DE3002211C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Funksprechver­ bindung zwischen Flugzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Anordnung ist aus der US 34 92 580 bekannt.

Funksprechverbindungen, insbesondere bei UHF-Frequenzen, zwischen Flugzeugen, die bei Hochgeschwin­ digkeit und geringer Höhe fliegen, unterliegen oft einer ernsten Verschlechterung, was insbesondere dann gilt, wenn die Flugzeuge über einem unebenen Gelände fliegen. Wenn die Flugzeuge ein unebenes Gelände bei hoher Geschwindig­ keit, d. h. über ca. 200 m/s, überqueren, treten schnelle Phasen- und Amplitudenschwankungen bei der UHF-Übertragung auf, und eine verständliche Sprachübertragung ist oft unmöglich.

US 34 92 580 beschreibt eine Funkanordnung mit jeweils einer Sender-Empfänger-Einrichtung zur Amplitudenmodula­ tion einer Trägerwelle mit einem von einem Sprachsignal eines Mikrophons abgeleiteten Basisbandsignal bzw. zur Demodulation der Trägerwelle, um das Basisbandsignal zum Empfang über Kopfhörer wiederzugewinnen. Diese Anordnung sendet in einem einzigen Seitenband. Die Trägerwellen­ frequenzen von Sender und Empfänger sind ungleich, wodurch sich Probleme ergeben, die dadurch gelöst werden, daß zwei voneinander getrennte Signale gesendet werden, von denen eines die Information trägt und das andere ein Hilfssignal ist, das während der Demodulation Verwendung findet.

Die Möglichkeit, daß das gesendete Signal vom Empfänger über eine Vielzahl von Übertragungswegen empfangen werden kann, führt zu Rauschen im Audioband, was die Interferenzen bei der Sprachübertragung bewirkt.

Erfindungsgemäß wird also die Frequenz des Sprachsignals ange­ hoben, bevor es auf die UHF-Trägerwelle aufmoduliert wird und im Empfänger wird das demodulierte Signal durch ein Hochpaßfilter geschickt, so daß unerwünschte niederfre­ quente Rauschkomponenten herausgefiltert werden, die hoch­ frequenten Sprachsignale jedoch durchgelassen werden, worauf anschließend die hochfrequenten Sprachsignale wieder abgesenkt werden, um anschließend zu einem Kopfhö­ rer zu gelangen.

Gelöst wird die Aufgabe bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß die Frequenz des Basisbandsignals in der Sendereinrichtung mit einem ersten Frequenzumsetzer um einen einstellbaren Betrag angehoben wird und daß die Empfängereinrichtung ein dem HF-Empfängerteil nachge­ schaltetes Hochpaßfilter zum Entfernen von niederfre­ quenten Rauschanteilen aus dem Basisbandsignal aufweist und daß die Frequenz des Basisbandsignals anschließend in einem zweiten Frequenzumsetzer um den Betrag abgesenkt wird, um den es im ersten Frequenzumsetzer angehoben wurde.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verstümmelung von Sprachsignalen zu minimieren, die über UHF-AM-Kanäle übertragen werden und die insbesondere dann auftreten, wenn eine Funkverbindung zwischen Flugzeugen hergestellt werden soll, die mit hoher Geschwindigkeit über ein ausgeprägtes Oberflächenrelief fliegen.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt die Senderfrequenz im UHF-Band.

Der erste Frequenzumsetzer kann so angeordnet sein, daß er die Frequenz des Eingangssignales erhöht umsetzt, so daß eine Mittenfrequenz des Ausgangssignals ca. 500 Hz über derjenigen des Eingangssignals liegt.

Die Funkverbindung zwischen in Formation fliegenden Flug­ zeugen umfaßt die direkte Ausbreitung und die bodenreflek­ tierende Ausbreitung, von denen die letztere in einem Band sehr niedriger Ton- oder Hörfrequenzen zu Rauschen führt, wobei die Frequenzen der Rauschkomponenten proportional zur Bodengeschwindigkeit des Flugzeuges und der verwende­ ten Trägerfrequenz sind. In einer UHF-AM-Funkanordnung und bei hohen Bodengeschwindigkeiten nimmt das Rauschen einen merklichen Anteil des tonfrequenten Bandes ein, was so eine Sprechverbindung schwierig, wenn nicht möglich macht.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend bei­ spielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Flugzeug-UHF-Funkverbin­ dungsanordnung mit einer Sender- und einer Emp­ fängereinrichtung,

Fig. 2 einen Aufwärts-Frequenzenumsetzer und Verstärker, die einen Teil der Sendereinrichtung der Fig. 1 bilden und

Fig. 3 einen Abwärts-Frequenzenumsetzer und Verstärker, die einen Teil der Empfängereinrichtung der Fig. 1 bilden.

In Fig. 1 ist eine Sendereinrichtung 5 in einem ersten (nicht gezeigten) Flugzeug untergebracht, und eine Empfän­ gereinrichtung 6 ist in einem zweiten (ebenfalls nicht gezeigten) Flugzeug.

Die Sendereinrichtung 5 umfaßt ein Mikrophon 1, von dem Sprechsignale zu einem Verstärker 2 gespeist werden. Der Verstärker 2 hat einen Ausgang, der zu einem Frequenzum­ setzer 3 geführt ist, der so angeordnet ist, daß er die Sprechsignal-Frequenz um 500 Hz anhebt. Ein Sender 4, der einen (nicht gezeigten) Amplitudenmodulator zum Modulieren des Ausgangssignales vom ersten Frequenzumsetzer 3 umfaßt, überträgt das modulierte Signal bei einer UHF-Träger­ frequenz vom ersten Flugzeug zum zweiten Flugzeug.

In Fig. 2 entspricht der Verstärker 2 dem Verstärker der Fig. 1, und der Frequenzumsetzer 12 hat einen Doppel-Aus­ gang, ein Multiplizierer 13, der die Signale vom Frequenz­ umsetzer empfängt, der den Multiplizierer bei 500 Hz ver­ sorgt, und ein Summierer, der Doppel-Ausgangssignale vom Multiplizierer 13 empfängt. Der Frequenzumsetzer erzeugt ein Einseitenbandsignal durch Phasenverschiebung, wobei das obere Seitenband zurückgehalten wird, das in einem Verstärker 16 vor der Übertragung in den Sender 4 der Fig. 1 verstärkt wird.

Die Empfängereinrichtung 6 im zweiten Flugzeug hat einen Empfängerteil 7, der UHF-Übertragungen vom ersten Flugzeug empfängt. Das modulierte Signal wird durch ein Hochpaßfil­ ter 8 geschickt, das Sprechinformationen leitet und unter Flugbedingungen hoher Geschwindigkeit Rauschen ausfiltert oder zurückweist, das durch Bodenreflexion der UHF-Über­ tragung erzeugt ist. Das Signal vom Filter 8 wird in ein tieferes Frequenzband entsprechend dem ursprünglichen Sprechsignalband durch einen zweiten Frequenzumsetzer 9 frequenzumgesetzt. Das Signal vom Umsetzer 9 wird in Verstärkerstufen 10 verstärkt, und das verstärkte Signal wird zu einem Doppelkopfhörer 11 gespeist.

In der Fig. 3 bildet ein Puffer 17 einen Teil des Empfän­ gers 7 der Fig. 1, und ein Filter 18 entspricht dem Filter 8 der Fig. 1. Das Filter 18 hat einen einzigen Ausgang, dessen Signal in einem Abwärts-Frequenzumsetzer 9 in Fig. 1 verarbeitet wird, der aufweist einen Verstärker 19, einen 90°-Phasenschieber 20, der Doppel-Ausgänge besitzt, von denen einer um 90° außer Phase zum anderen ist, einen Multiplizierer 21, der die Signale vom Phasenschieber 20 empfängt, einen 90°-Oszillator, der den Multiplizierer 21 bei 500 Hz versorgt, und einen Summierer 23, der Doppel- Ausgangssignale vom Multiplizierer 21 empfängt. Die Ver­ stärkerstufen 10 der Fig. 1 umfassen einen Vorverstärker 24 und einen Leistungsverstärker 25, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Der Abwärts-Frequenzumsetzer 9 erzeugt obere und untere Seitenbänder, wobei das untere Seitenband zu­ rückgehalten wird.

Es kann bei den oben erläuterten Ausführungsbeispielen der Erfindung vorteilhaft sein, eine veränderliche Frequenz­ übertragung vorzusehen, um die Sprechklarheit über einem Bereich von Bodengeschwindigkeiten zu optimieren.

Die Erfindung ist auch für Zwischen-Hubschrauber-Verbin­ dungen vorteilhaft, bei denen ein Verfäl­ schungsgrad der übertragenen Signale durch Reflexionen an den Rotorblättern des Hubschraubers auftreten kann.

Claims (3)

1. Anordnung zur Verbesserung der Funksprechverbindung zwi­ schen Flugzeugen, insbesondere während des niedrigen Über­ fliegens eines ausgeprägten Oberflächenprofils mit hoher Geschwindigkeit, mit jeweils einer Sender-Empfänger-Ein­ richtung (5, 6) zur Amplitudenmodulation einer Trägerwelle mit einem von einem Sprachsignal eines Mikrophons (1) ab­ geleiteten Basisbandsignal bzw. zur Demodulation der Trä­ gerwelle, um das Basisbandsignal zum Empfang über Kopfhörer (11) wiederzugewinnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Basisbandsignals in der Senderein­ richtung (5) mit einem ersten Frequenzumsetzr (3) um einen einstellbaren Betrag angehoben wird und daß die Empfänger­ einrichtung (6) ein dem HF-Empfängerteil (7) nachgeschalte­ tes Hochpaßfilter (8) zum Entfernen von niederfrequenten Rauschanteilen aus dem Basisbandsignal aufweist und daß die Frequenz des Basisbandsignals anschließend in einem zweiten Frequenzumsetzer (9) um den Betrag abgesenkt wird, um den es im ersten Frequenzumsetzer (3) angehoben wurde.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerwellen-Frequenz im UHF-Bereich liegt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Frequenzumsetzer (3) das Frequenzband des Sprachsignals um 500 Hz anhebt.