DE3110602A1 - Interferenz-kompensationssystem - Google Patents
Interferenz-kompensationssystemInfo
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Description
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Interferenz-Kompensationssystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und insbesondere
ein Interferenz-Kompensationssystem, daß das unerwünschte Interferenz- oder Störsignal in einem drahtlosen Nachrichtenempfänger
löscht. Die Erfindung ist vorzugsweise in der Erdstation für ein Satelliten-Nachrichtensystem verwendbar, auf
das ein herkömmliches Nachrichtensystem ein unerwünschtes Interferenzsignal überträgt; selbstverständlich ist die Erfindung
allgemein für ein drahtloses Nachrichtensystem vorteilhaft einsetzbar, und ihre Verwendung ist nicht auf ein
Satelliten-Nachrichtensystem beschränkt.
Ein herkömmliches System zum Löschen eines Interferenzsignales ist in der Fig. 1 gezeigt. Weiterhin ist ein typisches System
in der britischen Zeitschrift "Systems Technology", Nr. 32, September 1979, Seiten 38 - 47, von T.A. Bristow, beschrieben.
In Fig. 1 sind gezeigt eine Hauptantenne 1, die das gewünschte Signal und das unerwünschte Interferenzsignal empfängt, eine
Hilfsantenne 2, die lediglich ein unerwünschtes Interferenzsignal
empfängt, eine Amplituden-Phasen-Steuerschaltung 3, ein Mischer bzw. eine Weiche 4, ein Korrelationsdetektor 5, Frequenzumsetzer
100 und 101, deren jeder einen Verstärker aufweist, ein Tiefpassfilter 102 und ein Ausgangsanschluß 15, der
das Ausgangssignal liefert, das frei von einem Interferenzsignal ist. In Fig. 1 ist die Hauptantenne 1 auf ein gewünschtes
Signal gerichtet; sie empfängt jedoch das gewünschte Signal und das unerwünschte Interferenzsignal. Die Hilfsantenne 2 ist
auf das unerwünschte Interferenzsignal gerichtet und empfängt lediglich das Interferenzsignal. Das durch die Hilfsantenne 2
empfangene Interferenzsignal liegt an der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung 3, die die Amplitude und die Phase des Interferenzsignales
so einstellt, daß das Ausgangssignal der Steuer-
3VIU-6U2
schaltung 3 die gleiche Amplitude und die entgegengesetzte Phase bzw. Gegenphase wie das durch die Hauptantenne 1 empfangene
Interferenzsignal aufweist. Wenn so der Mischer 4 das Interferenzsignal von der Hauptantenne mit dem Ausgangssignal
von der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung 3 mischt, wird das Interferenzsignal ausgelöscht, und das gewünschte Signal wird
am Ausgang des Mischers erhalten. Das Steuersignal zum Steuern der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung 3 wird durch den Korrelationsdtektor
5 erhalten, der die Korrelation zwischen dem durch die Hauptantenne 1 empfangenen unerwünschten Signal und
dem durch die Hilfsantenne 2 empfangenen unerwünschten Interferenzsignal
herstellt. In einem praktischen Ausführungsbeispiel sind die Freqzenzumsetzer 100 und 101 zwischen dem
Korrelationsdetektor 5 und jeder Antenne vorgesehen, und das Tiefpassfilter 102 liegt zwischen dem Korrelationsdetektor 5
und der Steuerschaltung 3. Gewöhnlich umfassen die Frequenzumsetzer einen Verstärker. Der Korrelationsdetektor 5 ist in üblicher
Weise durch einen Phasendetektor oder einen Frequenzmischer ausgeführt. Es sei darauf hingewiesen, daß das herkömmliche
System der Fig. 1 direkt die Korrelation zwischen der Rest-Interferenz-Komponente am Ausgang des Mischers 4 und
dem durch die Hilfsantenne 2 empfangenen Interferenzsignal aus der Amplitude und der Phase des Trägersignales erhält. Wenn
demgemäß ein PSK-Signal (PSK = Phasenumtastung) betrachtet wird, in dem sich die Phase des Signales rasch mit dem Modulationssignal
ändert, dann muß die Differenz zwischen den Stricken oder Wegen der Signale zu den beiden Antennen kleiner
als ein vorbestimmter Wert sein, da sich das Aüsgangssignal des Phasendetektors diskontinuierlich ändert, wenn die Wegdifferenz
groß ist.
Wenn jedoch aufgrund der Phasenschwankung der vorhergehenden Stufen des Korrelationsdetektors 5 und der Wegschwankung in
einem übertragungsweg zu jeder Antenne eine plötzliche große
Änderung der Phasendifferenz zwischen Haupt- und Hilfskanal
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auftritt, dann ist die Interferenz-Kompensation nahezu unmöglich/
wenn ein PSK-Signal betroffen ist. Was weiterhin ein FM-Signal (FM = Frequenzmodulation) anbelangt, so ist der Kompensationseffekt
nicht groß, da keine Korrelation zwischen Phasenabweichungen jedes Signales vorliegt, wenn die Differenz
groß ist, und die genaue Korrelation wird nicht erhalten.
Weiterhin sei zu Fig. 1 darauf hingewiesen,,daß bisher zwei
Frequenzumsetzer 100 und 101 vorgesehen werden müssen, und die Eigenschaften oder Kennlinien einschließlich der Amplitudenkennlinien
und der Phasenkennlinien dieser Frequenzumsetzer müssen genau gleich zueinander sein. Jedoch ist die exakte
Übereinstimmung von zwei Frequenzumsetzern in jeder Umgebungstemperatur nahezu unmöglich.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Interferenz-Kompensationssystem
anzugeben, das die Nachteile und Einschränkungen bestehender Interferenz-Kompensationssystem überwindet und einen
verbesserten Kompensationseffekt liefert..
Diese Aufgabe wird bei einem Interferenz-Kompensationssystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß
durch die in dessen kennzeichnendem Teil angegebenen Merkmale gelöst.
Die Erfindung sieht also ein Interferenz-Kompensationssystem vor, das aufweist:
(a) eine Hauptantenne zum Empfangen eines gewünschten Signales und eines Interferenzsignales IM,
(b) eine Hilfsantenne zum Empfangen lediglich eines Interferenzsignales
I-,
(c) eine Amplituden-Phasen-Steuerschaltung, die das Interferenzsignal
Jl empfängt und dieses ändert, um das Ausgangssignal
ΓνΜ zu erzeugen, so daß die mittlere Länge und die
mittlere Richtung des Ausgangsvektors 1L.M durch die Werte
A und B festgelegt werden und die Spitze des Ausgangsvektors 3L,M periodisch entsprechend Werten a und O) umlaufen,
wobei A und B sich mit der Differenz zwischen I und I
ändern und a und 6) durch die auf die Werte A und B überlagerten Niederfrequenzsignale gegeben sind,
(d) einen Mischer zum Mischen der Vektoren X„ von der Hauptantenne
und des Vektors I^ von der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung,
um das gemischte Signal 3L-, zu erzeugen, das die Information Leos (cot-θ) enthält, wobei L die Länge
der Differenz der Vektoren zwischen dem Vektor des vorliegenden 3L^. und dem gewünschten IM zum Löschen von TM
bedeutet und θ die Richtung der Differenz der beiden Vektoren ist,
(e) einen Niederfrequenz-Oszillator zum Erzeugen der Niederfrequenzsignale
a-cos cut und a · sin ω t,
(f) einen Hüllkurvendetektor, der mit dem Ausgang des Mischers verbunden ist, um den Hüllpegel des Signales Ip, oder die
Information Lcos(<^t-0) zu erzeugen,
(g) eine Phasen-Detektor-Einrichtung, die das Ausgangssignal des Hüllkurvendetektors empfängt, um die phasenerfaßten
Signale Lcose und Lsine zu erzeugen,
(h) eine Spannungsintegratoreinrichtung zum Integrieren der
Ausgangssignale der Phasen-Detektor-Einrichtung, um die Werte A und B zu erzeugen, und
(i) eine Addiereinrichtung, um die Summen A+a » cos £ju t und
B+a · sin COt als die Steuersignale der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung
zu erzeugen.
Die Erfindung ermöglicht so ein Interferenz-Kompensationssystem, das ein Interferenzsignal in einem PSK-Nachrichtensystem
oder in einem FM-Nachrichtensystem auslöschen kann. Weiterhin hat das erfindungsgemäße Interferenz-Kompensations-
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system lediglich einen Frequenzumsetzer.
Das erfindungsgemäße Interferenz-Kompensationssystem hat somit eine Hauptantenne, die das gewünschte Signal und das unerwünschte
Interferenzsignal TM empfängt, eine Hilfsantenne, die
lediglich das Interferenzsignal J empfängt, eine Amplituden-Phasen-Steuerschaltung,
die die Amplitude und die Phase des Interferenzsignales I von der Hilfsantenne gemäß Steuersignalen
A+a-cosuJt und B+a-sinu)b abwandelt, um ein Ausgangssignal
Iy14 zu erzeugen, und einen Mischer, der die Signale 3L^ und
1L.J4 mischt, um das Ausgangssignal ΙΓ_ zu liefern, das als frei
von dem Interferenzsignal mit Ausnahme einer sehr kleinen Restkomponente des Interferenzsignales angesehen wird, wobei
sich A und B gemäß der Differenz zwischen !„ und I, ändern
und a sowie ω die Amplitude bzw. Winkelfrequenz des Ausgangssignales des Niederfrequenz-Oszillators sind. Somit werden
die mittlere Länge und die Richtung des Ausgangsvektors ]L-M
der Amplituden-Phasen-Steuerschaitung durch die Werte A und B bestimmt, und die Spitze des Vektors I™, läuft mit einem Radius
proportional zu a und der Winkelgeschwindigkeit CJ um.
Die Hüllkurve des Ausgangssignales des Mischers weist die Information proportional zu Leos (iüt-θ) auf, wobei L die Länge
der Differenz der Vektoren zwischen dem Vektor des vorliegenden 2Γ und des gewünschten J „ zum Löschen von UL. ist und θ
die Richtung der Differenz der beiden Vektoren bedeutet. Daher wird die Hüllkurve des gemischten Signales durch den Hüllkurvendetektor
erfaßt, um die Information Lcos(u)t-ö) zu erfassen, die an zwei Phasendetektoren liegt, deren jeder ein AUsgangssignal
Leos© bzw. Lsinö liefert. Die Sammlung oder Integration
von Leos© und LsinG führt zum Wert A bzw. B, und zwei
Addierer liefern die Werte A+a-cosU)t und B+apsintut als
Steuersignale zum Steuern der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung, wobei a-costüt und a-sinwt durch den Niederfrequenz-Oszillator
entweder direkt oder durch einen 90°-Phasenschieber erhalten werden.
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Die Erfindung ist insbesondere dann vorteilhaft anwendbar, wenn ein Interferenzsignal und/oder ein gewünschtes Signal
ein PSK-Signal und/oder ein FM-Signal sind, und es ist ein
erstes Merkmal der Erfindung, daß die Phasenerfassung mit dem Ausgangssignal des Hüllkurvendetektors durchgeführt wird, der
nicht durch die Phasenänderung aufgrund einer Phasenmodulation oder Frequenzmodulation beeinflußt wird. Ein zweites Merkmal
der Erfindung liegt darin,· daß lediglich ein einziger Hochfrequenzverstärker
oder ein Frequenzumsetzer für die Erfindung ausreichend ist, während herkömmliche Interferenz-Kompensationssysteme
zwei Hochfrequenzverstärker oder einen Frequenzumsetzer mit exakt den gleichen Kennlinien verwenden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beigefügten
Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Interferenz-Kompensationssystems;
Fig.2A ein knappes Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Interferenz-Kompensationssystems;
Fig.2B ein ausführliches Blockschaltbild des erfindungsgemäßen
Interferenz-Kompensationssystems;
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Vektormodulators, der in der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung 3 in Fig„ 2 oder 3
verwendet wird;
Fig. 4a und Fig. 4b das Vektordiagramm des Ausgangssignales des Vektormodulators der Fig. 3;
Fig. 5a und 5b die Vektoren der Signale im vorliegenden Interferenz-Kompensationssystem
zur Erläuterung des Betriebsprinzips der Erfindung;
Fig. 6 ein ausführliches Blockschaltbild des vorliegenden Interferenz-Kompensationssystems
;
Pig. 7 ein Blockschaltbild des Meß-Systems zum Messen der
Kennlinien oder Eigenschaften des vorliegenden Interferenz-Kompensationssystems
;
Fig. 8a und 8b Kurven zur Darstellung des Kompensationseffektes für ein Interferenzsignal;
Fig. 9 Kurven, die die experimentelle Verbesserung der Fehlerraten
des PSK-Signales bei der Erfindung zeigen;
Fig. 10a bis 1Od experimentelle Spektren, die den Kompensationseffekt
bei der Erfindung unter der Bedingung zeigen, daß das gewünschte Signal und das Interferenzsignal
im gleichen Kanal vorliegen;
Fig. 11 Kurven, die die Beziehung zwischen der Amplitude des
auf die Steuersignale überlagerten Niederfrequenz-Signales und dem Kompensationseffekt zeigen;
Fig. 12a bis 12d Versuchsergebnisse des Kompensationseffektes
im tatsächlichen Übertragungstest;
Fig. 13 ein Blockschaltbild einer anderen Amplituden-Phasen-Steuer
schaltung ;
Fig. 14 ein Blockschaltbild einer weiteren Amplituden-Phasen-Steuerschaltung
;
Fig. 15 ein Blockschaltbild eines anderen Interferenz-Kompensationssystems
nach der Erfindung; und
Fig. 16 ein Blockschaltbild einer Abwandlung des Interferenz-Kompensationssystems
der Fig. 15.
Fig. 2A ist ein knappes Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Interferenz-Kompensationssystems, und Fig. 2B zeigt ein praktisches
Ausführungsbeispiel des vorliegenden Interferenz-Kompensationssystems. In diesen Figuren sind vorgesehen eine
Hauptantenne 1, die das gewünschte Signal und das unerwünschte
Interferenzsignal empfängt, eine Hilfsantenne 2, die auf die
Interferenzsignalquelle gerichtet ist und lediglich das Interferenzsignal empfängt, eine Amplituden-Phasen-Steuerschaltung
3, die das Interferenzsignal von der Hilfsantenne 2 empfängt und die Amplitude sowie die Phase dieses Interferenzsignales
so einstellt, daß die Amplitude des Interferenzsignales von der Hilfsantenne gleich ist mit derjenigen von der Hauptantenne,
und daß die Phase des Interferenzsignales von der Hilfsantenne 2 entgegengesetzt ist zu derjenigen des Interferenzsignales
von der Hauptantenne 1. Weiterhin sind vorgesehen ein Mischer 4, der die Ausgangssignale der Amplituden-Phasen-Steuer
schaltung 3 und der Hauptantenne 1 mischt, ein Spannungs-Akkumulator
oder Spannungs-Integrator 6 (6a, 6b), ein Niederfrequenz-Oszillator 7, ein Addierer 8 (8a, 8b), ein
Verstärker 9, der einen Frequenzumsetzer aufweist, ein Hüllkurvendetektor 10, ein Verstärker 11, der ein Bandpassfilter
mit einer Mittenfrequenz gleich der Ausgangsfrequenz des
Oszillators 7 aufweist, ein 9O°-Phasenschieber 12, ein
Phasendetektor 13 (13a, 13b), Gleichstromverstärker 14a und
14b mit einer Tiefpass-Filterfunktion, ein Ausgangssignal 15
nach der Interferenz-Kompensation und ein Frequenzumsetzer 100.
Es sei darauf hingewiesen, daß lediglich ein einziger Frequenzumsetzer
(100 oder 9) vorgesehen ist, und daß die Phasendetektoren (13, 13a, 13b) auf das Ausgangssignal des Hüllkurvendetektors
10 einwirken, der das Signal liefert, das nicht durch die Phasenänderung aufgrund der Phasenmodulation
oder Frequenzmodulation beeinflußt ist.
Das Betriebsprinzip der Erfindung wird im folgenden näher erläutert.
Das Interferenzsignal 3L. von der Hilfsantenne 2 wird
etwas mit der Amplitude a und der Winkelfrequenz Cu moduliert, um das Signal 1^ durch die Amplituden-Phasen-Steuerschaltung
3 zu erzeugen. Vom Signal 3L wird angenommen, daß es die
gleiche Amplitude und die Gegenphäse wie das Interferenzsignal
3L. von der Hauptantenne 1 aufweist. Das Signal I von der
Hauptantenne 1 und das Signal I von der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung
werden gemischt. Das gemischte Signal hat tatsächlich die Modulations-Signalkomponente (mit der Amplitude
a und der Winkelfrequenz ω ) und dieses gemischte Signal hat die Amplitudenänderung bezüglich der Phasendifferenz (O)
zwischen dem vorliegenden Signal IL7.. und dem gewünschten Signal
nrvM zum Löschen des zweiten Signales IM und das Amplitudenverhältnis
zwischen dem vorliegenden Signal I™. und dem gewünschten
Signal 3L^. zum Löschen des zweiten Signales IM·
Dann wird die Hüllkurve des gemischten Signales erfaßt, um die Amplitudenänderung des gemischten Signales zu erzeugen- Anschließend
wird die Phasendifferenz zwischen der Hüllkurve des gemischten Signales und dem ursprünglichen Modulationssignal
(mit der Amplitude a und der Winkelfrequenz ω ) durch den Phasenerfassungsbetrieb
erhalten, um zwei Spannungen Lcosö und Lsin© zu erzeugen, wobei L und θ durch das Amplitudenverhältnis
und die Phasendifferenz zwischen dem gesteuerten ersten Interferenzsignal IyJ1 und dem gewünschten Signal I™ festgelegt
sind. Demgemäß wird das erste Interferenzsignal T^ gemäß
diesen Spannungsinformationen L und θ eingestellt, so daß das eingestellte Signal I^ die gleiche Phase und die Gegenphase
wie das zweite Interferenzsignal besitzt.
Da das Signal Έ^^ durch ein kleines Modulationssignal mit der
Amplitude a und der Winkelfrequenz W moduliert wird, weist die
Erfindung entfernte Berührungspunkte mit einer herkömmlichen Abtasttechnik auf. Jedoch ist die Erfindung grundsätzlich von
der herkömmlichen Abtasttechnik verschieden. D.h., die herkömmliche Abtasttechnik ändert entweder lediglich die Amplitude
oder die Phase des Steuersignales, und das Abtast- oder Fühlersignal zeigt lediglich die Richtung der Amplitudenänderung
oder der Phasenänderung an (die Richtung, ob die Ampli-
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tude groß oder klein wird bzw. die Richtung, ob die Phasendifferenz
groß oder klein wird). Dagegen werden bei der, Erfindung die Amplitude und die Phase des Steuersignales beide
gleichzeitig verändert, und nicht nur die Richtung der Änderung des Steuersignales,. sondern auch der Betrag der Änderung
des Steuersignales werden gleichzeitig erhalten.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Vektormodulators, der als eine Amplituden-Phasen-Steuerschaltung 3 arbeitet. In
Fig. 3 sind vorgesehen ein Eingangsanschluß 16, ein Signaldividierer
oder -teiler 17, feste Phasenschieber 18a, T8b, 18c und 18d, Dämpfungsglieder 19a, 19b, 19c und 19d mit jeweils
einer PIN-Diode, ein Signalmischer 20, Eingangsanschlüsse 21a und 21b der Steuersignale und ein Ausgangsanschluß
In Fig. 3 wird das Eingangssignal für vier Pfade durch den Signalteiler 17 geteilt, und jedem geteilten Signal wird die
Phasenverschiebung O bzw. ^/2 bzw. ^bzw. 3 cIT/2 Radian durch
die festen Phasenschieber 18a, 18b, 18c und 18d vermittelt.
Wenn demgemäß das Eingangssignal durch Ifte ' ausgedrückt
wird, wobei I7. die Amplitude und -Q. die Winkel frequenz
des Eingangssignales bedeuten und β die Anfangsphase ist,
dann sind die Ausgangssignale des Phasenschieber 18a, 18b,
18c und 18d gegeben durch:
O-Phasenausgang (1/4) exp j (-TLt +/δ) (1)
«Jf/2-Phaseiiausgang (χ Α/4) exP j (At +/β"+ T/2)
= jIA/4 exp J(At +ß) (2)
f-Phasenausgang ^a^4^ exp
= -IA/4 exp J(XLt + |8) ' (3)
-Phasenausgang (I*/4) exP j(-ß-t +ß+ 3 %/2)
=-jIA/4 exp J(At +/3) (4)
1 06
Die Ausgangssignale der Phasenschieber liegen an den Dämpfungsgliedern
19a, 19b, 19c und 19d, wo die Amplituden der Signale entsprechend dem Strom in den PIN-Dioden gedämpft
werden. Die Ausgangssignale dieser Dämpfungsglieder werden durch den Mischer 20 gemischt, der das Ausgangssignal zum
Ausgangsanschluß 22 speist.
Die Fig. 4a und 4b zeigen die Vektoren der Ausgangssignale der PIN-Dämpfungsglieder 19a, 19b, 19c und 19d. Fig. 4a zeigt den
Fall, in dem kein Strom in den PIN-Dioden erzeugt wird und so die Dämpfung in jedem Dämpfungsglied den Wert Null hat, wodurch
das Ausgangssignal des Vektormodulators den Wert Null aufweist, wie dies aus der Summe der Gleichungen (1) bis (4)
folgt. Wenn dagegen das Steuersignal A am Steuereingangsanschluß 21a liegt, der mit den Dämpfungsgliedern 19a und 19c
über Dioden oder Gleichrichter verbunden ist, fließt ein zur Steuerspannung A proportionaler Strom in dem Dämpfungsglied
19a oder 19c abhängig von der Polarität der Steuerspannung, die eine gewisse Dämpfung liefert. Somit nimmt das Ausgangssignal
des Dämpfungsgliedes 19a bezüglich der Steuerspannung A ab, und der O-Phasen-Ausgangsvektor ^. ist unten angegeben:
V1 = (1/4) IA(1-KVA) exp j (JZ.t + ß) (T)
wobei K„ eine Steuerverstärkung eines Vektormudulators bedeutet.
In diesem Fall hat der gemischte Vektor die Komponente in der «Jf-Phase, wie dies aus der Summe der Gleichungen (T),
(2), (3) und (4) folgt, und dieser Ausgangsvektor ist gegeben durch:
exp j (.at + β)
Somit stellt das Steuersignal in den Dämpfungsgliedern 19a und 19c die Vektoren in der O- und «fp-Phase ein, und das
Steuersignal am Steueranschluß 21b, der mit den Dämpfungs-
J i IUDUZ
gliedern 19b und 19d verbunden ist, stellt den. Vektor in den
<J/2- und 3 0If/2-Phasen-Komponenten ein. Als Ergebnis werden
die Amplitude und die Phase des Signales am Ausgangsanschluß
22 beliebig durch die Steuereingangssignale A und B an den Anschlüssen 21a und 21b gesteuert.
Im folgenden wird der Betrieb des erfindungsgemäßen Interferenz-Kompensationssystems
näher erläutert.
Es wird angenommen, daß das von der Hilfsantenne 2 erhaltene
Interferenzsignal der folgenden Beziehung genügt:
1A =
Das Interferenzsignal 3L· liegt an der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung
3. Die Komponenten dieses Interferenzsignales I, in der O-Phase und der ^-Phase werden durch die Ausgangsspannung
(A+a · cos (COt)) des Addierers 8a modifiziert oder abgeändert, wobei A die Ausgangsspannung des Spannungs-Akkumulators
6a, a · cos (CxJt) das Ausgangssignal des Niederfrequenz-Oszillators
7, a die Amplitude des Ausgangssignales des
Niederfrequenz-Oszillators 7 und U) die Winkelfrequenz des Nie derfrequenz-Oszillators 7 bedeuten. In ähnlicher Weise werden
die Komponenten des Interferenzsignales X, in der <=Tf/2-Phase
und der 3 cn/2-Phase durch die Ausgangsspannung (B + a ·
sin (CJt)) des Addierers 8b abgewandelt oder geändert.
Damit hat das Ausgangssignal IL^ der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung
3 den unten angegebenen Verlauf:
1VM = -KvIA((A+a-cos0)t) + j (B+a-sinCt) t) ) exp J(JLt +ß)
= IA'" exp j(At +/3+0) (6)
1A =
311
31
10602
(A+a.coscot)2+(B+a-Sin£il t)2 (8)
0 = tan"1 ((B+a· sin cot)/ (A+a· cos Wt).)- (9)
Demgemäß läuft der Vektor J^. auf dem Kreis mit dem Radius
KvaIA und der Mitte P (-KVIA, -jKyBIA) um, wie dies in Fig. 5a
gezeigt ist, wobei die Winkelgeschwindigkeit durch die Winkelfrequenz
ω festgelegt wird und A die Ausgangsspannung des Spannungsakkumulators 6a, B die Ausgangsspannung des Spannungsakkumulators 6b, a-coswt das Ausgangssignal des Niederfrequenz-Oszillators
7 und a«sini*)t das Ausgangssignal des Phasenschiebers
12 bedeuten. IÄ beträgt auch 1/4 der Amplitude des Interferenzsignales XÄ, und K ist der Verstärkungsfaktor
der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung 3. Es sei darauf hingewiesen, daß die Mitte P des Kreises durch die Werte A
und B festgelegt ist, und der Wert A bestimmt die Komponente, die In-Phase oder Gegen-Phase mit dem Interferenzsignal I
ist, während der Wert B die Komponente darstellt, die senkrecht zum Interferenzsignal-Vektor 3TÄ ist.
Dagegen hat das andere Interferenzsignal HL., das durch die auf
die gewünschte Signalquelle gerichtete Hauptantenne 1 erhalten wird, den unten angegebenen Verlauf:
1M = 1M eXp
Der Mischer 4 mischt das Ausgangssignal Jv„ der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung
3 und das zweite Interferenzsignal 1M und liefert das gemischte Ausgangssignal 3Γ_ entsprechend der
folgenden Beziehung:
= 1U + 1VM
= lM exp j(Üt-Htf) + IA'exp j (ILt+β + 0)
- I0 exp j(jnLt+0o) (11)
Jl \ϋΌΌ2
_ 2
+ (IA'sin(ß+0)+IMsin<l)2 (12)
• 0O = tan"1((IA'sin(|3+0)+IMsinoC)/(IA lcos(^+0)
I)) (13)
Der gemischte Vektor Ί^, läuft auf dem Kreis mit dem Radius
KvaIA und der Mitte R um, wobei die Koordinaten der Mitte R
gegeben sind durch:
A0=COs (<* - /3 ) , und B0= sin (cC - # ) .
Fig. 5b zeigt die Drehung des Vektors I„. Es sei. betont, daß
in Fig. 5b die Drehmitte des Vektors I^ ±n einem punkt Q
liegen muß, wobei der Vektor OQi=IlJ1) die gleiche Amplitude
wie der Vektor T und die Gegenphase zum Vektor I"M besitzt,
so daß das Interferenzsignal IL. durch das Signal X™ gelöscht
wird. Wenn die Drehmitte des Vektors 31... im Punkt Q liegt,
läuft das gemischte Signal I_ um den Ursprung O um, und wenn
der Radius (K al ) dieser Drehung oder die durch den Radius des Kreises der Drehung festgelegte Potenz ausreichend klein
ist, wird angenommen, daß das Interferenzsignal vollständig gelöscht oder kompensiert wird.
Damit die Mitte des Vektors 3L^ mit dem Punkt Q zusammenfällt,
müssen erhalten werden die Länge L zwischen dem Punkt Q und dem Punkt P, der die Mitte des Vektors I^M ist, und die Richtung Θ, die die Richtung vom Punkt P zum Punkt Q festlegt. Wie
in Fig. 5b gezeigt ist, ist der Winkel θ der Winkel zwischen
110602
der Richtung parallel zum Vektor ΈΑ, der das Interferenzsignal
von der Hilfsantenne 2 darstellt, und dem Vektor PQ. Die
Spannungsinformation bezüglich der Werte L und θ wird zu jedem
der vorhergehenden Werte angesammelt oder aufsummiert.
Um diese Werte L und θ zu erhalten, kann die Gleichung (12)
wie folgt umgeschrieben werden:
12 = (KvIAa) 2+L2+2 (KyI^a) Leos (U) t-θ) (14)
" W2 + (KVBIA - BOIM) 2
θ « tan ((KVBIA - B0I14),
Anhand der Gleichung (14)sei darauf hingewiesen, daß die Amplitude
des gemischten Signales J„ die Information bezüglich der Werte L und θ enthält. Die Spannung entsprechend der
Gleichung (14) kann durch Erfassen der Hüllkurve des gemischten Signales JL· durch den Hüllkurvendetektor 10 erhalten
werden, nachdem das gemischte Signal 3L, auf dem geeigneten
hi
Wege durch den Verstärker 9 verstärkt wurde. Sodann tilgt der
2 2 Verstärker 11 die Gleichstromkomponenten (KvIAa) und L , die
sich nicht mit der Zeit t ändern, und liefert die Spannung: 2K1 (KvIAa)Lcos(OL>
t - Θ)
wobei K1 den Verstärkungsfaktor der Verstärker 9 und 11 sowie
des Hüllkurvendetektors 10 bedeutet.
Das Ausgangssignal des Verstärkers 11 liegt an den Eingängen
der Phasendetektoren 13a und 13b, die jeweils die Niederfrequenzsignale a «cos wt und a· sin cot als Bezugsphasen empfangen.
Es sei darauf hingewiesen, daß der erste Phasendetektor zwei Komponenten Leos(2 CJ t-θ) und Lcose liefert, während der zweite
IUbUZ
Phasendetektor 13b zwei Komponenten Lsin(2wt-6) und Lsin©
abgibt. Die Verstärker 14a und 14b haben die Funktion eines
Tiefpassfilters und liefern jeweils die Ausgangssignale Leos© und Lsine. Es sei angenommen, daß die Verstärker 14a
und 14b diese Ausgangssignale Leos© und Lsin© mit dem geeigneten
oder richtigen Pegel liefern. Die Spannungsakkumulatoren 6a und 6b addieren jeweils diese Werte zum Ausgangssignal
A1 bzw. B1, um A=A'+Lcosö und B=B'+Lsin0 zu erhalten, wobei
A1 und B! die vorhergehenden Ausgangssignale der Akkumulatoren
6a und 6b sind. Die Addierer 8a und 8b liefern jeweils die Summen A+a-costüt und B+a-sin OJt, und diese Ausgangesignale
der Addierer 8a und ib liegen an den Steuereingängen der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung
3. Es sei anhand der Fig. 5b betont, daß der Wert Lcose proportional zur horizontalen Länge
zwischen den Punkten P und Q ist, während der Wert Lsinö proportional
zur vertikalen Länge zwischen den Punkten P und Q ist. Daher läßt die Ansammlung dieser Werte den Punkt P mit
dem Punkt Q zusammenfallen. Zusätzlich läuft aufgrund der Addition von a'coswt bzw. a-sin cot zu A bzw. B der Vektor
XVM auf dem Kreis mit der Mitte P und dem Radius KIa um."
Gemäß dem obigen Betrieb wird das kompensierte Ausgangssignal, das frei von einem Interferenzsignal ist, am Ausgang 15 erhalten.
Die Restinterferenz-Signalleistung P im gemischten Signal 15 wird durch die Gleichung (15) erhalten, die aus der
Gleichung (14)' mit der Bedingungen L=0 entsteht:
Pr = lg/2 = (KvIAa)2/2 (15)
Es sei zu den obigen Erläuterungen betont, daß die Phasendetektoren
13a und 13b auf das Ausgangssignal des Hüllkurvendetektors 10 einwirken, das frei von der Phasenänderung aufgrund
der Phasenmodulation und/oder der Frequenzmodulation ist. Daher bestehen wichtige Merkmale der Erfindung im Vorliegen
des Hüllkurvendetektors 10 und der Phasendetektoren
13a und 13b. Auch sei darauf hingewiesen, daß ein einzelner
Frequenzumsetzer oder ein einzelner Verstärker 9 für die Erfindung ausreichend ist, was ebenfalls von Bedeutung ist.
Fig. 6 zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Interferenz-Kompensationssystems in Einzelheiten, in Fig. 6 sind vorgesehen ein erster Eingangsanschluß 23, der
mit der Hauptantenne verbunden ist und das gewünschte Signal sowie das unerwünschte Interferenzsignal empfängt, und ein
zweiter Eingangsanschluß 24, der mit der Hilfsantenne verbunden ist und lediglich das Interferenzsignal empfängt. Weiterhin
ist eine Amplituden-Phasen-Steuerschaltung 3 vorgesehen, die durch einen Vektormodulator ausgeführt ist, bei dem der
Signalteiler 17 in Fig. 3 mit Hybridschaltungen H1, H und H3
aufgebaut ist, und der Mischer 20 in Fig. 3 ist durch andere Hybridschaltungen H4, H5 und Hß gebildet. Jede Hybridschaltung
besitzt zwei Eingangsöffnungen oder -klemmen und zwei Ausgangsöffnungen oder -klemmen, und die Phase der Ausgangssignale
an den Ausgangsöffnungen betragen 0° und 90° im Vergleich mit der Eingangsphase an den Eingangsöffnungen. Auch
verdoppelt die Kombination des 9O°-Phasenschiebers und des O°-Phasenschiebers Hg, der die beiden Signale mit dem Inphasen-Zustand
mischt, wie ein fester Phasenschieber. Die PIN-Dioden 19a bis 19d werden durch die Steuersignale an den
Steuereingängen 21a und 21b über die Dioden (d- bis d4) und
Pufferverstärker BUF gesteuert, von denen angenommen wird,
daß sie eine Vorspannungsschaltung B besitzen. Die Pufferverstärker BUF und die Vorspannungsschaltungen B arbeiten so,
daß - wenn das Steuersignal am Anschluß 21a oder 21b den Wert
Null hat - der Vorstrom in die PIN-Dioden 19a, 19b, 19c oder
19d fließt, um die größte Dämpfung in diesen PIN-Dioden zu erhalten, und daß - wenn das Steuersignal am Anschluß 21a
oder 21b auftritt - die Dämpfung in den PIN-Dioden herabgesetzt ist. Gemäß der obigen Anordnung der PIN-Dioden werden
die Abweichung oder der Fehler der Amplitude und der Phase,
die im Vektormodulator gesteuert sind, verbessert, und die unabgeglichenen Kennlinien oder Eigenschaften jeder PIN-Diode
werden kompensiert, so daß ein großer dynamischer Betriebsbereich des Vektormodulators erhalten wird. Im Fall der Fig. 6
muß die Polarität der Steuersignale an den Anschlüssen 21a und 21b in Fig. 6 entgegengesetzt zu derjenigen von Fig. 3
sein, so daß die Polarität der Steuersignale an den Anschlüssen 21a und 21b in Fig. 6 so vorgesehen werden kann, daß sie
mit dem Vektormodulator 3 in Fig. 6 in Übereinstimmung ist. Es sei betont, daß Zirkulatoren C1 und C2 t ein Dämpfungsglied
ATT, ein Leitungsstrecker LS und ein Zirkulator C3 an den
Eingangs- und Ausgangsschaltungen dieses Vektormodulators 3 für dessen stabilen Betrieb vorgesehen sind.
Der Mischer 4 mischt das Ausgangssignal des Vektormodulators 3 über den Zirkulator C3 mit dem Ausgangssignal des Hauptantennen-Anschlusses
23 über den Zirkulator C4. Ein Ausgangsanschluß 25 liefert das kompensierte Signal. Dieser Ausgangsanschluß
25 ist mit dem Ausgang des Mischers 4 über die Hybridschaltung 26 verbunden, die auch den Ausgang des Mischers 4
an den Frequenzumsetzer 27 anschließt. Dieser Ausgangsanschluß 25 kann an der Ausgangsseite des Frequenzumsetzers 27 anstelle
der Eingangsseite des Frequenzumsetzers 27 vorgesehen werden. Der Frequenzumsetzer 27 setzt die Eingangsfrequenz in die
Zwischenfrequenz um, so daß der Hüllkurvendetektor arbeiten kann. Wenn daher die Eingangsfrequenz am Anschluß 23 ausreichend
niedrig ist, um den Hüllkurvendetektor 10 zu betreiben, so kann dieser Frequenzumsetzer weggelassen werden. Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Eingangsfrequenz am Anschluß 23 ein 4 GH -Band, während die Zwischenfrequenz ein
140 MH -Band ist und der Verstärkungsfaktor des Frequenzum-Setzers
27 etwa 50 dB beträgt/Der Verstärkungsfaktor dieses Frequenzumsetzers 27 wird durch das Dämpfungsglied 28 eingestellt,
das -mit dem Ausgang des Frequenzumsetzers 27 verbunden ist.
Der Zwischenfrequenz-Verstärker 9 hat ein Bandpassfilter BPF,
so daß der gewünschte Rauschabstand am Eingang des Hüllkurvendetektors
10 erhalten wird. Die Bandbreite dieses Bandpassfilters beträgt +2,5 MHz. Weiterhin ist ein Verstärker 11
vorgesehen, der ein Filter mit einem Kondensator C und einem Widerstand R aufweist, um die Gleichstromkomponente zu verhindern.
Kein Bandpassfilter wird am Ausgang des Hüllkurvendetektors 9 verwendet, da die Frequenzdifferenz zwischen der
Trägerfrequenz und der niedrigen Steuerfrequenz groß ist, und die Phasenverschiebung durch das Bandpassfilter sollte verhindert
werden. Weiterhin sind Phasendetektoren 13a und 13b, Gleichstromverstärker 14a und 14b, die als Tiefpassfilter einen
doppelten Zweck erfüllen, und Integratoren oder Spannungsakkumulatoren 6a und 6b vorgesehen. Weiterhin ist der Niederfrequenzoszillator
7 vorgesehen, der ein Zweiphasengenerator ist, der zwei Ausgangssignale mit der Phasendifferenz 90°
liefert. Daher wird kein Phasenschieber in Fig. 6 verwendet. Die Ausgangsfrequenz des Niederfrequenz-Oszillators 7 liegt
im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Bereich von 170 bis
180 Hz. Je höher diese Frequenz ist, desto rascher ist das
Ansprechen des Kompensationssystems. Wenn jedoch diese Frequenz nahe bei 300 Hz liegt, so streut das Rauschen in das
Steuersignal von einem Fernsprechkanal oder einem Telephonkanal aus. Weiterhin sind Rechteckwellenumsetzer 7A und 7B
vorgesehen, die die Sinuswellensignale in Rechteckwellensignale
umsetzen. Diese Umsetzer 7A und 7B können weggelassen werden, wenn die Phasendetektoren 13a und 13b richtig ausgelegt
sind. Addierer 8a und 8b arbeiten auch als Verstärker.
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild des Meß-Systems zum Messen der Kennlinien oder Eigenschaften des vorliegenden Interferenz-Kompensationssystems.
In dieser Figur ist eine Signalquelle 29 eines Interferenzsignales vorgesehen, die ein CW-Signal
(ungedämpftes Zeichen bzw. kontinuierliche Welle), ein FM-Signal (frequenzmoduliertes Signal) oder ein PSK-Sig-
nal (Phasenumtastsignal) als ein Interferenzsignal erzeugt.
Ein Kipp-Oszillator 30 mißt die Kennlinien oder Eigenschaften des Interferenzsignal-Auslöschungseffektes gegenüber der Frequenz.
Weiterhin sind vorgesehen ein Mischer 31 , ein Dämpfungsglied 32 zum Erzeugen des gewünschten Pegels des Signales,
ein Signaldividierer oder -teiler 33, ein Amplitudenmodulator
oder ein Phasenmodulator 34, der die Schwankung des Amplitudenverhältnisses oder der Phasendifferenz zwischen dem
Hauptkanal-Interferenzsignal und dem Hilfskanal-Interferenzsignal simuliert. Außerdem sind Dämpfungsglieder 35a und 35b
sowie Verstärker 36a und 36b vorgesehen. Das Ausgangssignal des Verstärkers 36a entspricht dem Ausgangssignal der Hauptantenne
1 von Fig. 2B, und das Ausgangssignal des Verstärkers 36b entspricht dem Ausgangssignal der Hilfsantenne 2 der
Fig. 2B. Die Dämpfungsglieder 35a und 35b und die Verstärker 36a und 36b liefern die gewünschten Pegel der Interferenzsignale
für das vorliegende Interferenz-Kompensationssystem. Außerdem ist das zu testende vorliegende Interferenz-Kopensationssystem
37 gezeigt, und das Blockschaltbild des Systems 37 ist in Fig. 2A, 2B oder 6 dargestellt. Weiterhin sind gezeigt
ein Ausgang 38 des Systems 37, und dieser Ausgang 38 entspricht dem Ausgang 15 in den Fig. 2A und 2B oder dem Ausgang
25 in Fig. 6. Der Modulator 34 liefert die relative Amplitude oder die relative Phase zwischen dem Hauptantennensignal
und dem Hilfsantennensignal, um das Ansprechen der vorliegenden Steuerschleife zu messen.
Im folgenden werden anhand der Fig. 8 und 11 die Versuchsergebnisse
näher erläutert, bei denen die Anordnung der Fig. 7 verwendet wird.
Die Fig. 8a und 8b zeigen die Interferenzsignal-Auslöschung, wenn lediglich das Interferenzsignal am vorliegenden System
anliegt und kein gewünschtes Signal in das vorliegende System eingespeist ist. In diesen Figuren sind auf der Abszisse die
o110602
Frequenz und auf der Ordinate der Pegel am Ausgangsanschluß
25 in Fig. 6 aufgetragen, und jede Unterteilung in der Ordinate gibt 10 dB an. In Fig. 8a liegt die FM-Welle, die gleichwertig zu den 3600 Fernsprechkanälen ist (die Trägermittenfrequenz
beträgt 3950 Milz) , am vorliegenden System als ein Interferenzsignal.
Eine Kurve (a) zeigt das Spektrum des Ausgangssignales am Anschluß 25 von Fig. 6, wenn keine Kompensation
bewirkt wird (ein Kompensationseffekt kann entfernt werden, indem beispielsweise das Ausgangssignal des Vektormodulators
getrennt wird). Eine Kurve (b) zeigt das Ausgangsspektrum des Ausgangssignales am Anschluß 25, wenn das Kompensationssystem
arbeitet. Durch Vergleichen der Kurve (a) mit der Kurve (b) wird bemerkt, daß das Pegelverhältnis der Interferenzsignale
oder das Löschverhältnis etwa 44 dB beträgt.
Fig. 8b zeigt den Fall, daß das Interferenzsignal ein 8-Phasen-PSK-Signal
ist (die Trägermittenfrequenz beträgt 3950 MHz, und die Taktfrequenz mißt 30,302 Mb/s; Mb/s = Megabit/Sekunde)
Die Kurve (a) ist das Kennlinienspektrum, wenn kein Kompensationssystem
verwendet wird, und die Kurve (b) ist das Spektrum mit dem Kompensationssystem. Im Fall der Fig. 8b beträgt
das Löschverhältnis etwa 36 dB, da der obere Pegel des Eingangssignales durch den Sättigungspegel der Verstärker 36a
und 36b beschränkt ist, und es sei bemerkt, daß das Interferenzsignal auf den thermischen Rauschpegel gepreßt ist.
Aus den obigen Ergebnissen ist zu ersehen, daß das vorliegende
Interferenz-Preßsystem hinsichtlich des Interferenzsignales eines FM-Signales und eines PSK-Signales wirksam ist, und das'
Preßverhältnis beträgt etwa 40 dB mit einer Bandbreite größer als 50 MHz. Selbstverständlich ist das vorliegende Preßsystem
für das CW-Signal wirksam. Weiterhin haben Versuche gezeigt, daß das wirksame Ansprechen möglich ist für die Amplitudenänderung
des Interferenzsignales zwischen den zwei Eingängen bis diese Amplitudenänderung 90 dB/s beträgt (was der Ände-
rung von 10 dB in 3 Hz entspricht), und daß weiterhin das
wirksame Ansprechen möglich ist für die Phasenänderung von 37O°/s (was der Änderung von 10° in 12 Hz entspricht) der '
Interferenzsignale zwischen den zwei Eingängen.
Fig. 9 zeigt das Versuchsergebnis, wenn das gewünschte Signal und das Interferenzsignal beide vorliegen. In den Versuchen
der Fig. 9 und 10 liegt das gewünschte Signal weiterhin am Hauptantennenanschluß in Fig. 7. In Fig. 9 ist das gewünschte
Signal das 2-Phasen-PSK-Signal mit der Trägermittenfrequenz
von 3850 MHz und der Taktfrequenz von 1,568 Mb/s, und das Interferenzsignal
ist das FM-Signal mit der Trägermittenfrequenz von 3850 MHz und äquivaltent zu 1800 Fernsprechkanälen. Die
Abszisse von Fig. 9 zeigt die Leistung C des gewünschten Signales und die thermische RauschIeistung N (Verhältnis C/N),
während auf der Ordinate die Bit-Fehlerrate BER des gewünschten Signales (PSK) aufgetragen ist. Kurven (a), (b) und (c)
zeigen die Kennlinien, wenn keine Kompensation durchgeführt wird, wobei die Kurve (a) den Fall zeigt, daß das Verhältnis
D/U der gewünschten Signalleistung D zur Interferenzsignalleistung ü den Wert 3 dB besitzt, die Kurve (b) den Fall angibt,
daß das Verhältnis D/U den Wert 5 dB besitzt und die Kurve (c) für den Fall gilt, daß dieses Verhältnis D/U den
Wert 10 dB annimmt. Die schwarzen Punkte auf der Kurve (d) zeigen das Versuchsergebnis, wenn kein Interferenzsignal am
vorliegenden System anliegt, und die weißen Punkte auf der Kurve (d) zeigen das Versuchsergebnis, wenn die vorliegende
Kompensationsoperation vorgenommen wird und das D/U-Verhältnis im Bereich von -10 dB bis +15 dB liegt.
Aus Fig. 9 ist zu ersehen, daß die Bit-Fehlerrate bzw» -häufigkeit
BER eines PSK-Signales selbst dann verbessert wird, wenn das gewünschte Signal und das unerwünschte Signal zusammen
in dem gleichen Kanal mit dem D/U-Verhältnis von -10 dB bis +15 dB vorliegen, und daß die Bit-Fehlerhäufigkeit
106
BER mit der Kompensation nahezu gleich ist wie wenn kein Interferenzsignal
vorhanden ist.
Die Fig. 10a bis 1Od zeigen die Spektren jedes Signalesf wenn
der Versuch von Fig. 9 ausgeführt wird. Fig. 10a zeigt das
gewünschte Signal, das das 2-Phasen-PSK-Signal mit der Taktfrequenz von 1,568 Mb/s ist; Fig. 1Ob zeigt das Spektrum des unerwünschten Interferenzsignales, daß das FM-Signal gleichwertig zu 1800 Fernsprechkanälen ist; Fig. 10c ist das Spektrum der Summe des Spektrums von FIg. 10a und des Spektrums
von Fig. 10br wobei D/U den Wert 0 dB besitzt und keine Kompensation vorliegt; schließlich ist Fig. 1Od das Spektrum,
wenn die Kompensation für das Spektrum der Fig. 10c vorgenommen wird. Die Spektren der Fig. 10a bis 1Od werden am Ausgangsanschluß 25 von Fig. 6 gemessen.
gewünschte Signal, das das 2-Phasen-PSK-Signal mit der Taktfrequenz von 1,568 Mb/s ist; Fig. 1Ob zeigt das Spektrum des unerwünschten Interferenzsignales, daß das FM-Signal gleichwertig zu 1800 Fernsprechkanälen ist; Fig. 10c ist das Spektrum der Summe des Spektrums von FIg. 10a und des Spektrums
von Fig. 10br wobei D/U den Wert 0 dB besitzt und keine Kompensation vorliegt; schließlich ist Fig. 1Od das Spektrum,
wenn die Kompensation für das Spektrum der Fig. 10c vorgenommen wird. Die Spektren der Fig. 10a bis 1Od werden am Ausgangsanschluß 25 von Fig. 6 gemessen.
Fig. 11 zeigt die berechnete Kurve und das Versuchsergebnis
der Beziehungen zwischen der Amplitude des Niederfrequenzsignales an den Eingängen des Vektormodulators und dem Löschverhältnis des Interferenzsignales, wobei auf der Ordinate die
Amplitude a des Niederfrequenzsignales an den Eingängen des
Vektormodulators und auf der Ordinate das Löschverhältnis
aufgetragen sind. Der Bezugspegel 0 dB des Niederfrequenzsignales ist gleichwertig zu 60 mV. Das berechnete Löschverhältnis wird erhalten aus der Beziehung:
der Beziehungen zwischen der Amplitude des Niederfrequenzsignales an den Eingängen des Vektormodulators und dem Löschverhältnis des Interferenzsignales, wobei auf der Ordinate die
Amplitude a des Niederfrequenzsignales an den Eingängen des
Vektormodulators und auf der Ordinate das Löschverhältnis
aufgetragen sind. Der Bezugspegel 0 dB des Niederfrequenzsignales ist gleichwertig zu 60 mV. Das berechnete Löschverhältnis wird erhalten aus der Beziehung:
(KvIAa)2/l2
wobei (KvIAa) aus der Gleichung (15) nach der Messung des
Steuerverstärkungsfaktors Kv des Vektormodulators 3, der
Leisung I^ des Interferenzsignales, der Amplitude a des Niederfrequenzsignales und des Signalverlustes im Vektormodulator erhalten wird und iR durch Messen der Interferenzsignalleistung in der Hauptantenne bestimmt wird.
Steuerverstärkungsfaktors Kv des Vektormodulators 3, der
Leisung I^ des Interferenzsignales, der Amplitude a des Niederfrequenzsignales und des Signalverlustes im Vektormodulator erhalten wird und iR durch Messen der Interferenzsignalleistung in der Hauptantenne bestimmt wird.
In Fig. 11 zeigt eine Kurve (a) den Fall, daß die Interferenzsignalleistung
in der Hilfsantenne 2 dBm beträgt; eine Kurve
(b) zeigt den Fall, daß die Interferenzsignalleistung in der Hilfsantenne -8 dBm beträgt; eine Kurve (c) zeigt den Fall,
daß die Interferenzsignalleistung in der Hilfsantenne -18 dBm beträgt; für alle Fälle (a, b, c) beträgt dabei die Interferenzsignalleistung
in der Hauptantenne -46 dBm. Die VoIl-Linien (a, b, c) zeigen die berechneten Ergebnisse, während
Punkte (ο,Δ,*) die Versuchsergebnisse angeben;
Aus Fig. 11 ist zu ersehen, daß das Löschverhältnis der Interferenzsignale umgekehrt proportional zur Amplitude a des
Niederfrequenzsignales ist, und daß die Gleichung (15) die Restinterferenzleistung genau angibt. Es sei betont, daß in
Gleichung (15) der Wert P auch proportional zur Amplitude (IA) des Interferenzsignales in der Hilfsantenne ist, wobei
diese drei Werte jedoch nicht genau proportional zueinander in Fig. 11 sind. Dies beruht darauf, daß sich auch der Steuerverstärkungsfaktor
Kv des Vektormodulators mit der Änderung von I ändert. .
Die Fig. 12a bis 12d zeigen die experimentellen Spektren am
Ausgangsanschluß 25 im tatsächlichen Übertragungstest (so wird die Vorrichtung der Fig. 7 nicht verwendet). Das Versuchssystem
hat als Hauptantenne eine Cassegrain-Antenne mit einem Durchmesser von 1,5 m, während die Hilfsantenne ein
elektromagnetischer Hornstrahler mit einem Durchmesser von 0,15 m ist. Das gewünschte Signal ist das CS-Baken-Signal,
das durch den geostationären Satelliten SAKURA auf 135° . östlicher Länge gegeben ist, und das Interferenzsignal ist
die CW-Welle (ungedämpfte Welle), die bei 1,6 km von den Antennen liegt. Die Mittenfrequenz des gewünschten Signales
und des Interferenzsignales beträgt 3950 MHz. Die Abszisse zeigt die Frequenz mit einer Unterteilung von 0,5 MHz, während
auf der Ordinate der Pegel mit einer Unterteilung von
311G602
10 dB angegeben ist.
Die Fig. 12a zeigt das Spektrum, wenn lediglich das Interferenzsignal
empfangen und keine Kompensation durchgeführt wird, während in Fig. 12b das Spektrum dargestellt ist, wenn
lediglich das Interferenzsignal empfangen und kompensiert wird. Es sei anhand von Fig. 12b darauf verwiesen, daß das
Interferenzsignal auf etwa -114 dBm gepreßt wird, was nahezu
der thermische Rauschpegel ist. Fig. 12c zeigt das Spektrum, wenn das gewünschte Signal (CS-Baken-Welle) und das Interferenzsignal
empfangen werden und keine Kompensation durchgeführt wird. Fig. 12c gibt das Spektrum wieder, wenn die Kompensation
für das Spektrum der Fig. 12c erfolgt. Anhand von Fig. 12b sei betont, daß das Interferenzsignal vollständig
gepreßt und lediglich das gewünschte Signal (CS-Baken-Signal)
beobachtet wird. Aus den Fig. 12a bis 12d ist zu ersehen, daß das vorliegende System vollständig das Interferenzsignal
kompensieren kann und ausreichend auf die Amplitudenschwankung und die Phasenschwankung der Signale antwortet. Das vorliegende
System ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Übertragungsweglänge des Interferenzsignales etwa 1,6 km beträgt.
Es sei jedoch betont, daß das vorliegende System auch dann vorteilhaft anwendbar ist, wenn die Weglänge größer als 1,6 km
ist, obwohl die Versuche mit der Weglänge von 1,6 km durchgeführt wurden.
Fig. 13 ist ein Blockschaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung 3. In dieser
Figur sind gezeigt ein Eingangsanschluß 16 eines Interferenzsighales,
Eingangsanschlüsse 21a und 21b der Steuersignale, ein Signalteiler oder -dividierer 39, abgeglichene Modulatoren
oder Mischer 40a und 40b, ein 90°-Phasenschieber 41, ein
Signalmischer 42 und ein Ausgangsanschluß 22. Das durch die HiIfsantenne empfangene Interferenzsignal 3L. liegt am Ein-
J ί I übUZ
gangsanschluß 16 und wird auf die beiden Wege durch den Signalteiler
39 geteilt. Das erste Ausgangssignal des Signalteilers 39 liegt am abgeglichenen Modulator oder Mischer 40a,
und das zweite Ausgangssignal des Signalteilers 39 liegt am
anderen abgeglichenen Modulator oder Mischer 40b über den 90°-Phasenschieber 41, der die Phase des Eingangssignales um
90 verschiebt- Die Eingangssignale in die abgeglichenen Modulatoren
40a und 40b sind jeweils:
(I0A/2) exp j(-£t+/3) und j(IQA/2) exp J(JLt +ß).
Die abgeglichenen Modulatoren 40a und 40b empfangen also die Steuersignale:
(A+a-coscot) bzw. (B+a-sinCJt)
jeweils vom Steuereingangsanschluß 21a bzw. 21b. Demgemäß beträgt
das Ausgangssignal· des abgeglichenen Modulators 40a:
(KMI0A/2)(A+a-cos&Jt) exp j(lt+ß) (16)
wobei Κ., die Empfindlichkeit des abgeglichenen Modulators 40a
bedeutet und das Ausgangssignal des abgeglichenen Modulators 40b gegeben ist durch:
j(KMIQA/2) (B+a-sinwt) exp j (JLt +β) (17)
Diese Ausgangssignale der abgeglichenen Modulatoren werden durch den Mischer 42 gemischt, der das gemischte Ausgangssignal
an den Ausgangsanschluß 22 abgibt. Das gemischte Ausgangssignal am Anschluß 22 ist gegeben durch:
1^1 = (KMI0A/2) ((A+a-cos Wt) + j (B+a.sinCJt))exp J(JLt +ß )
(18)
Es sei darauf hingewiesen, daß in der Gleichung (18) die Werte
ί O
ΚΜ und IQA konstant sind und somit die Gleichung (18) der
Gleichung (6) entspricht, so daß die Anordnung der Fig. 13
in der gleichen Weise wie der Vektormodulator der Fig. 3 arbeitet. Der Signalteiler 39 und der 90°-Phasenschieber 41 in
Fig. 13 kann durch die Kombination von 90°-Hybridschaltungen
ausgeführt werden, wie diese in Fig. 6 gezeigt sind, und der Signalmischer 42 kann ebenfalls durch Hybridschaltungen aufgebaut
sein, sofern die Polarität der Steuersignale an den Anschlüssen 21a und 21b richtig oder geeignet ausgelegt ist.
Fig. 14 zeigt das Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Amplituden-Phasen-Steuerschaltung. Das Ausführungsbeispiel
der Fig. 14 verwendet ein veränderliches Dämpfungsglied (oder einen Verstärker). In dieser Figur sind
gezeigt der Eingangsanschluß 16 des Interferenzsignales, Eingangsanschlüsse 21a und 21b der Steuersignale, ein veränderlicher
Phasenschieber 43, ein veränderliches Dämpfungsglied bzw. ein veränderlicher Verstärker 44, ein Signalumsetzer 45
und ein Ausgangsanschluß 22. Das durch die Hilfsantenne empfangene Interferenzsignal liegt am Eingangsanschluß 16 und
wird dem veränderlichen Phasenschieber 43 zugeführt, der die Phase des Eingangssignales lenkt. Das Ausgangssignal des
Phasenschiebers 43 liegt am veränderlichen Dämpfungsglied (oder Verstärker) 44, um die Amplitude des Signales zu lenken.
Lenksignale S1 und S„ zum Lenken der Schaltungen 44 und 43
werden durch den Signalumsetzer 45 erzeugt, der die Steuersignale (A+a-cos UIt) vom Steuereingangsanschluß 21a und
(B+a-sinCJt) vom Steuereingangsanschluß 21b empfängt und die
Steuersignale S1 und S2 entsprechend den folgenden Gleichungen
erzeugt:
/\j
(A+a-cos Wt)2 + (B+a.sinU)t)2 (19)
S2 = tan"1 ((B+a· sin Wt) /(A+a-cos ω t)) = 0 (20)
1 IUbUZ
Das veränderliche Dämpfungsglied (oder der Verstärker) 44 liefert das Ausgangssignal, dessen Amplitude proportional zum
Lenksignal S- ist, und der veränderliche Phasenschieber 43 erzeugt
das Ausgangssignal, dessen Phasenverschiebung proportional zum Lenksignal S2 ist. Als Ergebnis beträgt das Ausgangssignal
I2 am Ausgangsanschluß 22:
J2 = I0A^V (A+a-cosGJ t)2 + (B+a-sincut)2 exp j.ifLt+ß+0) (21)
Das Ausgangssignal I- ist auch proportional zu I„M der
Gleichung (6), und somit arbeitet die Schaltung der Fig„ 14
ähnlich wie der Vektormodulator 3 in Fig. 3, sofern die Polarität
der Steuereingangssignale richtig ausgelegt ist oder der Mischer 4 als ein Addierer oder ein Subtrahierer entsprechend
dieser Polarität aufgebaut wird.
Fig. 15 zeigt das Blockschaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Interferenz-Kompensationssystems,
In dieser Fig. sind gezeigt eine Hauptantenne 1, die auf das gewünschte Signal gerichtet ist, eine Hilfsantenne 2,
die auf das Interferenzsignal gerichtet ist, eine Amplituden-Phasen-Steuerschaltung
3, ein Mischer 4, SpannungsIntegratoren
6a und 6b, ein Niederfrequenzoszillator 7, Addierer 8a und 8b, ein Verstärker 9 mit veränderlichem Verstärkungsfaktor, ein
Hüllkurvendetektor 10, ein Verstärker 11, ein 90 -Phasenschieber, Phasendetektoren 13a und 13b, Gleichstromverstärker 14a
und 14b, ein das kompensierte gewünschte Signal liefernder Ausgangsanschluß 15, Quadratschaltungen 46a und 46b, ein
Addierer 47, Verstärker 48a und 48b, ein Leistungsdetektor 49, ein Gleichrichter 50 und ein Multiplizierer 51. Der Verstärker
9 mit veränderlichem Verstärkungsfaktor ist in eine Hochfrequenzstufe
im Ausführungsbeispiel der Fig. 15 eingefügt; jedoch kann dieser Verstärker 9. nicht nur in einer Hochfrequenzstufe, sondern auch in einer Gleichstromstufe vorgesehen
1 1
ο ι
10602
sein, die auf dem Weg vom Ausgang des Hüllkurvendetektors 10 zu den Ausgängen der Addierer 8a und 8b über die Spannungsintegratoren
6a und 6b, die Verstärker 14a und 14b und die Phasendetektoren
13a und 13b liegt. Auch kann dieser Verstärker 9 mit veränderlichem Verstärkungsfaktor durch ein Dämpfungsglied
mit veränderlichem Verlust ersetzt werden, wenn ein Signalpegel zu hoch ist, d.h., der Verstärker mit veränderlichem
Verstärkungsfaktor kann eine Steuereinrichtung mit veränderlichem Verstärkungsfaktor sein.
Im Vergleich mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2B sind die Merkmale des Ausführungsbeispiels der Fig. 15: (1) Die Amplitude
a eines an den Addierern 8a und 8b liegenden Niederfrequenzsignales wird gemäß der Leistung am Ausgang des Hüllkurvendetektors
10 oder an den Ausgängen der Phasendetektoren 13a und 13b gesteuert, und (2) die Schleifenverstärkung der
Regelschleife aus dem Mischer 4, dem Hüllkurvendetektor 10, den Phasendetektoren 13a und 13b, den Spannungsintegratoren
6a und 6b, den Addierern 8a und 8b sowie der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung 3 wird durch den Verstärker (oder das
Dämpfungsglied) 9 mit veränderlichem Verstärkungsfaktor entsprechend entweder der Interferenzsignalleistung von der
Hilfsantenne 2 oder der Leistung des Niederfrequenzsignales vom Oszillator 7 eingestellt.
Es sei zur Gleichung (15) darauf verwiesen, daß die Restinterferenz-Signalleistung
P , die nicht durch das vorliegende System kompensiert wird, proportional zur Amplitude a der
Niederfrequenzsignale ist, die zu den Ausgangssignalen (A, B) der Spannungsintegratoren 6a und 6b addiert werden, sofern
der Steuer-Verstärkungsfaktor Kv der Amplituden-Phasen-Steuer
schaltung 3 und der Interferenzsignalpegel I von der
Hilfsantenne konstant sind. Wenn demgemäß diese Amplitude a des Niederfrequenzoszillators abnimmt, nachdem die Kompensations-Steuerschleife
konvergiert oder zusammenläuft und der
Wert L Null wird, kann die Restinterferenzleistung P herabgesetzt werden. Entsprechend ist im Ausführungsbeispiel der
Fig. 15 die Amplitude a des Niederfrequenzsignales gemäß dem Wert L eingestellt (vgl. Fig. 5B).
Die Au s gangs spannung i .. am Ausgang des Phasendetektors 13a
und die Ausgangsspannung i 2 am Ausgang des Phasendetektors
13b haben den folgenden Verlauf:
ip1 = K1KyI^a) (b)Lcose (22)
ip2 = K.,KvIA(a) (b)Lsine (23)
Dabei bedeuten K1 den Verstärkungsfaktor vom Ausgang des
Mischers 4 zum Phasendetektor 13a oder 13b und (b) die Amplitude des Niederfrequenzsignales an den Eingängen der Phasendetektoren
13a und 13b.
2 2
Demgemäß wird die Spannung entsprechend (K-K-JD ab) L am Ausgang
des Addierers 47 erhalten, der die Summe der Ausgangssignale (ip?/ i~p~>) der Quadratschaltungen 46a und 46 liefert.
Dann wird der Verstärkungsfaktor der Verstärker 48a und 48b entsprechend der Ausgangsspannung des Addierers 47 gesteuert;
anschließend wird die Amplitude des an den Addierern 8a und
2 8b liegenden Niederfrequenzsignales gemäß dem Wert L ge-
steuert, so daß bei großem L die Amplitude des Niederfrequenzsignales
groß ist und umgekehrt. Sodann wird das Restinterferenzsignal verringert, und das Kompensationsverhalten
ist verbessert. Die Quadratschaltungen 46a und 46b werden durch eine Vollweg-Gleichrichtungsschaltung ausgeführt, die
eine Diode mit Quadratkennlinien oder einen Quadratdetektor verwendet, und der Addierer 47 wird aufgebaut, indem ein
Gleichstromverstärker benutzt wird. Die Verstärker 48a und 48b werden durch das Ausgangssignal des Addierers 47 gesteuert,
und es sei darauf hingewiesen, daß diese Verstärker 48a und
T106Q2
48b durch Dämpfungsglieder ersetzbar sind, wenn der Ausgangspegel
des Niederfrequenzoszillators 7 zu hoch ist.
Fig. 16 ist eine Abwandlung der Anordnung von Fig. 15„ In
Fig. 16 ist die Steuerung der Amplitude des an den Addierern 8a und 8b liegenden Niederfrequenzsignales von Bedeutung. In
Fig. 16 liegt das Ausgangssignal des Hüllkurvendetektors 10 am Verstärker 11, der das Signal verstärkt und die Gleichstromkomponente
tilgt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 11 wird ausgehend von Gleichung (14) wie folgt ausgedrückt:
2K1 (KvIAa)Lcos(ü)t-e)
Demgemäß wird durch Gleichrichten dieses Ausgangssignales des
Verstärkers 11 oder des Eingangssignales der Phasendetektoren 13a und 13b durch den Gleichrichter oder die Diode 52 das Signal
proportional zu 4K2(KylAa)2L2 oder 2K1(KyI A)L erhalten.
Entsprechend kann das Ausgangssignal des Gleichrichters oder der Diode 52 den Verstärkungsfaktor der Verstärker 8a und 8b
gemäß diesem Prinzip steuern, um die Amplitude des Niederfrequenzsignales einzustellen und das Restinterferenzsignal zu
verringern.
Die Amplitude In des Restinterferenzsignales ist nach der
Kompensation nebenbei gegeben durch die Gleichung (15). In diesem Fall können die zu den vorhergehenden Spannungen an
den Ausgängen der Spannungsintegratoren 6a und 6b addierten Spannungen jeweils wie folgt ausgedrückt werden;
KQKvIA(a)(b)Lcose = GLLcos6 (24)
K0KvIA(a)(b)Lsine = GLLsin© (25)
dabei bedeutet KQ den Verstärkungsfaktor vom Ausgang des
Mischers 4 zum Ausgang des Spannungsintegrators (6a, 6b) und
1 inc
ι ι υϋ
G_ den Schleifenverstärkungsfaktor der Steuerschleife mit dem
Mischer 4, dem Hüllkurvendetektor 10, dem Phasendetektor 13a oder 13b, dem Spannungsintegrator 14a oder 14b, dem Addierer
8a oder 8b und der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung 3.
Wenn sich entsprechend der Pegel I2. des Interferenzsignales
von der Hilfsantenne und/oder die Amplitude a des an den Spannungsintegratoren liegenden Niederfrequenzsignales ändern,
verändert sich der Schleifenverstärkungsfaktor GT, und die
Änderung dieses Schleifenverstärkungsfaktors bedingt eine Änderung der Ansprechkennlinien der Interferenz-Kompensationsschleife.
Um die Änderung der Ansprechkennlinien aufgrund der Änderung
von I zu beseitigen, sind der Leistungsdetektor 49 und der Verstärker 9 mit veränderlichem Verstärkungsfaktor vorgesehen.
Der Leistungsdetektor erfaßt die Leistung von I oder die absolute Spannung von I, am Eingang der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung
3 und steuert den Schleifenverstärkungsfaktor durch Ändern des Verstärkungsfaktors des Verstärkers
9 derart, daß bei großer erfaßter Leistung der Schleifenverstärkungsfaktor klein und bei kleiner erfaßter
Leistung der Schleifenverstärkungsfaktor groß ist. Der Leistungsdetektor
49 wird durch einen Hüllkurvendetektor oder einen Kristallgleichrichter ausgeführt, und ein Bandpassfilter, ein Verstärker und/oder ein Frequenzumsetzer werden dem
Leistungsdetektor 49 abhängig von der Situation der Frequenz, der Leistung und/oder des Rauschens beigefügt. Die Steuerung
des Schleifenverstärkungsfaktors bzw. der Schleifenverstärkung erfolqt nicht nur durch Ändern des Verstärkungsfaktors
des Verstärkers 9, sondern auch durch Ändern des Verstärkungsfaktors
des Verstärkers 11 oder der Verstärker 14a und 14b.
Alternativ kann der Verstärkungsfaktor von mehr als zwei Verstärkern gesteuert werden.
Um sodann die Änderung der Ansprechkennlinien aufgrund der
Änderung der Amplitude a des Niederfrequenzsignales zu beseitigen,
ist der Gleichrichter 50 vorgesehen. In diesem Fall liegt die Eingangsspannung des Addierers 8a oder 8b am Gleichrichter
50, der die Gleichspannung proportional zur Amplitude
a des Niederfrequenzsignales erzeugt, und die Ausgangsspannung des Gleichrichters 50 steuert den Schleifenverstärkungsfaktor
durch Steuern des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 9 und/ oder 11 und/oder 14a und 14b, so daß bei großer Ausgangsspannung
des Gleichrichters 50 der Schleifenverstärkungsfaktor klein und bei kleiner Ausgangsspannung des Gleichrichters
der Schleifenverstärkungsfaktor groß ist.
Weiterhin kann die Änderung der Ansprechkennlinien aufgrund
der Änderung von I und der Amplitude a kompensiert werden,
indem der Multiplizierer 51 vorgesehen wird, der das Produkt der Ausgangsspannung des Leistungsdetektors 49 und des
Gleichrichters 50 liefert, und die Schleifenverstärkung wird durch das Ausgangsprodukt des Multiplizierers 51 gesteuert.
Wie oben in Einzelheiten erläutert wurde, unterliegt bei der Erfindung das Steuersignal lediglich der Amplitudenänderung
oder der Leistungsänderung des eingespeisten Hochfrequenzsignales,
und dieses Steuersignal wird erhalten, nachdem die Hüllkurvenerfassung abgeschlossen ist. Daher wird die Interferenzkompensation
befriedigend unabhängig von der Modulationsmethode des gewünschten Signales und des unerwünschten
Interferenzsignales durchgeführt. Somit werden das PSK-Signal und das FM-Signal, die beim Stand der Technik nicht ausreichend
kompensiert werden, bei der Erfindung hervorragend kompensiert.
Da weiterhin bei der Erfindung die Amplituden-Phasen-Steuerschaltung
vorhanden ist, die die Amplitude und die Phase des Interferenzsignales steuert und nicht nur die Richtung der
3 11 O 6Ό
zu steuernden Veränderlichen, sondern auch den Betrag der zu
steuernden Veränderlichen gleichzeitig bestimmt, wird die Kompensationssteuerung mit hervorragenden Ansprechkennlinien
bzw. -eigenschaften erreicht.
Weiterhin ist der Aufbau des erfindungsgemäßen Systems
äußerst einfach, da ein einziger Frequenzumsetzer ausreichend ist, obwohl beim Stand der Technik zwei Frequenzumsetzer mit
gleichen Kennlinien unverzichtbar sind.
Daraus folgt, daß die Erfindung ein vollkommen neuartiges
Interferenz-Signal-Kompensationssystem ermöglicht, das sich durch hervorragende Eigenschaften auszeichnet.
L e e r s θ i t e
Claims (8)
- PATENTANWÄLTE KLAUS D. KIRSCHNER WOLFGANG GROSSEDIPL.-PH YSlKER D I I ' I..-1 N Γ. Γ N I I U R^UGELASSt NE VEKI KlITER VOR DEM EUROPAISCHENPATtNiAMTNIPPON TELEGRAPH & n|RMniSrMPMEoLM'STR 1?,TELEPHONE PUBLIC CORPORATION, / " IHNiT ICI Il NTokyo / Japan' J ■ ' ■■-**'. YOUKREItRbNCE:UNSERZEicHEN: γ 4071 K/dpOUR REFERENCE.datum: 18. März 1981Interferenz-KompensationssystemAnsprücheInterferenz-Kompensationssystem mit einem ersten Eingangsanschluß zum Empfangen eines Interferenzsignales ΠΕ , einem zweiten Eingangsanschluß zum Empfangen eines gewünschten Signales und eines Interferenzsignales 3^, einer Amplituden-Phasen-Steuerschaltung zum Einstellen von Amplitude und Phase eines Interferenzsignales 3^ vom ersten Eingangsanschluß, so da,ß die Amplitude und die Phase des Ausgangssignales I™. der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung die gleiche Amplitude und die entgegengesetzte Phase im Vergleich mit dem Interferenzsignal HM vom zweiten Eingangsanschlüß aufweisen, und einem Mischer zum Mischen des Ausgangssignales 3"VM der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung und des Signales 1Γ vom zweiten Ein-JiTUÖU2gangsanschluß, um ein kompensiertes Ausgangssignal 3Γ-, das im wesentlichen frei von einem Interferenzsignal ist, am Ausgangsanschluß zu erzeugen,dadurch gekennzeichnet, daß das Interferenz-Kompensationssystem aufweist:(a) die Amplituden-Phasen-Steuerschaltung (3), die zwei Steuersignal-Eingangsanschlüsse hat, deren jeder die Steuersignale A+a*cosuJt bzw. B+a-sinC0t empfängt, und die das Eingangsinterferenzsiganl 3L. so steuert, daß die mittlere Länge und die mittlere Richtung des Ausgangsvektors TL. durch die Werte A und B festgelegt sind und die Spitze des Ausgangsvektors HL71- periodisch entsprechend den Werten a und U) umläuft, wobei .sich A und B abhängig von der Differenz zwischen JL. und I ändern und a und ^J die Amplitude •bzw. die Winkelfrequenz des den Werten A und B überlagerten Niederfrequenzsignales bedeuten,(b) einen Niederfrequenzoszillator (7, 12) zum Erzeugen von zwei Ausgangssignalen a'coscüt und a-sinitit mit einer Phasendifferenz von 90 zueinander,(c) einen mit dem Ausgang des Mischers (4) verbundenen Hüllkurvendetektor (10), um den Hüllkurvenpegel des gemischten Signales 3Lg zu erzeugen,(d) eine mit dem Ausgang des Hüllkurvendetektors (10) verbundene Einrichtung (11),.um die Niederfrequenzkomponente des Hüllkurvensignales zu erzeugen,(e) zwei Phasendetektoren (13a, 13b), deren jeder zwei Eingänge besitzt, wobei der erste Eingang jedes Phasendetektors (13a, 13b) das Ausgangssignal der Einrichtung (11) in Abschnitt (d) empfängt und in den zweiten Eingang jedes Phasendetektors (13a, 13b) das Signal mit der Frequenz UJ mit der Phasenverschiebung von 90° zueinander vom Niederfrcquenzoszillator (7, 12) in Abschnitt (b) eingespeist ist,Jj 106(f) zwei Tiefpassfiltereinrichtungen (14a, 14b), deren jede mit den Ausgängen des betreffenden Phasendetektors (13a, 13b) verbunden ist, um doppelte Frequenzkomponenten (2O)) zu vermeiden,(g) zwei SpannungsIntegratoren (6a, 6b), deren jeder mit dem Ausgang der betreffenden Tiefpassfiltereinrichtung (14a, 14b) verbunden ist, um das Ausgangssignal der Tiefpassfiltereinrichtung (14a, 14b) zu integrieren, so daß jeweils die Werte A und B erzeugt werden,(h) zwei Addierer (8a, 8b) zum Addieren der Ausgangssignale Ä und B der Spannungsintegratoren (6a, 6b) und der Ausgangssignale a-cosu/t, a* sin tut des Niederfrequenzoszillators (7, 12) um A+a-coswt bzw. B+a*sinu>t zu erzeugen, die jeweils an den Steuereingangsanschlüssen der Amplituden-Phasen-Steuerschaltung (3) liegen, und(i) eine geschlossene Steuerschleife zum Erzeugen der Werte A+a-cosOüt und B+a-sincüt durch den Mischer (4), den Hüllkurvendetektor (10), die Einrichtung (11), die Phasendetektoren (13a, 13b), die Tiefpassfiltereinrichtung (14a, 14b), die SpannungsIntegratoren (6a, 6b), die Addierer (8a, 8b) und die Amplituden-Phasen-Steuerschaltung (3).
- 2. Interferenz-Kompensationssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweite Einrichtung (49) zum Erfassen der Leistung oder Amplitude des ersten Interferenzsignales ]L und eine Steuereinrichtung mit veränderlicher Verstärkung zum Einstellen der Verstärkung der geschlossenen Steuerschleife, so daß mit höherem Ausgangssignal der zweiten Einrichtung (49) die Verstärkung der Steuerschleife geringer wird.
- 3. Interferenz-Kompensationssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einstelleinrichtung zum Einstellen der Amplitude des Niederfrequenzoszillators (7, 12) und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Einstelleinrichtung ent-sprechend der Leistung an den Ausgängen der Phasendetektoren (13a, 13b) oder der Leistung oder Amplitude des Eingangssignales der Phasendetektoren (13a, 13b). ' ' '
- 4. Interferenz-Kompensationssystem nach Anspruch 2 > gekennzeichnet durch einen Gleichrichter (50) zum Gleichrichten des an einem der Addierer (8a, 8b) liegenden Niederfrequenzsignales, einen Multiplizierer (51) zum Erzeugen des Produktes des Ausgangssignales des Gleichrichters (50) und des Ausgangssignales der zweiten Einrichtung (49), wobei die Verstärkung der Steuereinrichtung mit veränderlicher Verstärkung durch das Ausgangssignal des Multiplizierers (51) einstellbar ist.
- 5. Interferenz-Kompensationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß die Amplituden-Phasen-Steuerschaltung (3) aufweist:(a) einen Eingangsanschluß (16),(b) einen Signalteiler oder -dividierer (17), der mit dem Ein-! gangsanschluß (16) verbunden ist,(c) mehrere feste Phasenschieber (18a, 18b, 18c, 18d) zum Verschieben der Phase jedes Ausgangssignales des Spannungsteilers (17),(d) mehrere veränderliche Dämpfungsglieder, deren jedes mit dem Ausgang des betreffenden Phasenschiebers (18a, 18b, 18c, 18d) verbunden ist,(e) einen Mischer (20) zum Mischen der Ausgangssignale der veränderlichen Dämpfungsglieder, und(f) einen Ausgangsanschluß, der mit dem Ausgang des Mischers (20) und zwei Steuereingangsanschlüssen verbunden ist, um die Steuersignale zu den veränderlichen Dämpfungsgliedern zu liefern.
- 6:'. Interferenz-Kompensationssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Amplituden-Phasen-Steuerschaltung (3) aufweist:(a) einen Eingangsanschluß (16),(b) einen Signalteiler oder -dividierer (39) zum Teilen eines Eingangssignales auf zwei Ausgänge,(c) einen mit dem einen Ausgang des Signalteilers (39) verbundenen 9 (^-Phasenschieber,(&).- zwei Modulatoren (40a, 4Ob), deren jeder mit den Ausgängen des anderen Ausganges des Signalteilers (39) und dem Ausgang des 9O°-Phasenschiebers (41) verbunden ist,(e) einen Mischer (42) zum Mischen der Ausgangssignale der Modulatoren (40a, 40b),(f) einen mit dem Ausgang des Mischers (42) verbundenen Ausgangsanschluß,(g) zwei Steuereingangsanschlüsse (21a, 21b), die jeweils mit den Eingängen der Modulatoren (40a, 40b) verbunden sind.
- 7. Interferenz-Kompensationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplituden-Phasen-Steuerschaltung (3) aufweist:Ca)..-einen Eingangsanschluß (16),(b) einen veränderlichen Phasenschieber (43) und eine Steuereinrichtung (44) mit veränderlichem Verstärkungsfaktor, die jeweils mit dem Eingangsanschluß (1.6) verbunden sind,(c) einen Ausgangsanschluß (22), der mit dem Ausgang der Steuereinrichtung (44) mit veränderlicher Verstärkung verbunden ist,(d) zwei Steuereingangsanschlüsse (21a, 21b), und(e) einen Signalumsetzer zum Abgeben des Signales S. und S2 an die Steuereinrichtung (44) mit veränderlicher Verstär-3Ί TUb*ü2kung und den veränderlichen Phasenschieber (43) mit(A+a -cos Ut.)2 + (B+a-sinüJt) :S2 = tan ((B+a· sin OJt)/(A+a-cos (Ut)) wobei (A+a'cosuit) und (B+a-sinüJt) Signale sind, die an den Steuereingangsanschliissen (21a, 21b) liegen.
- 8. Amplituden-Phasen-Steuerschaltung zur Verwendung in einem Interferenz-Kompensationssystem, gekennzeichnet durch einene Eingangsanschluß zum Empfangen eines Hochfrequenzsignales I2. , einen Ausgangsanschluß zum Erzeugen des Ausgangssignales I™ und zwei Steuereingangsanschliissen zum Empfangen von zwei Steuersignalen, um das Ausgangssignal ]L^ zu bilden, wobei die Steuersignale Gleichstromsignale A und B sind, die jeweils Niederfrequenzsignalen a«coswt und a-sinOJt mit einer 9O°-Phasendifferenz zueinander überlagert sind, während die mittlere Amplitude und die Richtung des Ausgangssignales 3L,M gemäß den Werten A und B bestimmt sind und die Spitze des Ausgangsvektors IL7M periodisch entsprechend den Werten a und Cj umläuft.
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