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Mehrfach-Trägerfrequenz-Nachrichtenübertragungssystem Die Erfindung
betrifft ein Mehrfach-Trägerfrequenz-Nachrichtenül>ertragungssystem, insbesondere
ein System mit Trägerfrequenz- und Zweiseitenbandübertragung. Gemäß der Erfindung
soll ein für die Verstärkung einer Gruppe von Nachrichtenkanälen vorgesehener Verstärker
gleichzeitig dazu benutzt werden, die für eine Frequenzumsetzung der Kanäle dieser
Gruppe notwendigen Trägerfrequenzen ganz oder zum Teil zu erzeugen. Es ergibt sich
damit ein außerordentlich einfaches System, das in vielen Fällen einen Einsatz von
Trägerfrequenzgeräten überhaupt erst wirtschaftlich werden läßt.
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Den Gruppenverstärker zur Erzeugung der Trägerfrequenzen für die einzelnen
Kanäle heranzuziehen, bereitet auch bei größerer Kanalzahl keine unüberwindlichen
Schwierigkeiten. Es ist bekannt, daß man die gleiche Entladungsstrecke zur Verstärkung
elektrischer Schwingungen und zur Erzeugung einer Schwingung anderer Frequenz dann
benutzen kann, wenn im selektiven Rückkopplungskreis ein einen nicht linearen Widerstand
enthaltender Begrenzer vorgesehen ist, durch den die selbsterregte Schwingung so
weit begrenzt wird, daß im Aussteuerungsbereich der Röhre noch Raum für andere Funktionen
der Röhre zur Verfügung steht. Es ist beispielsweise der Vorschlag bekanntgeworden,
für eine Modulationsschaltung die Erzeugung der Trägerfrequenz und die gleichzeitige
Verstärkung von Schwingungen der im Modulator entstehenden Seitenbandfrequenzen
in derselben Entladungsstrecke dadurch zu ermöglichen, daß die selektive Rückkopplung
der Trägerfrequenzschwingung über dic iin Gitterkreis der Entladungsröhre angeordnete,
als
symmetrischer Begrenzer für die selbsterregte Schwingung ausgebildete Modulatoranordnung
erfolgt.
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Für den Aufbau eines Systems gemäß der Erfindung ist es lediglich
erforderlich, für jede der verlangten Trägerfrequenzen einen besonderen Rückkopplungskreis
vorzusehen, der außer dem Selektionskreis noch einen Begrenzer enthält, und die
verschiedenen Rückkopplungskreise gegeneinander entkoppelt anzuordnen. Der Begrenzer
kann dabei durch einen Modulator gebildet sein. Voraussetzung ist allerdings, daß
der Gruppenverstärker sehr linear ist. Das kann aber durch an sich bekannte Linearisierungsmaßnahmen,
z. B. durch eine Gegenkopplung, erreicht werden.
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In Fig. i ist beispielsweise die Sendeschaltung eines Mehrfach-Trägerfrequeriz-Fernsprechsystems
schematisch dargestellt. Es ist angenommen, daß es sich um ein System handelt, bei
dem für jeden Kanal die Trägerfrequenz und zwei Seitenbänder übertragen werden.
Das System arbeitet mit einer Reihe von Trägerkanälen, z. B. sechs Trägerkanälen;
in jeder Übertragungsrichtung. In beiden übertragungsrichtungen können dabei der
gleiche oder auch verschiedene Frequenzbandbereiche benutzt werden. Die verschiedenen
niederfrequenten Gespräche NF i bis NF 6 werden je einem Modulator
21 1 bis M 6 zugeführt und dort mit den Trägerfrequenzen TF i bis TF
6 moduliert. Die Modulatoren können so aufgebaut sein, daß die Trägerfrequenz
unterdrückt wird, dann ist aber, falls die Trägerfrequenz mit übertragen werden
soll, die Trägerfrequenz noch im Ausgang besonders zuzusetzen. Die Filter BF i bis
BF 6 sind vorgesehen, um höhere Trägerharmonische und deren Seitenbänder
zu unterdrücken. Die gesamte Kanalgruppe wird im Sendegruppenverstärker GI verstärkt.
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In der Fig. 2 ist beispielsweise das Schema der Sendeschaltung eines
Systems gemäß der Erfindung für zwölf Kanäle dargestellt. Ein mehrstufiger Gruppenverstärker
Gh, der durch Gegenkopplung stark linearisiert ist, und dessen Endstufe so bemessen
ist, daß er die modulierten Trägerfrequenzen, z. B. zwölf, ohne unzulässiges Klirren
übertragen kann, ist durch zwölf voneinander entkoppelte selektive Rückkopplüngskreise
so rückgekoppelt, daß die zwölf benötigten Trägerschwingungen entstehen. Jeder Rückkopplungskreis
enthält eine Trägerfrequenzabstimmung, z. B. einen Schwingkristall K i bis K 12,
und einen Amplitudenbegrenzer Begr i bis Begy 12,
durch den die Trägerschwingung
auf den für die Aussteuerung des Verstärkers gewünschten Wert begrenzt wird. Außer
dem Begrenzer ist ein Modulator M i bis M 12 vorgesehen, dem das Niederfrequenzband
NF i bis NF 12 zugeführt wird, mit dem die betreffende Trägerfrequenz
moduliert werden soll. Die entstehenden Seitenbänder werden dem Verstärkereingang
zugeführt und der Trägerfrequenz in einer solchen Phasenlage zugesetzt, daß eine
im wesentlichen rein amplitudenmodulierte Schwingung entsteht. Störende Modulations,
produkte, insbesondere die Seitenbänder der höheren Trägerharmonischen, werden dabei
durch ein Modulationsfilter BF i bis BF 12 unterdrückt. Die E.itkopplun g
der einzelnen Kreise kann beispielsweise durch Dämpfungsglieder b i,
b 2, b 3 erfolgen..
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Der Modulator i11 kann auch als Begrenzer wirkend geschaltet sein,
wie es beispielsweise in Fig.3 für einen Kanal dargestellt ist. Der Modulator kann;
dabei ein Doppelgegentaktmodulator, z. B. ein Ringmodulator oder ein einfacher Gegentaktmodulator
ohne Trägerunterdrückung sein. Im letzteren Fall kann er, wie es in Fig. 4 gezeigt
ist, so ausgebildet und angeordnet sein, daß die entstehenden Seitenbänder an denselben
@-lodulatorklemmen auftreten, an denen auch die begrenzte Trägerschwingung liegt.
Die Schaltung des Gegentaktmodulators ist in Fig. 4a noch besonders herausgezeichnet.
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Werden Modulatoren verwendet, bei denen die Trägerfrequenz an dein
Seitenbandausgang unterdrückt ist, beispielsweise entsprechend den Schaltungen nach
den Fig. 2 und 3, so hat man den Vorteil, daß durch die Bemessung der dem Modulator
nachgeschalteten Dämpfungsglieder b 3 der Modulationsgrad unabhängig vom Aussteuerungs.grad
des Modulators eingestellt werden kann.
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Wenn die Frequenzgruppe schmaler ist als eine Oktave, so können die
höheren Modulationsprodukte aller Kanäle durch ein gemeinsames Modulationsfilter,
einen Tiefpaß, unterdrückt werden. Aber auch bei weiteren Gruppen können Modulationsfilter
erspart werden, wenn man die Gruppe in Teilbänder unterteilt, welche jeweils schmaler
sind als eine Oktave. Beispiele hierfür sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt. In
diesen Figuren ist die Schaltung lediglich für den die Filter enthaltenden Eingang
des Gruppenverstärkers dargestellt, und zwar lediglich für sechs Kanäle. Der unterste
Kanal NF i enthält den Tiefpaß TP i. Der zweite und der dritte Kanal sind
im Ausgang der Modulatoren dl 2 und J13 gegeneinander entkoppelt zusammengefaßt
und auf den Eingang eines Tiefpasses TP2 gegeben. Die noch höher liegenden Kanäle
4, 5 und 6 sind im Ausgang der Modulatoren NI 4, ?1I 5, 31
6 gegeneinander entkoppelt auf den Tiefpaß TP 3 gegeben. In Fig. 5
a ist der Dämpfungsverlauf dieser Tiefpässe eingezeichnet. Insbesondere werden dabei
die Tiefpässe mit steigender Grenzfrequenz in Kaskade geschaltet, wie es die Fig.
6 zeigt. Dann addieren sich die Sperrdämpfungen in den gemeinsamen Sperrgebieten,
und man erhält ermäßigte Anforderungen an die Einzelfilter. Statt der Tiefpässe
können z. B. aber auch Bandpässe in der gleichen Weise angeordnet werden, wenn auch
unterhalb des Übertragungsbandes liegende Modulationsprodukte unterdrückt werden
sollen.