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Hochfrequenzzwischenverstärker Zur besseren Ausnutzung von Übertragungsleitungen
ist es bekannt, Trägerstromsysteme anzuwenden, bei denen die Trägerfrequenzbänder
ziemlich dicht nebeneinanderliegen. Will man die Trennung der einzelnen Frequenzbänder
durch Hochfrequenzfilter vornehmen, so werden an diese sehr hohe Anforderungen an
Trennschärfe gestellt. Infolge--lessen wird häufig ein anderer Weg zur Trennung
der Frequenzbänder vorgesehen, bei dem die Modulation und Demodulation der Hochfrequenz
in zwei Stufen erfolgt. Aus der empfangenen Hochfrequenz wird bei der ersten Demodulation
ein Zwischenfrequenzband gebildet, das in einem Frequenzbereich liegt, in dem Filter
mit ausreichender Trennschärfe schon bei geringerem Aufwand geschaffen werden können.
Durch diese Filter erfolgt die eigentliche Aussiebung des gewünschten Frequenzbandes,
das dann bei der zweiten Demodulation in das niederfrequente Sprachband umgewandelt
wird. Ebenso wird bei der Modulation aus dem Niederfrequenzband zunächst in der
ersten Stufe eine Zwischenfrequenz gebildet, und erst in der zweiten Stufe erfolgt
die Umwandlung in das zu übertragende Trägerfrequenzband.
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Bei der Übertragung über größere Entfernungen ist es erforderlich,
Zwischenverstärker zur Übertragung der Trägerfrequenzhänder
vorzusehen.
Die bekannten Zwischenverstärker sind so ausgebildet, daß entweder eine größere
Anzahl von Träg(#rfrequeiizl)äii;:
| dern gemeinsam verstärkt werden oder 1;1 |
| die einzelnen Trägerfrequenzen durch |
| frequenzfilter getrennt und dann einzeln |
stärkt werden. Verstärker der ersten 3f stellen sehr hohe Anforderungen an die Linearität,
damit durch nichtlineare Verzerrungen kein Nebensprechen zwischen den einzelnen
Übertragungskanälen auftritt. Außerdem sind diese Verstärker auch dann nicht anwendbar,
wenn die einzelnen benachbarten Kanäle nach verschiedenen Richtungen zu übertragen
und zu verstärken sind. In diesen Fällen wurden bisher Verstärker Gier zweiten Art
verwendet, die jedoch den Nachteil hal)2ii, daß ein sehr großer Aufwand für die
Aussiebung der Frequenzen erforderlich ist, da sehr hochwertige Hochfrequenzfilter
verwendet werden müssen.
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Die Erfindung betrifft eitle Schaltungsanordnung für derartige Hochfrequenzz-,vischenverstärker
für finit z-,veistufiger Modulation und Demodulation arbeitende Trägerstromsy-steme
mit Gegenverkehr, wobei der Zwischenverstärker in gleicher Weise für -zwei benachbarte
Hochfrequenzkanäle der gleichen oder nahezu gleichen Trägerfrequenz wirksam ist.
von denen der eine für die Übertragung in der einen, der andere für die Übertragung
in der anderen Richtung dient, Solche Zwischenverstärker «-erden insbesondere bei
Übertragung längs Starkstromleitungen erforderlich. Für diese Zwischenverstärker
wird eine Ausgestaltung vorgeschlagen, die ebenfalls die einzelnen Hochfrequenzkanäle
voneinander trennt und einzeln verstärkt. Uni jedoch die Verwendung von Hochfrequenzfiltern
mit der bisher erforderlichen hohen Trennschärfe zu vermeiden, wird die Anordnung
erfindungsgemäß so getroffen, daß die Hochfrequenzkanäle in der zugehörigen Cfbertragungsrichtzing
vor dein eigentlichen Verstärker mit einer Frequenz, die den verwendeten Trägerfrequenzen
gleich oder nahezu gleich ist, demoduliert und die dabei entstehenden Zwischenfrequellzkanäle
hinter deal Verstärker mit der gleichen zur Demodulation verwendeten Frequenz wieder
moduliert werden.
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Es wird also eine Zwischenfrequenz gebildet, die mit erheblich einfacheren
Filtern ausgesiebt werden kann. Durch die nach der Verstärkung des Zwischenfrequenzbandes
erfolgende Modulation mit der vorher zur De-Modulation verwendeten Hochfrequenz
wird (las gleiche Frequenzband, !das dem Verstärker zugeführt wurde, verstärkt wieder
ausgesandt.
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Wenn ein solcher Zwischenverstärker in bekannter Weise nicht nur zur
Verstärkung. sondern auch zur Aussendung und zuin IJinl)-Jang niederfrequenter Nachrichten
dienen roll, so ist es vorteilhaft, an dem Zwischen-@'requenzteil einen Modulator
und Deinochi-`lator der zweiten Stufe anzuschließen, der Sie Zwischenfrequenzen
in Niederfrequenzen umwandelt und unigekehrt und an den dann z. I3. ein oder mehrere
Fernsprechapparate angeschlossen werden können. M'enn es sich nicht um Sprechfrequenzen
handelt, sondern uni die Übertragung weiterer unabhängig-N?achrichtenkanäle, z.
B. für die Fernmessung. die Fernsteuerung oder die Telegraphie, wird zweckmäßig
die Modulation und Deniodulation der zweiten Stufe fortgelassen, und statt dessen
werden Sender und Enipfän;"eifür die entsprechenden ZN@ischenfrequenzen vorgesehen,
die direkt über die Zwischenfrequenzfilter, die weiteren Nachrichten aussenden und
empfangen. Wenn am Zwischenverstärker auch Nachrichten ausgesendet und empfangen
werden; so können weiterhin in an sich bekannter Weise Schaltmittel mir Aufnahme
und Aussendung von Rufsignalen vorgesehen werden, so daß der Zwischenverstärker
wie jede andere Station Verbindungen herstellen kann und auch selbst von anderen
Stationen angerufen werden kann. Dabei kann von dem Zwischenverstärker aus entweder
nur nach einer Richtung gesprochen werden oder nach beiden Richtungen, und es ist
auch ein Konferenzverkehr möglich, bei dem der Verstärker die Sprechfrequenzen sowohl
verstärkt und weiter überträgt als auch an die eigene Sprechstelle gibt.
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Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Zwischenverstärkers ist in der
Zeichnung (largestellt. Dabei zeigt Abb. i die Verteilung der verschiedenen Frequenzbänder,
und Abb. z -neigt schemAisch den Aufbau eines solchen Verstärkers.
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In Abb. i ist zunächst das Niederfrequenzsprachband für eine Telephonieverbindung
von 30o bis 2400 Hz dargestellt. Bei der Modulation der ersten Stufe- wird eine
Zwischenfrequenz von 6ooo Hz verwendet, so @l@iJ.t die beiden Zwischenfrequenzbänder
36o0 lins 5700 und 6300-8d.00 Hz entstehen. Die Fi-vquenz 6ooo Hz selbst
kann z. B. durch Verwendung eines Gegenkontakt- oder Ringmodulators unterdrückt
werden. Für dein Hochfrequenzträgerstrom wird eine Frequenz von ioo kHz angenommen,
die mit der Zwischenfrequenz moduliert wird. In dem Ausführungsbeispiel ist eine
Anordnung gezeigt. bei der in jeder Sprechrichtung ein Seitenband der gleichen Zwischenfrequenz
verwendet wird. Infolgedessen wird z.33. fii:-die Aussendung das Frequenzband
6300 bis Sqoo Hz ausgesiebt und mit ioo kHz in0rluliert,
so
daß das Band io6,3 bis ioS,.l kIIz übertragen wird. Für die zweite Sprechrichtung
wird das zweite Zwischenfrequenzband verwendet, das von 1o3,6 bis 1o5,7 kH7 reicht.
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Der Zwischenverstärker selbst sei an Hand der Abb. 2 beschrieben.
In der einen Sprechrichtung von der Leitung L, zur Leitung L, gelangt zunächst das
eine Seitenband über das Leitungsabstimmfilter LFI und eine Hochfrequenzbrückenschaltung
b'1, die eine gewisse Entkopplung zwischen den beiden Verkehrsrichtungen bewirkt,
zum Eingang des Verstärkers für diese Richtung. Durch den Pegelregler PREI, der
entweder von einer Steuerfrequenz oder von der mitübertragenen Zwischenfrequenz
gesteuert werden kann, wird der Eingangspegel. auf einen annähernd konstanten Wert
gebracht, der an das Empfangsfilter FEI gelangt: Dabei kann die Steuerfrequenz oder
die Zwischenfrequenz auch ständig, d. h. auch wenn nicht gesprochen wird, ausgesandt
werden, damit die Pegelregler immer richtig eingestellt sind. Soll die Zwischenfrequenz
ständig ausgesandt werden, so verwendet man für die beiden Richtungen zweckmäßig
zwei verschiedene benachbarte Zwischenfrequenzen. Das Empfangsfilter hat die normal;
Selektivität, die ausreicht. um fremde Störsender zu unterdrücken. Von hier gelangt
die Hochfrequenz an den Demodulator der ersten Stufe Dl, der von dem Hochfrequenzgenerator
GI über die Entkopplungsschaltmittel Spl gespeist wird. Am Ausgang des Demodulators
gelangt die entstandene Zwischenfrequenz an das Zwischenfrequenzfi lter FZI, wo
die Trennung von den Frequenzen der anderen Sprechrichtung erfolgt. Das hierdurch
ausgesiebte zu übertragende Frequenzband wird im Zwischenverstärker I-ZI verstärkt
und gelangt zum Modulator 11-1I, der ebenfalls vom Generator GI gespeist wird, so
daß am Ausgang wieder das Hochfrequenzband gebildet wird. Um zu verhindern, daß
über die Zuleitungen zu dem gemeinsamen Generator GI eine unerwünschte Kopplung
der verschiedenen Mödulatoren und Demodulatoren erfolgt, kann man in die Zuleitungen
Sperrschaltmittel Spl .. . .Sp4, z. B. Trennverstärker, einschalten. Durch das Sendefilter
FSI wird das zu übertragende Hochfrequenzband ausgesiebt und gelangt über den Sendepegelregler
PRSI und den Sendeverstärker VS, an die Hochfrequenzbrückenschaltung B.. und von
dort über das Leitungsabstimmfilter LF, an die Leitung L=. In gleicher . Weise wird
das Frequenzband für die andere Sprechrichtung von der Leitung L; aus über den oberen
Übertragungszweig verstärkt an die Leitung L, weitergegeben. Dabei haben die Filter
FEI und FE'. die Aufgabe, gemäß Abb. i die zu empfangende<< Frequenzbänder
von benachbarten Störfrequenzen zu trennen, so daß diese Filter nur eine solche
Selektivität aufzuweisen brauchen, die nötig ist, um verschiedenen Hochfrequenzträgern
aufmodulierte Bänder voneinander trennen zu können, wie dies aus Abb. i zu entnehmen
ist. Entsprechend ist auch die Selektivität der Filter FSI und FS2 gewählt die das
untere Seitenband, das mindestens 7,2 kHz entfernt liegt, unterdrücken. Die
eigentliche Aussiebung des zu übertragenden Frequenzbandes erfolgt in den Zwischenfrequenzfiltern
FZ, und FZ, die Frequenzkurven haben, wie sie in Abb. i scheniatiscli angegeben
sind.
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An den Zwischenverstärker kann ferner in bekannter Weise eine Sprechstelle
SPR mit dem Teilnehmerapparat T angeschlossen werden. In diesem Fall gelangen die
beiden Zwischenfrequenzen über die Verstärker 1'Z,., und VZE zum Demodulator D3
der zweiten Stufe, der vom Generator G. mit der Zwischenfrequenz gespeist wird.
Die entstehende Niederfrequenz gelangt über das Niederfrequenzfilter FE, und den
Verstärker hE3 an die Gabelschaltung G und zum Teilnehmer.
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Entsprechend gelangen die Sprechströme in der umgekehrten Richtung
von der Gabelschaltung G über den Niederfrequetizverstärker VS, und das Niederfrequenzfilter
FS 3 an den Modulator 1T3, in dem die Zwischenfrequenzbänder erzeugt werden. Je
eines der beiden Bänder wird nach Verstärkung in den Verstärkern 1#'Z3 und T'Z4
in den Filtern FZ,., und FZ4 ausgesiebt und den Hochfrequenzmodulatoren IN, bzw.
1I= zugeleitet. In gleicher Weise kann z. B. vom Sender S4 eine getastete Tonfrequenz.
die außerhalb des Sprechbandes liegt und zur Übertragung eines Fernmeß- oder Fernsteuerwertes
dient, über das Filter FS4 dem Modulator l13 zugeleitet und weiter ausgesandt werden.
Entsprechend können solche Frequenzen am Demodulator D3 abgenommen und über das
Filter FE, einem Empfänger E4 zugeleitet «-erden. Zur Übertragung der Ruffrequenzen
dient der Rufsender RS, der ebenfalls eine Tonfrequenz innerhalb oder außerhalb
des Sprachbandes aussendet, die in an sich bekannter Weise zur Belegung, zur Auswahl
und zur Auslösung einer Verbindung dient. Die Ruffrequenz anderer Stationen wird
über das Filter FR im Empfänger RE aufgenommen und zur Steuerung der Wahleinrichtungen
benutzt. Statt diese Frequenzen hinter der zweiten Modulationsstufe abzunehmen bzw.
zuzusetzen, können sie auch im Zwi-, schenfrequenzteil zugesetzt werden, wenn die
Frequenzen und die Filter entsprechend gewählt sind, da es in vielen Fällen nicht
notwendig
ist, die Niederfrequenz selbst zu erhalten und auszuwerten.
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Zur Rufübertragung kann auch die Frequenz des Zwischenfrequenzgenerators
G.= dienen. In diesem Fall kann zweckmäßig für jede Übertragungsrichtung eine andere
Zwischenfrequenz dienen, z. B. die Frequenzen 6ooo Hz und 7ooo Hz, um die Rufübertragung
in beiden Verkehrsrichtungen zu trennen.