DE809823C

DE809823C - Vorrichtung zum Synchronisieren der Phase einer von einem Oszillator erzeugten Schwingung auf eine Steuerschwingung

Info

Publication number: DE809823C
Application number: DEP35828A
Authority: DE
Inventors: Christopher Edmund Gerv Bailey
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1948-03-10
Filing date: 1949-03-05
Publication date: 1951-08-02
Also published as: FR982741A; BE487775A; US2582668A; CH279486A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Synchronisieren der Phase einer von einem Oszillator erzeugten Schwingung auf eine Steuerschwingung, besonders zum Synchronisieren eines Senders auf einen Standardsender, wobei eine Regelspannung erzeugt wird, die über einen Frequenzregler die Phase des Oszillators regelt.

Solche Vorrichtungen sind z. B. für Gleichwellensysteme und Sendernetzwerke für frequenzmodulierte Sender von Bedeutung.

Gemäß der Erfindung werden bei einer solchen Vorrichtung die mit einer Pilotfrequenz modulierte Steuerschwingung zusammen mit der Oszillatorschwingung einerseits einem Amplitudendemodulator und andererseits einem Frequenzdemodulator zugeführt, wobei die Ausgangsspannung dieser Demodulatoren einem Phasendiskriminator zugeführt werden, der einen zur Nachregelung des Oszillators dienenden Frequenzregler steuert.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. ι gibt einen schematischen Überblick über eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung, deren Wirkungsweise an Hand der Fig. 2 bis 7 nachstehend näher erläutert wird;

Fig. 8 stellt im Blockschaltbild eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung dar.

In Fig. ι werden die Signale ι eines Standardsenders und die von einem Nebensender kommenden Signale io unter Zuhilfenahme einer Antenne 2 empfangen.'

Aus wirtschaftlichen Erwägungen wird es üblicher^ weise vorzuziehen sein, die Antenne 2 in der Nähe des Nebensenders anzuordnen. Ist dies der Fall, so kann die Stärke des Signals 10 bedeutend größer als die Stärke des Signals 1 sein. Um in diesem Fall zu vermeiden, daß der Empfänger 3, der mit der Antenne 2 verbunden ist, überlastet wird, ist es vorteilhaft, das Verhältnis in der Stärke dieser zwei Signale herabzumindern, indem z. B. der Antenne 2 eine Richtwirkung erteilt wird.

Der Empfänger 3 kann entweder ein Geradeausempfänger oder ein Überlagerungsempfänger sein. In beiden Fällen wird der die Hochfrequenz- oder Zwischenfrequenzausgangsspannung des Empfängers darstellende Vektor, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, aus der Summe des vom Nebensender kommenden Vektors OA und des vom Standardsender kommenden Vektors A B bestehen. Angenommen wird, daß der Summenvektor O B senkrecht zum Vektor A B ist. Wenn nun der Vektor A B von einem Pilotsignal phasenmoduliert wird, so daß dieser Vektor zwischen den äußersten Lagen A B₁ und A B₂ liegende Richtungen annimmt, so ist ersichtlich, daß die Resultante zwischen den äußersten Werten O B₁ und O B₂ mit der Frequenz des Pilotsignals amplitudenmoduliert ist und keine Phasenmodulation mit dieser Frequenz stattfindet. Ist der Winkel ABO etwas kleiner als 90 °, so wird, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist, die Resultante nicht nur Amplitudenmodulation mit gleicher Polarität wie zuvor, sondern auch Phasenmodulation aufweisen, deren Vorzeichen durch die Tatsache bedingt ist, daß OB₁ links von OB₂ liegt. Ist jedoch ABO etwas größer als 90°, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, so wird die Resultante wieder Amplitudenmodulation mit gleicher Polarität aufweisen, jedoch nunmehr gemeinsam mit Phasenmodulation vom entgegengesetzten Vorzeichen, da OB₁ nunmehr rechts von OB₂ liegt.

Das Ausgangssignal des Empfängers 3', das der Änderung zwischen OS₁ und OB₂ entspricht, wird jetzt sowohl einem Amplitudendemodulator 4 (Fig. 1) als auch einem Frequenzdemodulator 5 zugeführt. Die AusgangsspannungdesFrequenzdemodulators5 ist alsoNull, wenn A B senkrecht zu O B ist.und kehrt ihr Vorzeichen um, wen-η sich A B durch diese Lagen hindurch gegenüber 0 B dreht. Die Ausgangsspannung des Amplitudendemodulators 4 hat ein konstantes Vorzeichen.

Die Ausgangsspannungen der Demodulatoren 4 und 5 mit Pilotsignalfrequenz werden vorzugsweise über Filter, die nichterwünschte Frequenzkomponenten abschneiden, einem Phasendiskriminator 6 zugeführt, der z. B. in Form eines Ringdemodulators ausgebildet sein kann.DieAusgangsspannungdesPhasendiskriminators6 wird dabei aus einer Gleichspannung bestehen, deren Vorzeichen sich gleichzeitig mit der Umkehr der Polarität der Ausgangsspannung des Frequenzdemodulators 5 umkehrt. Diese am Ausgang des Phasendiskriminators auftretende Regelspannung wird darauf einer Regelvorrichtung 7 zugeführt, welche die Frequenz des Nebensenders 8 korrigiert. Das Signal 10 des Nebensenders 8 wird von der Antenne 9 ausgesandt.

Wird die Frequenz des Pilotsignals höher gewählt als die höchste zu übertragende Nachrichtenfrequenz und werden zwischen den Ausgangskreisen der Demodulatoren 4 und 5 und dem Eingangskreis des Phasendiskriminators 6 Filter eingeschaltet, die ausschließlich Signale mit Pilotfrequenz durchlassen, so kann der Frequenzregler 7, der vorzugsweise in Form einer Reaktanzröhre ausgebildet ist, auch zur Regelung der Augenblicksfrequenz des Nebensenders 8 entsprechend der Frequenzmodulation verwendet werden, die vom Nachrichtensignal im Standardsender herbeigeführt wird.

Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung ist in Fig. 8 dargestellt. Hier bezeichnen die Ziffern 1 bis 10 in der Zeichnung den Teilen der Vorrichtung nach Fig. 1 entsprechende Teile. Zwischen den Ausgangskreisen der Demodulatoren 4 und 5 und dem Eingangskreis des Phasendiskriminators 6 sind Bandfilter 12 bzw. 13 eingeschaltet, die nur die Pilotfrequenz, nicht aber die Frequenzen der zu übertragenden Nachricht durchlassen. Ein zwischen dem Phasendiskriminator 6 und dem Frequenzregler 7 eingeschalteter Tiefpaß 14 läßt Gleichspannung und Frequenzen durch, die niedriger als die' Nachrichtenfrequenzen sind, während das zwischen dem Ausgang des Amplitudendemodulators 4 und dem Frequenzregler 7 eingeschaltete Bandfilter 11 wohl die Signale mit Nachrichtenfrequenz, jedoch keine Pilotfrequenz oder Gleichspannung durchläßt. Bei dieser Vorrichtung ist die Pilotfrequenz nicht auf einen Wert beschränkt, der über den der Nachrichtenfrequenzen hin-' ausgeht, sie kann aber auch niedriger als diese oder gleich einer dieser Frequenzen bemessen werden.

Die Ausgangsspannung des Phasendiskriminators 6 regelt die mittlere Frequenz des Nebensenders auf die in Fig. ι beschriebene Weise, so daß diese mittlere Frequenz der mittleren Frequenz des Standardsenders entspricht. Die Änderung in der Frequenz des Standardsenders infolge der Frequenzmodulation mit den Nachrichten ruft eine Ausgangsspannung des Amplitudendemodulators 4 hervor, die, dem Frequenzregler 7 zugeführt, die Augenblicksfrequenz des Nebensenders 8 regelt. Da eine Gleichspannungskomponente vom Filter 11 nicht durchgelassen wird, tritt dabei nicht der Nachteil auf, daß die Ausgangsspannung sich infolge Änderungen in der Richtwirkung der Antenne 2 oder in dem Verstärkungsfaktor des Empfängers 3 ändert.

Wie dies in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellt ist, kann die Vorrichtung auch verwendet werden, wenn die vom Standardsender gelieferte Steuerschwingung vom Pilotsignal amplitudenmoduliert wird. In diesem Fall ist der Vektor A B zwischen den Werten AB₁ und AB₂ amplitudenmoduliert. Die Resultante ist infolgedessen phasenmoduliert zwischen den Lagen OB₁ und OB₂. Wenn nun der Winkel A B 0 ein rechter ist, sind OB₁ und OB₂ gleich, so daß keine Amplitudendemodulation auftritt. Ist der Winkel A B Okieiner als 90 ° (Fig. 6), so übertrifft der Vektor OB₂ den Vektor OB₁ hinsichtlich der Länge, und ist der erwähnte Winkel größer als 90° (Fig. 7), so ist OB₁ der größere der beiden Vektoren. Das Ausgangssignal mit Pilotfrequenz besteht also aus Phasenmodulation mit gleichbleibendem Vorzeichen und Amplitudendemodulation, deren Vorzeichen sich

umkehrt und die Null wird, wenn die beiden Signale einen rechten Winkel bilden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

I.Vorrichtung zumSynchronisieren derPhase einer von einem Oszillator erzeugten Schwingung auf eine Steuerschwingung, besonders zum Synchronisieren eines Senders auf einen Standardsender, wobei eine Regelspannung erzeugt wird, die über einen Frequenzregler die Phase des Oszillators regelt, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Pilotfrequenz modulierte Steuerschwingung zusammen mit der Oszillatorschwingung. einerseits einem Amplitudendemodulator und andererseits einem Frequenzdemodulator zugeführt werden, wobei die Ausgangsspannungen dieser Demodulatoren einem Phasendiskriminator zugeführt werden, der einen zur Nachregelung des Oszillators dienenden Frequenzregler steuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Phasendiskriminator über Filter, die in den Ausgangskreisen der beiden Demodulatoren enthalten sind, nur Signale mit Pilotfrequenz zugeführt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2 zum Synchronisieren der Frequenz eines Senders auf die Frequenz eines Standardsenders, wobei der Standardsender außerdem mit Nachrichtensignalen frequenzmoduliert worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ausgangskreis des Phasendiskriminators ein Tiefpaß eingefügt ist, der Gleichspannung und Steuerfrequenzen mit niedrigeren Frequenzen als denjenigen der Nachrichtensignale durchläßt, und daß dem Frequenzregler außerdem eine Spannung zugeführt wird, die dem Amplitudendemodulator über ein nur die Nachrichtensignale durchlassendes Filter entnommen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

929 7.51