durchschleifleitung jeweils letzte Richtungskoppler - im vorliegenden Fall ist es der Richtungskoppler des Kanal-Frequenzumsetzers KU2 bzw. KU3 - ist außerdem mit einem Abschlußwiderstand R verbunden. Ausgangsseitig sind sämtliche Kanal-Frequenzumsetzer KU1...4 und der Bereichsverstärker BV hochohmig an eine gemeinsame Sammelleitung SL angeschlossen, über die die einzelnen Signale, gegebenenfalls über einen UKW-Nächverstärker NV, an das Verteilnetz der Anlage weitergeleitet werden.

Am Ausgang der Empfangssteile ergibt sich nun ein Pegeldiagramm gemäß Fig. 3, bei dem die verstärkten Pegel F' der Fernsendersignale praktisch auf das Pegelniveau der Ortssendersignale Ό angehoben sind. Aufgrund der nunmehr pegelstabilen Signale ergeben sich daher auch für den UKW-Nachverstärker NV in bezug auf dessen Dynamikbereich

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- 3 - VPA 73 P B 5 1 3 BRD

keinerlei Schwierigkeiten. Für den Rauschabstand der Fernsendersignale ist dann praktisch ausschließlich der Kanal-Frequenzumsetzer maßgebend.

Das prinzipielle Blockschaltbild eines Kanal-Frequenzumsetzers gemäß Fig. 2 ist in Fig. 4 dargestellt. Das Eingangssignal ES aus dem Frequenzbereich 87,5 bis 108 MHz wird über einen Richtkoppler zunächst einem selektiven Vorverstärker 3 zugeführt und anschließend in einer ersten Mischstufe 4 mit Hilfe einer in einem Oszillator 5 erzeugten Umsetzerfrequenz in eine Zwischenfrequenzlage, z.B. auf die Norm-Zf 10,7 MHz umgesetzt. Zwei nachfolgend eingeschaltete Keramikfilter mit jeweils 250 kHz-Bandbreite sorgen für die notwendige Selektion in der Zwischenfrequenzlage. Zwischen den beiden Keramikfiltern ist ferner ein Begrenzerverstärker 6 vorgesehen, der ab einem Eingangspegel von 20 dB/uV einen konstanten Ausgangspegel für den Kanal-Umsetzer gewährleistet. Mit Hilfe einer zweiten Mischstufe 7 erfolgt schließlich eine Rückumsetzung aus der ZF-Lage in den ursprünglichen Empfangskanal, wobei als Umsetzerfrequenz die Frequenz des Oszillators 5 der ersten Mischstufe verwendet wird. Ein weiterer Filterbaustein 8 bildet schließlich den Ausgang des Umsetzers. Die Rückumsetzung in den ursprüngliehen Smpfangskanal ist deshalb unproblematisch, weil die Kanal-Frequenzumsetzer nur für schwach einfallende Fernsendersignale vorgesehen sind, so daß durch eventuelle Direkteinstrahlung keine Störungen auftreten können. Die durch die Gleichkanalumsetzung bedingten Laufzeitunterschiede zwischen Haupt- und Echosignal spielen praktisch keine Rolle, weil bereits eine Pegeldifferenz von 15 bis 20 dB für einen ungestörten Stereobetrieb ausreicht. Die Gleichkanalumsetzung hat darüber hinaus den Vorteil, daß an die Frequenzkonstanz der Umsetzerfrequenzen keine zu großen Anforderungen gestellt werden müssen, so daß auf quarzgesteuerte Oszil-

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Λ-

- β - VPA 79 P 6 5 13 BRD

latoren verzichtet werden kann. Der freilaufende Überlagerungsoszillator 5 muß lediglich garantieren, daß seine maximale Frequenzabweichung bei der ZF-Mittenfrequenz im gesamten Betriebstemperaturbereich von -20° bis +50° C kleiner 40 kHz bleibt.

Fig. 5 zeigt schließlich das Prinzip-Blockschaltbild für einen Breitbandverstärker BV gemäß Fig. 2. Der Schaltungseingang wird durch einen im Zuge einer Durchschleifleitung eingeschalteten Durchgangsleiter eines Richtungskopplers gebildet. Dieser Richtungskoppler hat den Zweck, die Rückdämpfung für Signale von parallelgeschalteten Kanal-Frequenzumsetzern so weit zu erhöhen, daß eine etwaige Rückkopplung dieser Signale auf den jeweiligen Umsetzer-Eingang verhindert wird.

Dem Richtungskoppler schließt sich ein Eingangsfilter für den Frequenzbereich 87»5 bis 104 MHz an, dem schließlich die eigentliche Verstärkerstufe 10 nachgeschaltet ist. Dieser Verstärkerstufe 10 sind ein- und ausgangsseitig Sperrfilter 11, 12 zugeordnet, die eine Aussperrung eventuell zu starker Eingangssignale, wie z.B. Eurofunk oder dergl., bewirken. Ausgangsseitig wird der Breitbandverstärker, ebenso wie der Kanal-Frequenzumsetzer, hochohmig an die Sammelleitung angeschaltet, in die gegebenenfalls auch Fernsehsignale eingeschleift werden können.

3 Patentansprüche

5 Figuren .

Ö3C03^/0301

Claims

- je - VPA ₇g ρ β 5 1 3 BRD

Patentansprüche

Empfangsstelle für UK¥-Tonrundfunksignale mit einer wenigstens aus einer Rundstrahlantenne bestehenden Antennenanordnung zum Empfang von Signalen mit unterschiedlieh hoher Empfangsfeldstärke, zu deren pegelmäßiger Aufbereitung ein Breitbandverstärker und wenigstens ein auf die Empfangsfrequenz jeweils eines UKW-Tonrundfunksignals abgestimmter Frequenzumsetzer vorgesehen ist, der das empfangene Signal in einer ersten Mischstufe zunächst in eine Zwischenfrequenzlage und anschließend aus dieser in einer zweiten Mischstufe in den ursprünglichen Empfangskanal im UKW-Tonrundfunkbereich umsetzt, insbesondere nach Patent 21 40 680, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufbereitung der einzelnen Empfangssignale in der Weise erfolgt, daß nur für die mit geringer Empfangsfeldstärke einfallenden Signale je ein Frequenzumsetzer vorgesehen ist, daß die übrigen, mit höherer Empfangsfeldstärke einfallenden Signale einem breitbandigen UKW-Verstärker zugeführt sind und daß die Verstärkung des Breitband-Verstärkers und des bzw. der Frequenzumsetzer so gewählt ist, daß sich an deren Ausgängen ein annähernd gleichgroßer Ausgangspegel ergibt.
2. Empfangsstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die den Signalen jeweils einer Antenne zugeordneten Frequenzumsetzer und der UKW-Breitband-Verstärker eingangsseitig nach dem Durchschleif prinzip zusammengefaßt sind.
3. Empfangsstelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge des Breitbandverstärkers und des bzw. der Frequenzumsetzer hochohmig auf eine allen Signalen gemeinsame Sammelleitung geschaltet sind.

030031/030Z