DE3346091A1

DE3346091A1 - Selbstabgleichender schmalbandempfaenger

Info

Publication number: DE3346091A1
Application number: DE19833346091
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Ing. 6500 Mainz Bermbach; Wolfgang Dr.-Ing. 6101 Groß-Bieberau Hilberg; Manfred Dipl.-Ing. 8000 München Lobjinski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-09-30
Filing date: 1983-12-21
Publication date: 1985-07-04

Description

Selbstabgleichender Schmalbandempfänger
Beschreibung Durch eine Trennung der Einstellung von Güte, Frequenz und Verstärkung läßt sich mit wesentlich einfacheren Algorithmen bzw. mit weniger Programmieraufwand als in der angegebenen Grundschaltung der Hauptanmeldung P 32 36 162.9 die Audionstufe durch einen Mikroprozessor steuern. Außerdem läßt sich durch Verwendung etwas enger tolerierter Bauelemente der anfängliche freischwingende Audionbetrieb zur Einstellung der richtigen Empfangsfrequenz vermeiden, sofern die wenigen ins Empfangsfenster fallenden Sender auf die kennzeichnende Modulation hin vom Mikroprozessor untersucht werden.
a) Verbesserung der Entkopplung von Güte- und Frequenzeinstellung beim Audionschmalbandempfänger.
Bei dem bisher detailliert angegebenen Schmalbandempfänger, der nach dem Prinzip des mikrocomputergesteuerten Audions arbeitet, werden Schaltungen verwendet, in denen die notwendige Mitkopplung durch eine Spannungsrückkopplung auf den Schwingkreis erreicht wird. Dadurch ist mit einer Änderung der Mitkopplung (Güteeinstellung) eine relativ starke Änderung der Resonanzfrequenz des Schwingkreises durch Änderung der parasitären Kapazitäten verbunden, was praktisch bedeutet, daß nach jeder Güteänderung ein Frequenzfeinabgleich z.B. auf maximale Amplitude durchgeführt werden muß. Diese Tatsache verlangsamt das Einstellen der Audionstufe auf optimalen Empfang erheblich.
Diesen Nachteil kann man weitgehend vermeiden, indem man die mikrocomputergesteuerte Audionschaltung mit Stromrückkopplung realisiert (siehe Bild 1).
Am Schwingkreis wird die Empfangs spannung U vom Verstärker V abgenommen, e verstärkt bzw. impedanzmäßig transformiert und steht als II zur weiteren a Verarbeitung zur Verfügung. Diese vom Schwingkreis abgekoppelte Spannung ü a dient zur Steuerung einer spannungsgesteuerten Stromquelle, die wiederum hochohmig und ohne Verstimmung des Eingangskreises die Mitkopplung realisiert.
Der rückgekoppelte Strom i k ist zum einen abhängig von der Spannung Ua, zum anderen wird der Grad der Abhängigkeit noch von der Steuerspannung zur Güteeinstellung UQ beeinflußt. Der mit der Empfangsspannung phasengleiche Strom i rück ergibt sich somit als abhängig von U und e irück = f(Ces C0) In einer möglichen, praktischen Ausführung kann die Schaltung z.B. gemäß Bild 2 aufgebaut werden. Die von T1 verstärkte und von R , 2, abgeschwächte Empfangsspannung gelangt über C2 an den Transistor 9 und steuert mir diesem den Rückkopplungsstrom. Die Steilheit der gesamten StromquelLe aus T2, T3 und R3 wird durch die Steuerspannung UQ eingestellt (d.h. der Grad der 'litkopplung).
Am Empfangskreis aus C1, L1 und D1 liegt nur der Kollektor des Transistors T3 und das Gate des Transistors T1. Die Parameter von T1 werden durch die Güteeinstellung in keiner Weise beeinflußt und wirken sich nicht auf den Kreis aus. T3 entkoppelt den Eingangskreis von den sich ändernden Parametern von T2, wodurch die Verstimmung bei Güteänderung vermieden wird. Mit dieser Art der mikrocomputersteuerbaren Audionstufe wird die Verstimmung des pfangskreises bei Änderung der Mitkopplung wesentlich verringert, so d keine aufwendige, neue Frequenzabstimmung nach jeder Güteänderung notwendig ist.
b) Beseitigung des Einflusses der Verstärkungsregelung auf die Güte des Audionschmalbandempfängers.
Um die Signale des mikrocomputergesteuerten Audionschmalbandempfängers verarbeiten zu können, muß in der Regel noch eine Verstärkung dieser Signale vorgenommen werden. Findet diese Verstärkung auf der Eingangsfrequenz fl statt, so ergeben sich unerwünschte Güteänderungen durch die Einstellung der benötigten Verstärkung, wenn wie beim mikrocomputergesteuerten Audion, Antenne und restliche Schaltung in unmittelbarer Nachbarschaft betrieben werden. Dies kann zwar vom Mikrocomputer erkannt und ausgeglichen werden, erfordert aber einen nicht unerheblichen Aufwand im Algorithmus zur Abstimmung des Empfangs. Nimmt man jedoch eine Frequenzumsetzung auf die Frequenz f9 vor, so kann die Verstärkungseinstellung keinen Einfluß mehr auf die Mitkopplung (Güte) des Eingangskreises ausüben, da die Verstärkung nun auf einer anderen Frequenz erfolgt.
Für das Signal der Frequenz f2 müssen nun keine Filter zur Signalselektion vorgesehen werden. Lediglich entstehende Mischprodukte sollten entsprechend geschwächt werden, was bei günstiger Wahl der Misch- und Umsetzfrequenzen z.B. durch einen einfachen Tiefpaß erster Ordnung (RC-Glied) erreicht werden kann. Diese Maßnahme kann angepaßt an den geringen Gesamtaufwand des mikrocomputergesteuerten Audion-Schmalbandempfängers äußerst einfach gestaltet werden, z.B. gemäß Bild 3. Ein Schalter S mit dem Innenwiderstand R. (z.B. ein Feldeffekttransistor) wird mit der Frequenz fC is schaltet. Dadurch wird das Signal der Frequenz fl am Ausgang des Audions in ein Signal der Frequenz f2 am Kondensator C umgesetzt. Bei richtiger Bemessung von fM, R. und C enthält das Ausgangssignal Uaus nur noch geringe is Mischproduktamplituden, so daß keine weitere Filterung notwendig ist. Damit ist erkennbar, daß die gesamte Signalselektion des Schmalbandempfängers in der Audionstufe geschieht. Auf der umgesetzten Frequenz findet nur noch eine Unterdrückung von Mischprodukten statt. Durch diese Maßnahme wird ein Einfluß der Verstärkungsregelung auf die Güteeinstellung des Audions vermieden und die Abstimmung des gesamten Schmalbandempfängers entscheidend vereinfacht.
c) Frequenzabstimmung des Audionschmalbandempfängers ohne Schwingbetrieb des Audions.
Um die Frequenz des Eingangskreises des mikrocomputergesteuerten Schmalbandempfängers einzustellen, läßt man nach der Hauptanmeldung P 32 36 162.9 den Empfangsschwingkreis durch den Mikrocomputer soweit entdämpfen, bis der Kreis auf seiner Resonanzfrequenz schwingt. Durch Messung dieser Frequenz und des damit bekannten Unterschieds zur Senderfrequenz kann der Schwingkreis nun auf die gewünschte Senderfrequenz eingestellt werden. Es kann nun Fälle geben, wo dieser kurzzeitige Schwingvorgang empfindliche Geräte in der Umgebung stört. Dann läßt sich folgende abweichende Betriebsweise finden, die denselben Effekt hat und die insbesondere gut anwendbar ist,wenn das zu empfangende Signal eine ganz typische Signalmodulation aufweist. Dabei muß man nur Standardbauelemente mit der üblichen Toleranz verwenden und die Empfangsspule ausreichend genau (z.B. mit einem Wickelautomaten) fertigen.
Durch die vergleichsweise geringen Toleranzen der Bauelemente ist es möglich, den Variationsbereich der Frequenzabstimmung des Audions relativ klein zu nalten. Die Frequenzeinstellung kann dann vorgenommen werden, indem man die Audions tufe gewissermaßen durchwobbelt', d.h. man durchtährt den gesamten Variationsbereich der Frequenz und mißt auftretende Maxima. Eines dieser Maxima in der Ausgangsamplitude des Audions ist dann der gewünschte Sender.
Um diesen Sender zu identifizIeren, werden nun die Maxima z.3. der Reihe nach abgesucht und auf die erwartete Modulation hin überprüft. Hat die untersuchte Empfangsfrequenz keine bzw. eine nicht erwartete Modulation, so wird weiter gesucht, bis schließlich eines der vorher beim Wobbeln festgestellten Amplitudenmaxima sich als der gesuchte Sender erweist. Die Suche kann unter Umständen noch dadurch verin£-acht werden, daß die ungefähren Einstellparameter in einem permanten digitalen Speicher abgespeichert sind (vgl. Ansprüche 6, 7, Hauptanmeldung) und damit in der Regel das richtige Amplitudenmaximum als erstes untersucht wird. Durch diese Vorgehensweise ist eine Frequenzeinstellu., des mikrocomputergesteuerten Audion-Schmalbandempfängers auch ohne Schwin,'Det.ieb des Eingangs kreis es vorteilhaft möglich.
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Claims

-?a .22tansFracl;l2 1. Schmalbandem.? änger mit einer resonanzfähigen Schaltung am Eingang, die hinsichtlich der Resonanzfrequenz und der Güte durch elektrische Größen eingestellt wird, in dem ein vorhandener Mikrocomputer Frequenz und Bandbreite ständig mißt, und aufgrund dieser Meßergebnisse die elektrische Stellgrößen für den Resonanzkreis so ausgibt, daß sich genau die gewünschte Frequenz und Bandbreite ergeben, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplung in der Audionschaltung mit Hilfe einer gesteuerten Stromquelle realisiert wird.
2. Schmalbandempfänger mit einer resonanzfähigen Schaltung am Eingang, die hinsichtlich der Resonanzfrequenz und der Güte durch elektrische Größen eingestellt wird, in dem ein vorhandener Mikrocolllputer Frequenz und Bandbreite ständig mißt, und aufgrund dieser Mel3ergebnis:;e die elektrischen Stellgrößen für den Resonanzkreis so ausgibt, daß si genau die gewünschte Frequenz und Bandbreite ergeben, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Audionstufe auf eine andere Frequenz umgesetzt wird und daß erst dieses Signal verstärkt und in seiner Größe geregelt wird.
3. Schmalbandempfänger mit einer resonanzfähigen Schaltung am Eingang, die hinsichtlich der Resonanzfrequenz und der Güte durch elektrische Größen eingestellt wird, in dem ein vorhandener xtikrocomputer Frequenz und Bandbreite ständig mißt, und aufgrund dieser Meßergebnisse die elektrischen Stellgrößen für den Resonanzkreis so ausgibt, daß sich genau die gewünschte Frequenz und Bandbreite ergeben, dadurch gekennzeichnet, daß der Audionkreis beim Einstellen der Empfangsfrequenz unterhalb des Schwingzustandes betrieben wird, daß die Frequenzeinstellung des Audions variiert wird, und daß von den vorhandenen Sendern derjenige fest eingestellt wird, den man an charakteristischen Sendesignalen, z.B. Impulse im Sekundentakt, erkannt hat.