DE4109220C2

DE4109220C2 -

Info

Publication number: DE4109220C2
Application number: DE19914109220
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. O-6055 Oberhof De Laute; Kurt Dr.-Ing. O-6401 Neuenbau De Blau
Original assignee: Andreas Dipl.-Ing. O-6055 Oberhof De Laute; Kurt Dr.-Ing. O-6401 Neuenbau De Blau
Current assignee: LAUTE, ANDREAS, DIPL.-ING., O-6325 ILMENAU, DE BLA
Priority date: 1991-03-21
Filing date: 1991-03-21
Publication date: 1993-05-06
Also published as: DE4109220A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Empfangsanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie sie aus der DE 36 07 846 A1 bekannt ist.

Die Polarisationsdiskriminatoren für den Empfang zirkular polarisierter Wellen werden dabei in der HF-Ebene der Empfangsanlage 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.: Das große Antennenbuch. Franzis-Verlag GmbH, München, 2. Aufl., 1989, 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 zweckmäßigerweise 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 (vgl. die eingangs angegebene 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.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Signal-Rauschabstand der Empfangsanlage zu verbessern. Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dabei wird der gleiche Effekt der Trennung zwischen links- und rechtsdrehend polarisierten Signalen, wie bei 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.

Eine Ausgestaltung der Anlage hinsichtlich des Polarisationsdiskri minators ist im Patentanspruch 2 angegeben.

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 erst nach dem zweikanaligen Konvertersystem in einer 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-Signale (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-Signalspannungen (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 repräsentiert 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. Empfangsanlage für zirkular polarisierte Wellen, bestehend aus einem Netzwerk, durch welches der gleichzeitige Em pfang von links- und rechtsdrehend polarisierten Kanälen möglich ist, umfassend zwei Konverter (5, 5′) mit zugehörigen ZF-Verstärkern und einen Polarisationsdiskriminator (6),
dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisationsdiskriminator (6) erst nach den ZF-Ver stärkern angeordnet ist und die Konverter (5, 5′) als ein Dop pelkonvertersystem ausgebildet sind, dessen Mischer kohärent von einem einzigen Oszillator (4) angesteuert werden.

1. Empfangsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisationsdiskriminator aus zwei 90°/3-dB-Kopplern (7, 7′) zum Auftrennen der links- und rechtsdrehend polari sierten Signale in je zwei linear orthogonal polarisierte Signalkomponenten und aus zwei 0°/3-dB-Kopplern (8, 8′) be steht, welche ein wechselseitiges Zusammenführen der linearen orthogonalen ZF-Signalkomponenten bewirken, so daß sich an den Ausgängen des Diskriminators eine Umsetzung in zwei line ar polarisierte ZF-Signale ergibt, durch welche eine eindeu tige Unterscheidung des Rotationssinns der zirkularen Polari sation möglich ist.