DE4109220A1

DE4109220A1 - Polarisationsdiskriminator im zf-bereich

Info

Publication number: DE4109220A1
Application number: DE19914109220
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl Ing Laute; Kurt Dr Ing Blau
Original assignee: Individual
Current assignee: Laute Andreas Dipl-Ing O-6325 Ilmenau De Bla
Priority date: 1991-03-21
Filing date: 1991-03-21
Publication date: 1992-09-24
Also published as: DE4109220C2

Description

Polarisationsdiskriminatoren für den Empfang zirkular polarisierter Wellen werden bekanntermaßen in der HF-Ebene von Satelliten-Empfangsanlagen angeordnet. Dies kann in der Form erfolgen, daß sofort mit der Auskopplung der elektromagnetischen Energie aus dem Erreger eine Zusammenführung der beiden Koppelsonden über eine λ/4-Leitung vorgenommen wird (Spindler, E.: Antennen. Verlag Technik, 12. Aufl., Berlin, 1990, S. 239-240). Eine andere Möglichkeit der Trennung von links- und rechtsdrehend polarisierten Kanälen besteht darin, nach dem polarisationsunabhängigen Erreger einen Polarisationswandler und eine Polarisationsweiche anzuordnen (Liesenkötter, B.: 12 GHz-Satellitenempfang. Hüthing Buch Verlag, 3. Aufl., Heidelberg, 1989, S. 72-73). In jedem Falle erfolgt die Umsetzung in die ZF-Lage in zwei voneinander getrennten Konvertern, wobei diese dann zweckmäßiger Weise dicht an dicht liegen, was beispielsweise dadurch möglich ist, daß die Verbindungen zwischen dem Auskoppelsystem des Primärstrahlers und den Konvertern derart gestaltet sind, daß ein Hohlleiterzweig im Winkel von 90° tordiert ist (DE 36 07 846 A1).

Bei den bekannten Anordnungen ist eine Beeinflussung von Störgrößen, welche in den beiden Umsetzersystemen entstehen, durch den Polarisationsdiskriminator selbst nicht möglich, da sich dieser vor den aktiven Baugruppen HF-Verstärker, Mischer und ZF-Verstärker befindet.

Der im Anspruch 1 dargelegten Erfindung liegt das Problem zugrunde, den Polarisationsdiskriminator erst nach der eigentlichen Umsetzung anzuordnen. Dabei wird der gleiche Effekt der Trennung zwischen links- und rechtsdrehend polarisierten Signalen, entsprechend den bekannten Anordnungen, erzielt. Hierfür ist es erforderlich, daß die ZF-Signale (U_ZF1 und U_ZF2) an den Eingängen des Diskriminators (6) phasen- und amplitudengetreue Abbilder der HF-Signale (U_HF1 und U_HF2) darstellen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Mischer von einem Oszillator kohärent angetrieben werden. Weiterhin müssen die beiden Konverter über gleiche Phasen- und Amplitudenfrequenzgänge verfügen.

Die Vorteile der Erfindung bestehen einerseits darin, daß Gleichtaktstörungen, die an den ZF-Ports der Konverter vorliegen (beispielsweise Oszillatordurchschlag und/oder Störmodulationen) auf Grund der Tatsache, daß diese im Diskriminator über 90°/3-dB-Koppler (7, 7′) zusammengeführt werden, um 3 dB reduziert werden. Außerdem wird eine Verbesserung in bezug auf stochastische Störgrößen erzielt, d. h. der Signal-Rausch-Abstand kann mit der Anordnung nach Anspruch 1 im Verhältnis zu den bekannten Anordnungen vergrößert werden.

Im folgenden erfolgt die Erläuterung der Erfindung anhand zweier Blockschaltbilder sowie eines Ausführungsbeispiels.

Es zeigt

Fig. 1 Gesamtschaltung des Doppelkonverters,

Fig. 2 Polarisationsdiskriminator.

In Fig. 1 ist dargestellt, wie der Polarisationsdiskriminator gemäß Anspruch 1 erst nach dem zweikanaligen Konvertersystem in einer Satelliten-Empfangsanlage angeordnet ist. Der Primärstrahler (1) empfängt die zirkular polarisierten Wellen. Über das Auskoppelsystem (2), bestehend aus zwei Sonden (kapazitiver Stift, induktive Schleife), werden die linearen orthogonalen Komponenten der zirkularen Polarisation dem Feld des Erregers (1) entnommen. In den Konvertern (5, 5′) erfolgt die Umsetzung der hochfrequenten Signale (U_HF1, U_HF2) in die ZF-Signale (U_ZF1, U_ZF2). Die Mischer in beiden Konvertern werden über den 0°/3-dB-Koppler (3) kohärent vom gleichen Oszillator (4) angesteuert. Deshalb und infolge der Identität der beiden Konverter (5, 5′) sind die ZF-Signal (U_ZF1, U_ZF2) phasen- und amplitudengetreue Abbilder der HF-Signale (U_NF1, U_HF1).

Fig. 2 zeigt das Prinzipschaltbild für ein Ausführungsbeispiel des Polarisationsdiskriminators. Die eingetragenen ZF-Signalspannungen (U, jU] an den Eingängen A und B - mit der Darstellung in Phasorenschreibweise - entsprechend dem Beispiel der linksdrehend zirkularen Polarisation. Es erscheint am Ausgang C die Signalspannung U=0 und am Ausgang D die Spannung U=jU (bei rechtsdrehend zirkularer Polarisation entsprechend umgekehrt). Damit ist also eine Unterscheidung der Polarisationsdrehrichtung durch die Anordnung gemäß Anspruch 2 gegeben. Sind den ZF-Signalspannung (U_ZF1, U_ZF2) Gleichtaktstörer überlagert, so erscheint die Störleistung an den Ausgängen C und D - bedingt durch die 90°/3-dB-Koppler - jeweils um 3 dB reduziert. Die in beiden Konvertern zusätzlich generierten (unkorrelierten) Rauschleistungen - quantitativ representiert durch die Konverterrauschzahl F - werden gemäß folgender Gleichung beeinflußt: Q=2F/(F+1); wobei Q den Faktor der Erhöhung des Signal-Rausch-Abstandes der Anordnung nach Anspruch 1 im Vergleich zu den bekannten Polarisationsdiskriminatoren darstellt.

Claims

1. Polarisationsdiskriminator im ZF-Bereich einer Satelliten-Empfangsanlage für zirkular polarisierte Wellen, bestehend aus einem linearen, passiven Mikrostreifenleitungsnetzwerk, durch welches der gleichzeitige Empfang von links- und rechtsdrehend polarisierten Kanälen möglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieser erst nach den ZF-Verstärkern in einem Doppelkonverter angeordnet ist.

2. Polarisationsdiskriminator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk aus zwei 90°/3-dB-Kopplern (7, 7′) und zwei 0°/3-dB-Kopplern (8, 8′) besteht, welche eine Zusammenführung der linearen orthogonalen ZF-Signalkomponenten derart vornehmen, daß an den Ausgängen des Diskriminators eine eindeutige Unterscheidung zwischen links- und rechtsdrehend polarisierten Kanälen möglich ist.