DE60036759T2 - Verfahren und Gerät zur Funknachrichtenübertragung - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung betrifft eine Funkkommunikationsvorrichtung und ein Funkkommunikationsverfahren.
  • In Funkkommunikationssystemen für die Übertragung von digitalen Breitbandsignalen und Analogsignalen mit hoher Qualität finden die SHF- und Bänder höherer Frequenzen angesichts der Ausdehnung ihrer zugehörigen Bandbreiten und des Fehlens von Wellenlängen im Mikrowellenband Verwendung. Die Funkkommunikationssysteme finden insbesondere Verwendung in Funk-LANs, Heimfunkverbindungen, Funkvideoübertragungssystemen und Auto-Stations-(oder Auto-Auto)Funkkommunikationssystemen unter Verwendung von Millimeterwellen. In Funkkommunikationssystemen, bei denen Hochfrequenzbänder Verwendung finden, erzeugt der Sender generell zuerst ein moduliertes Signal und führt ein Multikanal-Multiplexen in einem Zwischenfrequenzband durch und benutzt dann eine lokale Schwingungsquelle, um das erhaltene Signal auf das benutzte Hochfrequenzband frequenzzuwandeln (aufwärtszuwandeln). Andererseits benutzt der Empfänger eine lokale Schwingungsquelle zum Frequenzwandeln (Abwärtswandeln) des empfangenen Funkfrequenzbandsignales auf das Zwischenfre quenzband und führt dann eine Kanalextraktion und Signaldemodulation durch.
  • Die lokalen Schwingungsquellen, die sowohl beim Empfänger als auch beim Sender Verwendung finden, müssen zu diesem Zeitpunkt synchron arbeiten. Wenn die Frequenzdifferenz oder Phasendifferenz mit der Zeit schwankt, wird die Schwankung auf das modulierte Signal nach dem Abwärtswandeln überlagert und verschlechtert die Qualität des demodulierten Signales. Sowohl der Sender als auch der Empfänger müssen daher mit lokalen Schwingungsquellen versehen sein, die eine extrem hohe Frequenzstabilität besitzen. Um eine lokale Schwingungsquelle mit einer hohen Frequenzstabilität zu versehen, ist es generelle Praxis, ein Verfahren anzuwenden, bei dem eine lokale Schwingungsquelle benutzt wird, die durch eine Feedbackregelung unter Verwendung einer PLL(Phasenverriegelungsschleife)-Konfiguration stabilisiert ist, sowie ein Verfahren, bei dem eine Synchronträgerwellen-Regenerativschaltung einer PLL-Konfiguration während der Signaldemodulation verwendet wird.
  • Die herkömmlichen Funkkommunikationssysteme besitzen jedoch die nachfolgenen drei Probleme:
    • 1) Wenn das benutzte Funkfrequenzband höher wird, wird es unmöglich, einen frequenzstabilen lokalen Oszillator zu verwirklichen, und verteuern die ansteigenden Produktionskosten für den lokalen Oszillator das gesamte Kommunikationssystem.
    • 2) Da die Frequenzschwankungen und das Phasenrauschen, das im lokalen Oszillator auftritt, ansteigen, wird es schwierig, eine synchronisierte Trägerwellenregeneration mit einer PLL-Konfiguration in der Empfängerschaltung zu realisieren. Darüber hinaus wird die Empfängerkonfiguration komplex.
    • 3) Das in den lokalen Oszillationssignalen, die im Sender und Empfänger Verwendung finden, enthaltene Phasenrauschen verschlechtert die Signalqualität.
  • Die US 4,761,821 beschreibt einen Hochfrequenzsender, der sowohl eine lokale Oszillatorfrequenz als auch eine durch ein Informationssignal modulierte Frequenz überträgt. Die US 4,4761,821 offenbart darüber hinaus einen Empfänger zum Empfangen des vom Sender übertragenen Signales.
  • Diese Erfindung wurde angesichts der vorstehenden Sachverhalte konzipiert. Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Funkkommunikationsvorrichtung und ein Funkkommunikationsverfahren zu schaffen, die eine Verringerung der Sender- und Empfängerproduktionskosten, eine Vereinfachung der Empfängerkommunikation und eine Signalübertragung mit hoher Qualität ermöglichen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Funkkommunikationsvorrichtung geschaffen, die ein gesendetes Funksignal auf ein Zwischenfrequenzband auf einer Empfangsseite abwärtswandelt und die folgenden Bestandteile umfasst:
    einen Sender, der mit einem Zwischenfrequenzbandmodulator zum Modulieren eines Eingangssignales und zum Ausgeben desselben als moduliertes Zwischenfrequenzbandsignal versehen ist, einen lokalen Oszillator zum Abgeben eines nichtmodulierten Trägers, eine Multipliziereinheit zum Multiplizieren des modulierten Zwischenfrequenzbandsignales und des nichtmodulierten Trägers und zum Abgeben eines modulierten Hochfrequenzbandsignales, einen Kombinator zum linearen Überlagern des modulierten Hochfrequenzbandsignales von der Multipliziereinheit und des nichtmodulierten Trägers, der auf einer Zweigleitung vom lokalen Oszillator abgegeben wurde, zur Erzeugung eines linear überlagerten Signales, das eine nichtmodulierte Trägerkomponente und eine modulierte Hochfrequenzbandsignalkomponente aufweist, und zum Abgeben des linear überlagerten Signales derart, dass das modulierte Funksignal und der nichtmodulierte Träger gleichzeitig gesendet werden, und eine Sendeantenne zur Funkübertragung des linear überlagerten Signales; und
    einen Empfänger, der mit einer Empfangsantenne zum Empfangen des linear überlagerten Signales von der Sendeantenne versehen ist, einen Quadrierer zum Erhalten des modulierten Zwischenfrequenzbandsignales durch Erzeugung einer Multiplikationskomponente der nichtmodulierten Trägerkomponente und der modulierten Hochfrequenzsignalkomponente unter Verwendung des nichtmodulierten Trägers als lokale synchronisierte Oszillationsquelle und zum Abwärtswandeln des empfangenen modulierten Hochfrequenzbandsignales auf ein Zwischenfrequenzband vom von der Empfangsantenne empfangenen linear überlagerten Signal, und einen Zwischenfrequenzdemo dulator zum Demodulieren des modulierten Zwischenfrequenzbandsignales vom Quadrierer.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Funkkommunikationsverfahren zur Verfügung gestellt, das ein gesendetes Funksignal auf ein Zwischenfrequenzband auf einer Empfangsseite abwärtswandelt und die folgenden Schritte umfasst:
    Einen ersten Schritt zum Modulieren eines Zwischenfrequenzbandes zur Erzeugung eines modulierten Zwischenfrequenzbandsignales unter Verwendung eines lokalen Oszillationssignales zum Aufwärtswandeln des modulierten Zwischenfrequenzbandsignales zu einem modulierten Hochfrequenzbandsignal und zum Senden des lokalen Oszillationssignales und des modulierten Hochfrequenzbandsignales gleichzeitig als linear überlagertes Funksignal elektromagnetischer Wellen; und
    Das Abwärtswandeln des empfangenen Signales unter Verwendung eines Quadrierers durch Multiplizieren einer Komponente des lokalen Oszillationssignales und einer Komponente des modulierten Hochfrequenzbandsignales, das im empfangenen Signal enthalten ist, um eine Multiplikationskomponente und dadurch ein moduliertes Zwischenfrequenzbandsignal zu erzeugen, und das Demodulieren des modulierten Zwischenfrequenzbandsignales.
  • Bei einigen Ausführungsformen dieses Funkkommunikationsverfahrens können das modulierte Hochfrequenzsignal und das lokale Oszillationssignal als orthogonal polarisierte Wellen im ersten Schritt gesendet werden, und das modulierte Hochfrequenzsignal kann von einer und das lokale Oszillationssignal von der anderen der empfangenen orthogonal polarisierten Wellen im zweiten Schritt extrahiert werden.
  • Die Vorrichtung ist so ausgebildet, dass auf der Senderseite ein moduliertes Hochfrequenzbandsignal und ein lokales Oszillatorsignal gleichzeitig gesendet werden und auf der Empfängerseite das gesendete lokale Oszillatorsignal als die lokale synchronisierte Oszillation verwendet wird. Infolgedessen benötigt der Empfänger keinen lokalen Oszillator. Der Empfänger kann daher strukturell vereinfacht werden und geringere Produktionskosten aufweisen.
  • Ferner ist das lokale Oszillationssignal, das zum Abwärtswandeln im Empfänger verwendet wird, das gleiche wie das, das auf der Senderseite verwendet wird. Das modulierte IF-Bandsignal nach dem Abwärtswandeln ist daher nicht gegenüber einer Qualitätsverschlechterung durch Phasenrauschen, das im lokalen Oszillator des Senders enthalten ist, empfänglich. Dies macht die Übertragung eines Signales mit hoher Qualität möglich.
  • Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele werden nunmehr in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Hiervon zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Funkkommunikationsvorrichtung, die eine erste Ausführungsform dieser Erfindung bildet,
  • 2 eine schematische Darstellung einer Funkkommuni kationsvorrichtung, die ein erstes Ausführungsbeispiel bildet, und
  • 3 eine schematische Darstellung einer Funkkommunikationsvorrichtung, die ein zweites Ausführungsbeispiel bildet.
  • 1 zeigt eine Funkkommunikationsvorrichtung 10, die eine erste Ausführungsform der Erfindung bildet. Die Funkkommunikationsvorrichtung 10 ist von einem Typ, der ein gesendetes Funksignal auf ein Zwischenfrequenzband auf der Empfangsseite abwärtswandelt. Sie ist mit einem Sender 11 und einem Empfänger 12 ausgerüstet.
  • Der Sender 11 umfasst einen Zwischenfrequenzbandmodulator 111 zum Modulieren eines Eingangssignales und zum Abgeben desselben als moduliertes Zwischenfrequenzbandsignal (hiernach als „moduliertes IF-Bandsignal" beizeichnet), einen lokalen Oszillator 117 zum Abgeben eines lokalen Oszillationssignales (hiernach als „nichtmodulierter Träger" bezeichnet), eine Multipliziereinheit 112 zum Multiplizieren des modulierten IF-Bandsignales und des nichtmodulierten Trägers und zum Abgegeben eines modulierten Hochfrequenzbandsignales (hiernach als „moduliertes Funksignal" bezeichnet"), einen Kombinator 114 zum Kombinieren des modulierten Funksignales von der Multipliziereinheit 112 und des nichtmodulierten Trägers, der vom lokalen Oszillator 117 auf eine Zweigleitung abgegeben wurde, sowie zum Abgeben des kombinierten Signales und eine Sendeantenne 116 zur Funkübertragung des kombinierten Signales.
  • Ein Bandpassfilter 113 ist zwischen der Multipliziereinheit 112 und dem Kombinator 114 angeordnet, um überflüssige Komponenten zu entfernen, die im modulierten Funksignal von der Multipliziereinheit 112 enthalten sind. Ein Verstärker 115 ist zwischen dem Kombinator 114 und der Sendeantenne 116 angeordnet, um das kombinierte Signal vom Kombinator 114 zu verstärken.
  • Der Empfänger 12 besitzt eine Empfangsantenne 121 zum Empfangen des kombinierten Signales von der Sendeantenne 116, einen Quadrierer 124 zum Erhalten des modulierten IF-Bandsignales vom kombinierten Signal, das von der Empfangsantenne 121 empfangen wurde, und einen Zwischenfrequenzbanddemodulator 125 zum Demodulieren des modulierten IF-Bandsignales vom Quadrierer 124.
  • Ein Verstärker 122 zum Verstärken des kombinierten Signales von der Empfangsantenne 121 sowie ein Bandpassfilter 123 zum Entfernen von überflüssigen Komponenten, die im kombinierten Signal vom Verstärker 122 enthalten sind, sind in Reihe zwischen der Empfangsantenne 121 und dem Quadrierer 124 angeordnet.
  • Die spektrale Wellenform des modulierten IF-Bandsignales (Mittenfrequenz fIF), die vom Zwischenfrequenzbandmodulator 111 des Senders 11 abgegeben wird, ist oben links in 1 gezeigt. Die spektrale Wellenform des kombinierten Signales im räumlichen Fortpflanzungsweg zwischen der Sendeantenne 116 und der Empfangsantenne 121 ist oben in der Mitte von 1 gezeigt. Das kombinierte Signal besteht aus dem nichtmodulierten Träger (Mittenfrequenz fc) und dem modulierten Funksignal (Mittenfrequenz fc + fIF), das vom nichtmodulierten Träger aufwärts gewandelt wurde. Die spektrale Wellenform des modulierten IF-Bandsignales (Mittenfrequenz fIF), das vom Quadrierer 124 des Empfängers 12 abgegeben wurde, ist oben rechts in 1 gezeigt.
  • Somit wird bei der ersten Ausführungsform der nichtmodulierte Träger, der verwendet wird, wenn das modulierte IF-Bandsignal auf das Hochfrequenzband aufwärtsgewandelt wird, gleichzeitig mit dem modulierten Funksignal, das durch die Aufwärtswandlung erhalten wurde, funkübertragen. Auf der Empfangsseite wird das modulierte Funksignal auf das Zwischenfrequenzband abwärtsgewandelt, indem die Multiplikationskomponente der nichtmodulierten Trägerkomponente und modulierten Funksignalkomponente des empfangenen Signales erzeugt wird.
  • Mit anderen Worten, die Sendeseite sendet gleichzeitig das modulierte Funksignal und den nichtmodulierten Träger, und die Empfangsseite benutzt den nichtmodulierten Träger als lokale synchronisierte Oszillationsquelle, wenn das empfangene modulierte Funksignal auf das Zwischenfrequenzband abwärtsgewandelt wird. Der Empfänger 12 benötigt daher keinen lokalen Oszillator auf der Empfängerseite, der in herkömmlicher Weise eine besonders genaue Frequenzstabilisierung benötigt hat. Der Empfänger 12 kann daher strukturelle vereinfacht und in den Herstellkosten gesenkt werden.
  • Ferner können die Kosten zur Herstellung des lokalen Oszillators 117, der im Sender 11 verwendet wird, reduziert wer den, da es nicht länger erforderlich ist, eine hohe Frequenzstabilität und eine ausgezeichnete Phasenrauschcharakteristik zu haben.
  • Des Weiteren ist der nichtmodulierte Träger, der zum Abwärtswandeln im Empfänger 12 verwendet wird, der gleiche, wie der, der auf der Sendeseite verwendet wird, und ist damit synchron. Das modulierte IF-Bandsignal nach dem Abwärtswandeln ist daher nicht gegenüber einer Qualitätsverschlechterung durch im lokalen Oszillator 117 des Senders 11 vorhandenes Phasenrauschen empfänglich. Dies macht eine Signalübertragung mit hoher Qualität möglich.
  • Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, dass die Signalqualität durch Auftreten von Sekundärintermodulationsverzerrung, die durch die Komponente des quadratischen Termes des modulierten Signales selbst verursacht wird, verschlechtert werden kann. Einer solchen Signalqualitätsverschlechterung kann jedoch auf adäquate Weise begegnet werden, indem entweder die Frequenzdistanz zwischen dem modulierten Funksignal und dem nichtmodulierten Träger größer gemacht wird als das modulierte Funksignal oder indem die Power-Verteilung zwischen dem gesendeten modulierten Funksignal und dem nichtmodulierten Träger auf der Seite des nichtmodulierten Trägers groß gemacht wird.
  • 2 zeigt eine Funkkommunikationsvorrichtung 20, bei der es sich um ein Ausführungsbeispiel handelt.
  • Diese Funkkommunikationsvorrichtung 20 unterscheidet sich gegenüber der der ersten Ausführungsform in der Konfigura tion ihres Empfängers 22. Ihr Sender 21 besitzt die gleiche Konfiguration wie der Sender 11 der ersten Ausführungsform, und die Elemente des Senders 21 weisen entsprechende Bezugzeichen wie die Elemente des Senders 11 auf, mit der Ausnahme, dass die Anfangsziffer „1" der Bezugzeichen in 1 durch die Anfangsziffer „2" der 2 ausgetauscht wurde. Die Erläuterung der entsprechenden Elemente wird nicht wiederholt.
  • Der Empfänger 22 umfasst eine Empfangsantenne 221 zum Empfangen des kombinierten Signales von der Sendeantenne 216, einen Verstärker 222 zum Verstärken des von der Empfangsantenne 221 empfangenen kombinierten Signales, einen Bandpassfilter 223 zum Extrahieren der nichtmodulierten Trägerkomponente von dem vom Verstärker 222 verstärkten kombinierten Signal, einen injektionsgeblockten Oszillator 224 zum Regenerieren des nichtmodulierten Trägers aus dem Ausgangssignal des Bandpassfilters 223, eine Multipliziereinheit 225 zum Modulieren des modulierten Funksignales vom Verstärker 222 und des nichtmodulierten Trägers vom injektionsblockierten Oszillator 224 zur Erzeugung eines modulierten IF-Bandsignales und einen Zwischenfrequenzbanddemodulator 226 zum Demodulieren des modulierten IF-Bandsignales von der Multipliziereinheit.
  • Ein Hochfrequenzverstärker, der auf ein einziges Frequenzband abgestimmt ist, kann anstelle des injektionsblockierten Oszillators 224 verwendet werden.
  • Die spektrale Wellenform des modulierten IF-Bandsignales (Mittenfrequenz fIF), die vom Zwischenfrequenzbandmodulator 211 des Senders 21 abgegeben wird, ist oben links in 2 gezeigt. Die spektrale Wellenform des kombinierten Signales im räumlichen Fortpflanzungsweg zwischen der Sendeantenne 216 und der Empfangsantenne 221 ist in der oberen Mitte von 2 gezeigt. Das kombinierte Signal besteht aus dem nichtmodulierten Träger (Mittenfrequenz fc) und dem modulierten Funksignal (Mittenfrequenz fc + fIF), das vom nichtmodulierten Träger aufwärtsgewandelt wurde. Die spektrale Wellenform des modulierten IF-Bandsignales (Mittenfrequenz fIF), das von der Multipliziereinheit des Empfängers 22 abgegeben wurde, ist oben rechts in 1 gezeigt.
  • Die Funkkommunikationsvorrichtung 20 mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration erzielt die gleichen Effekte wie die Funkkommunikationsvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform. Wie früher erläutert, erfordert die Funkkommunikationsvorrichtung 20 der ersten Ausführungsform einige Maßnahmen zum Verhindern einer Signalverschlechterung beispielsweise durch Sekundärintermodulationsverzerrung und erfordert, dass die Frequenzdistanz zwischen dem modulierten Funksignal und dem nichtmodulierten Träger größer gemacht wird als das modulierte Funksignal. Bei diesem Beispiel ist jedoch keine solche Verhinderungsmaßnahme erforderlich, da der Empfänger 22 mit einem Zweig zum Extrahieren und Verstärken nur des nichtmodulierten Trägers versehen ist.
  • Ferner macht es die Regeneration des nichtmodulierten Trägers mit dem injektionsblockierten Oszillator 224 möglich, ein moduliertes IF-Bandsignal mit einer ausgezeichneten Rauschcharakteristik zu erzeugen.
  • 3 zeigt eine Funkkommunikationsvorrichtung 30, bei der es sich um ein zweites Ausführungsbeispiel handelt.
  • Diese Funkkommunikationsvorrichtung 30 umfasst einen Sender 31 und einen Empfänger 32. Der Sender 31 besitzt einen Zwischenfrequenzbandmodulator 311 zum Modulieren eines Eingangssignales und zum Abgeben desselben als moduliertes IF-Bandsignal, einen lokalen Oszillator 316 zum Abgeben eines nichtmodulierten Trägers, eine Multipliziereinheit 312 zum Multiplizieren des modulierten IF-Bandsignales und des nichtmodulierten Trägers und zum Abgeben eines modulierten Funksignales, eine erste Sendeantenne 315 zum Polarisieren des modulierten Funksignales von der Multipliziereinheit 312 in einer Richtung und zur Funkübertragung desselben beispielsweise als V-polarisierte Welle und eine zweite Sendeantenne 318 zum Polarisieren des nichtmodulierten Trägerausgangssignales auf einer Zweigleitung vom lokalen Oszillator 316 senkrecht zu der einen Richtung und zur Funkübertragung desselben beispielsweise als H-polarisierte Welle.
  • Ein Bandpassfilter 313 zum Entfernen von unnötigen Komponenten, die im modulierten Funksignal von der Multipliziereinheit 312 enthalten sind, und ein Verstärker 314 zum Verstärken des modulierten Funksignales vom Bandpassfilter 313 sind zwischen der Multipliziereinheit 312 und der ersten Sendeantenne 315 angeordnet.
  • Der Empfänger 32 besitzt eine erste Empfangsantenne 321 zum Empfangen des modulierten Funksignales von der ersten Sendeantenne 315, eine zweite Empfangsantenne 323 zum Empfan gen des nichtmodulierten Trägers von der zweiten Sendeantenne 318, eine Multipliziereinheit 327 zum Multiplizieren des modulierten Funksignales von der ersten Empfangsantenne 321 und des nichtmodulierten Trägers von der zweiten Empfangsantenne 323 zur Erzeugung eines modulierten IF-Bandsignales und einen Zwischenfrequenzbanddemodulator 328 zum Demodulieren des modulierten IF-Bandsignales von der Multipliziereinheit 327.
  • Ein Verstärker 322 ist zwischen der ersten Empfangsantenne 321 und der Multipliziereinheit 327 angeordnet, um die von der ersten Empfangsantenne 321 empfangene V-polarisierte Welle zu verstärken, bevor sie zur Multipliziereinheit 327 gesendet wird. Ein Verstärker 324, ein Bandpassfilter 325 und ein injektionsblockierter Oszillator 326 sind in Reihe zwischen der zweiten Empfangsantenne 323 und der Multipliziereinheit 327 angeordnet, um die von der zweiten Empfangsantenne 323 empfangene H-polarisierte Welle zu verstärken, deren überflüssige Komponenten zu entfernen und den nichtmodulierten Träger zu regenerieren. Der regenerierte nichtmodulierte Träger wird dann der Multipliziereinheit 327 zugeführt.
  • Die spektrale Wellenform des modulierten IF-Bandsignales (Mittenfrequenz fIF), das vom Zwischenfrequenzbandmodulator 311 des Senders 31 abgegeben wird, ist oben links in 3 gezeigt. Die spektrale Wellenform des kombinierten Signales im räumlichen Fortpflanzungsweg zwischen der ersten und zweiten Sendeantenne 315, 318 und der ersten und zweiten Empfangsantenne 321, 323 ist oben in der Mitte von 3 gezeigt. Das kombinierte Signal besteht aus dem nichtmodu lierten Träger (Mittenfrequenz fc) in der Form einer H-polarisierten Welle und dem modulierten Funksignal (Mittenfrequenz fc + fIF) in der Form einer V-polarisierten Welle, die vom nichtmodulierten Träger aufwärtsgewandelt wurde. Die spektrale Wellenform des modulierten IF-Bandsignales (Mittenfrequenz fiF), das von der Multipliziereinheit 327 des Empfängers 32 abgegeben wurde, ist oben rechts in 3 gezeigt.
  • Die Funkkommunikationsvorrichtung 30 der vorstehend beschriebenen Konfiguration erzielt die gleichen Effekte wie die Funkkommunikationsvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform. Wie die Funkkommunikationsvorrichtung 20 des ersten Ausführungsbeispiels benötigt sie keine Maßnahme zum Verhindern einer Signalverschlechterung, die durch den Quadrierer 124 der ersten Ausführungsform bewirkt wird.
  • Der früher erläuterte Empfänger 22 des ersten Ausführungsbeispiels benutzt den Bandpassfilter 223 zum Extrahieren des nichtmodulierten Trägers. In relativ hohen Frequenzbändern, wie dem 30–300 GHz-Band, ist es jedoch schwierig, einen Bandpassfilter 223 mit einer Bandbreite zu erhalten, die ausreichend schmal ist, um nur den nichtmodulierten Träger zu extrahieren. Im Gegensatz dazu kann der Empfänger des zweiten Ausführungsbeispiels den nichtmodulierten Träger mit einem besonders hohen Separationsgrad extrahieren. Das ist darauf zurückzuführen, dass das modulierte Funksignal und der nichtmodulierte Träger vorher im Sender 31 separiert werden, als separate polarisierte Wellen mit senkrechten Polarisationsebenen übertragen werden und in dieser Form vom Empfänger 32 empfangen werden. Daher kann ein moduliertes IF-Bandsignal mit hoher Qualität erhalten werden. Der Sender 31 und der Empfänger 32 des zweiten Ausführungsbeispiels benutzen beide separate Antennen für die beiden polarisierten Wellen. Der Sender ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Es ist vielmehr stattdessen beispielsweise auch möglich, den Sender mit einer einzigen Sendeantenne auszurüsten, die die beiden senkrecht polarisierten Signale kombiniert, während ihre polarisierten Zustände aufrechterhalten werden, und die das kombinierte Signal sendet, und den Empfänger mit einer einzigen Empfangsantenne auszurüsten, die das empfangene kombinierte Signal in die beiden polarisierten Komponenten trennt.
  • Bei den in den 13 gezeigten spektralen Wellenformen handelt es sich um die spektralen Wellenformen des modulierten Signales im Falle der Verwendung des orthogonalen Multiträgermodulationsverfahrens. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht abhängig vom Modulationsverfahren oder vom Modulationsband. Das modulierte Signal kann daher ein solches sein, das durch irgendein Modulationsverfahren erhalten wird, oder es kann sich um ein Mehrkanalsignal handeln, das durch Bündeln einer Vielzahl von Kanälen von derartigen modulierten Signalen erhalten wird.
  • Wenn diese Vorrichtung in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildet ist, werden auf der Senderseite ein moduliertes Funkfrequenzbandsignal und ein lokales Oszillatorsignal gleichzeitig gesendet und wird auf der Empfängerseite das gesendete lokale Oszillatorsignal als lokale synchronisierte Oszillationsquelle während des Abwärtswandelns benutzt. Infolgedessen benötigt der Empfänger keinen lokalen Oszillator auf der Empfängerseite, der auf herkömmliche Weise eine besonders genaue Frequenzstabilisierung benötigt. Der Empfänger kann daher strukturell vereinfacht und mit geringeren Produktionskosten hergestellt werden.
  • Ferner können die Kosten zur Herstellung des lokalen Oszillators, der im Sender verwendet wird, reduziert werden, da es nicht länger erforderlich ist, eine hohe Frequenzstabilität und ausgezeichnete Phasenrauschcharakeristiken zu haben.
  • Des Weiteren ist das lokale Oszillationssignal, das zum Abwärtswandeln im Empfänger benutzt wird, das gleiche wie das, das auf der Senderseite benutzt wird. Das modulierte IF-Bandsignal nach dem Abwärtswandeln ist daher nicht für eine Qualitätsverschlechterung durch das im lokalen Oszillator des Senders enthaltene Phasenrauschen empfänglich. Dies macht eine Signalübertragung mit hoher Qualität möglich.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel überträgt des Weiteren die Senderseite das modulierte Hochfrequenzbandsignal und das lokale Oszillationssignal per Funk in der Form von polarisierten Wellen mit orthogonalen Polarisationsebenen. Beim Empfang der polarisierten Wellen extrahiert die Empfängerseite das modulierte Hochfrequenzbandsignal von einer polarisierten Welle und das lokale Oszillationssignal von der anderen polarisierten Welle. Da das lokale Oszillationssignal daher mit einem wesentlich höheren Trennungsgrad extrahiert werden kann, kann ein moduliertes IF-Bandsignal hoher Qualität erhalten werden.

Claims (3)

  1. Funkkommunikationsvorrichtung (10), die ein gesendetes Funksignal auf ein Zwischenfrequenzband auf einer Empfangsseite abwärtswandelt und die folgenden Bestandteile umfasst: einen Sender (11), der mit einem Zwischenfrequenzbandmodulator (111) zum Modulieren eines Eingangssignales und zum Ausgeben desselben als moduliertes Zwischenfrequenzbandsignal versehen ist, einen lokalen Oszillator (117) zum Abgeben eines nichtmodulierten Trägers, eine Multipliziereinheit (112) zum Multiplizieren des modulierten Zwischenfrequenzbandsignales und des nichtmodulierten Trägers und zum Abgeben eines modulierten Hochfrequenzbandsignales, einen Kombinator (114) zum linearen Überlagern des modulierten Hochfrequenzbandsignales von der Multipliziereinheit und des nichtmodulierten Trägers, der auf einer Zweigleitung vom lokalen Oszillator abgegeben wurde, zur Erzeugung eines linear überlagerten Signales, das eine nichtmodulierte Trägerkomponente und eine modulierte Hochfrequenzbandsignal komponente aufweist, und zum Abgeben des linear überlagerten Signales derart, dass das modulierte Funksignal und der nichtmodulierte Träger gleichzeitig gesendet werden, und eine Sendeantenne (116) zur Funkübertragung des linear überlagerten Signales; und einen Empfänger (12), der mit einer Empfangsantenne (121) zum Empfangen des linear überlagerten Signales von der Sendeantenne versehen ist, einen Quadrierer (124) zum Erhalten des modulierten Zwischenfrequenzbandsignales durch Erzeugung einer Multiplikationskomponente der nichtmodulierten Trägerkomponente und der modulierten Hochfrequenzbandsignalkomponente unter Verwendung des nichtmodulierten Trägers als lokale synchronisierte Oszillationsquelle und zum Abwärtswandeln des empfangenen modulierten Hochfrequenzbandsignales auf ein Zwischenfrequenzband vom von der Empfangsantenne empfangenen linear überlagerten Signal, und einen Zwischenfrequenzbanddemodulator (125) zum Demodulieren des modulierten Zwischenfrequenzsignales vom Quadrierer.
  2. Funkkommunikationsverfahren (10), das ein gesendetes Funksignal auf ein Zwischenfrequenzband auf einer Empfangsseite abwärtswandelt und die folgenden Schritte umfasst: einen ersten Schritt zum Modulieren eines Zwischenfrequenzbandes zur Erzeugung eines modulierten Zwischenfrequenzbandsignales unter Verwendung eines lokalen Oszillationssignales zum Aufwärtswandeln des modu lierten Zwischenfrequenzbandsignales zu einem modulierten Hochfrequenzbandsignal und zum Senden des lokalen Oszillationssignales und des modulierten Hochfrequenzbandsignales gleichzeitig als linear überlagertes Funksignal elektromagnetischer Wellen; und einen zweiten Schritt zum Abwärtswandeln des empfangenen Signales unter Verwendung eines Quadrierers durch Multiplizieren einer Komponente des lokalen Oszillationssignales und einer Komponente des modulierten Hochfrequenzbandsignales, das im empfangenen Signal enthalten ist, um eine Multiplikationskomponente und dadurch ein moduliertes Zwischenfrequenzbandsignal zu erzeugen, und zum Demodulieren des modulierten Zwischenfrequenzbandsignales.
  3. Funkkommunikationsverfahren nach Anspruch 2, bei dem das modulierte Hochfrequenzbandsignal und das lokale Oszillationssignal als orthogonal polarisierte Wellen im ersten Schritt gesendet werden und das modulierte Hochfrequenzbandsignal im zweiten Schritt aus einer der empfangenen orthogonal polarisierten Wellen und das lokale Oszillationssignal von der anderen der empfangenen orthogonal polarisierten Wellen extrahiert werden.
DE60036759T 1999-08-11 2000-08-08 Verfahren und Gerät zur Funknachrichtenübertragung Expired - Lifetime DE60036759T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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