DE965909C - Schaltungsanordnung zur UEbertragung zweier Fernsehrundfunkprogramme von einem Sender auf einen Empfaenger - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 27. JUNI 1957

E 6501 VIII a j'21α¹

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Übertragung von zwei Fernsehsignalen verschiedener Programminhalte modulierten Trägerfrequenzen von einem Sender auf einen oder mehrere Empfänger, insbesondere von einem Gemeinschaftsempfänger für Fernsehsendungen auf eine Mehrzahl von Empfängern, über zwei räumlich benachbarte Kabelkanäle.

Es ist bekannt, Gemeinschaftsempfangsanlagen ίο mit einer gemeinsamen EmpfangssteUe für Fernsehrundfunkprogramme auszurüsten, in der die Bildsignale verstärkt und dann über Kabel einer Mehrzahl von Empfängern zugeführt werden. Bei derartigen Anlagen werden z. B. die Bildsignale eines Fernsehkanals auf einer Trägerwelle und die Ablenksignale auf einer anderen Trägerwelle übertragen. An Orten, wo verschiedene Fernsehrundfunkprogramme empfangen werden können, ist es wünschenswert, diese verschiedenen Programme gleichzeitig über zwei räumlich benachbarte Kabelkanäle auf die Empfänger zu übertragen, so -daß der Teilnehmer an jedem Empfänger selber das Programm, das er zu empfangen wünscht, auswählen kann, wobei jedoch gleichzeitig zu fordern ist, daß die Empfänger so einfach und billig wie möglieh ausgestattet sein sollen. Insbesondere ist damit der Einbau von kostspieligen selektiven Filtern in den einzelnen Empfängern unerwünscht.

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Es ist für die drahtlose Übertragung von Fernsehprogrammen bereits bekannt, zur Ersparnis an Frequenzbandbreiie zwei Programme im Einseitenbandverfahren derart vorwiegend im gleichen Frequenzband zu übertragen., daß das eine Programm mit dem unteren Seitenband,-das andere Programm mit dem oberen Seitenband übertragen wird, wobei die Trägerfrequenz für jedes Programm im Zwischenfrequenzbereich in einen Bereich zu liegen ίο kommt, der bei Empfang des anderen Programms vom Zwischenfrequenz verstärker nicht durchgelassen wird. Bei der Erfindung wird von einem ähnlichen Prinzip der Frequenzbandüberlappung Gebrauch gemacht, obwohl die Gründe der Frequenzbandersparnis, die bei dem bekannten System allein ausschlaggebend sind, bei einem drahtgebundenen System keine Rolle spielen.

Gemäß der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Übertragung von zwei mit Fernsehsignalen ao verschiedenen Programminhalts modulierten Trägerfrequenzen von einem Sender auf einen oder mehrere Empfänger über zwei räumlich benachbarte Kabelkanäle gekennzeichnet durch teilweise Benutzung des gleichen Frequenzbandes für beide Programme, indem die Trägerwelle der Signale des einen Programminhalts mit ihrem oberen Seitenband und die Trägerwelle der Signale des anderen Programminhalts mit ihrem unteren Seitenband übertragen wird, wobei jeder Empfänger nur einen, für die Signale beider Progrsmminhalte fest abgestimmten, wahlweise an einen der beiden Kabelkanäle anschaltbaren zum Demodulator führenden Übertragungskanal besitzt. Als Sender gilt in dem eingangs erwähnten Anwendungsbeispiel der Erfindung der gemeinsame Fernsehempfänger mit einer Verteilerstation und als Empfänger einer der erwähnten Empfänger Insbesondere enthält ein solcher Empfänger einen Eingangskreis, der den gesamten, für beide Programme verwendeten Frequenzbereich umfaßt.

Die Erfindung ist besonders auch dort anwendbar, wo die beiden Kabelkanäle in ein gemeinsames Kabel eingeschlossen sind, z. B. ein Kabel, welches vier symmetrisch angeordnete Leiter enthält, die gemeinsam durch eine Kupferumhüllung abgeschirmt sind. In diesem Falle wird der eine Kanal vorzugsweise durch zwei einander gegenüberliegende Leiter und der andere- Kanal durch die beiden übrigen Leiter gebildet.

Die Programmauswahl am-Empfänger geschieht lediglich durch einen' Schalter, durch den der gewünschte Kabelkanal auf den Eingangskreis des Empfängers geschaltet wird. Wenn die Frequenzwahl so getroffen ist, daß auf den sich überlappenden Seitenbändern der beiden zur Übertragung der Programme gewählten Trägerfrequenzen das eine ein unteres Seitenband und das andere ein oberes Seitenband ist, gibt ein an sich bei solchen Kabelvierern unausweichlich auftretendes Übersprechen 6b keinen Anlaß zu störenden Geisterbildern. Dazu ist zu bemerken, daß für jeden -in dieser Weise übertragenen modulierten Träger die Seitenbandkomponenten, die von dem betreffenden Träger weiter entfernt sind, die feine Struktur des Fernsehbildes wiedergeben, während die. den Träger näher gelegenen Seitenbandkomponenten der groben Struktur entsprechen. Somit tritt eine Inversion für die Signale auf, die durch Übersprechen von dem anderen Kabelkanal aufgenommen werden, da Frequenzen, die im einen Kanal der feinen Struktur entsprechen, im anderen Kanal die girobe Struktur darstellen und umgekehrt. Durch Übersprechen in einen Kanal aufgenommene Signale sind somit verhältnismäßig sehr schwach, verglichen mit den gewünschten Signalen des ausgewählten Kanals. Die dadurch erzeugten Störungen besitzen keinen auf dem Bildschirm des Empfängers erkennbaren Nachrichteninhalt und sind daher relativ harmlos.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel für die Erfindung ist die Frequenz der einen Trägerwelle dann genau doppelt so groß wie die der anderen Trägerfrequenz. Durch diese Wahl der beiden Trägerfrequenzen ist die Gefahr von störender Interferenzstruktur auf dem Schirm, die durch Überlagerung der hohen Trägerfrequenz mit der zweiten Harmonischen der niedrigen Trägerfrequenz auftreten könnte, ausgeschaltet.

Die Zeilenfrequenzen, die zu den beiden Bildsignalen gehören, brauchen keine festgelegte Beziehung zueinander oder zu den gewählten Trägerfrequenzen zu besitzen.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand der Abb. ι bis 4 näher erläutert werden. In Abb. 1 ist eine Verteilerstation, eingeschlossen in das gestrichelte Rechteck 1, vorgesehen und eine Mehrzahl von Empfängern, von denen einer in dem gestrichelten Rechteck 2 dargestellt ist. Die Verteilerstation enthält zwei im wesentlichen identische Teile zur Aufnahme und Weiterleitung zweier verschiedener Fernsehprogramme. Nur eine der beiden wird im folgenden im einzelnen beschrieben werden. Entsprechende Schaltungsteile im zweiten Teil sind mit denselben Bezugszeichen un+er Hinzufügung von α gekennzeichnet. Ein solcher Teil einer Verteilereinheit enthält eine Antenne 3 zur Aufnahme eines 'Fernsehrundfunkprogramms von der die Signale einem Hochfrequenzverstärker 4 zugeführt werden. In einem Demodulator 5 wird die Ausgangsspannung des Hochfrequenzverstärkers 4 gleichgerichtet, so daß im Ausgang von 5 das videofrequente Signalgemisch mit Bildsignalen und Synchronisiersignalen auftritt. Der Ausgang des Demodulators wird eimer Abtrennschaltung 6 zugeführt, in der die Bildsignale von den Synchronisier-Signalen getrennt werden. Die Bildsignale werden über eineLeitung7 einem Videofrequenzverstärker 8 zugeführt, während die Synchronisiersignale über einen Leiter 9 einer Schaltung 10 zur Erzeugung der Ablenksignale zugeführt werden. Der Video- iao ausgang des Verstärkers 8 wird einem Modulator

11 zugeführt und moduliert dort eine Trägerwelle von z. B. 3,75 MHz, die der Trägerfrequenzquelle

12 entnommen wird. Die Trägerfrequenzquelle 12 wird von einem für beide Teile der Verteilerstation gemeinsamen Kristalloszillator I^ gesteuert. Dip

modulierte Trägerfrequenz wird vom Modulator 11 einem Fiilter 14 zugeführt, dessen Durchlaßbereich in Abb. 2 durch Kurve 15 -dargestellt ist. Das Filter hat also einen Durchlaßbereich von etwa 3 MHz bis , iu 6,75 MHz und unterdrückt den größten Teil des . unteren Seitenbandes vom Ausgang des Modulators 11, während es die Trägerfrequenz f_cl und das obere Seitenband hindurchläßt. Der Ablenksignalgenerator 10 erzeugt Ablenk-

10" signaile zur Steuerung der Ablenkmittel in den Bildschreiberöhren der einzelnen Empfänger.

Der Ausgang des Ablenkgenerators 10 wird einem zweiten Modulator 16 zugeführt und moduliert dort eine Hilfsträgerfrequenz von z.B. 2MHz, die dn dem Oszillator 17 erzeugt wird. Die Ausgangsspannung des Modulators 16, die z. B. ein Frequenzspektrum hat, wie es durch die Kurve 18 der Abb. 2 dargestellt ist, wird in einem Verstärker 19 verstärkt und mit der Ausgangsspannung des

ao Filters 14 zusammen den Empfängern über einen Kanal 20 eines Kabels zugeführt.

Wie bereits erwähnt, ist der zweite Teil der Verteilerstation in genau der gleichen Weise aufgebaut wie der erste Teil, so daß seine mit denselben Bezugszeichen unter Hinzufügung von α bezeichneten Einzelteile nicht nochmals in ihrem Zusammenwirken beschrieben zu werden brauchen. Der Videosignalträger, der im Generator I2_a erzeugt wird, besitzt eine Frequenz von 7,5 MHz und wird ebenfalls von dem Kristalloszillator 13 gesteuert, so daß die Frequenzbeziehung zwischen den Generatoren 12 und I2_ff exakt eingehalten wird. Die Frequenz des Generators I2_a ist genau gleich der zweiten Harmonischen der Frequenz des Generators 12, so daß irgendwelche niederfrequenten Störmuster auf Grund von Überlagerungsproduktionen der beiden Frequenzen auf den Bildschirmen der Empfänger nicht auftreten können. Die Frequenzdifferenz zwischen den beiden Trägern ist notwendigerweise größer als die höchste bei einer der beiden Trägerwellen auftretende Modulationsfrequenz. Das Duirchlaßband des Filters I4_a erstreckt sich, wie in Abb. 2 durch die Kurve I5_e dargestellt, von 4,5 bis 8,25 MHz. Die Videosignalträgerfrequenz ist mit f_{c 2} bezeichnet. Es handelt sich daher ■ bei dem durchgelassenen Frequenzband I5_a um das untere Seitenband der Trägerwelle f_{c 2}, während der größte Teil des oberen Seitenbandes unterdrückt ist. Wie man aus der Abbildung sieht, überlappen

So sich die beiden den Videosignalen entsprechenden Seitenbändern in den Kanälen 20 und 2O_a um ein beträchtliches Stück. Die Hilfsträgerwelle des Oszillators I7_a besitzt eine Frequenz f_c2' = g,2$ MHz, und das Frequenzspektrum der Ausgangsspannung des Modulators i6_a ist in Abb. 2 durch die Kurve i8_a dargestellt. Es äst die Annahme gemacht, daß die Zeilen- und Bildfrequenzen der beiden durch die Antennen 3 und 3_ß aufgenommenen Programme nicht miteinander synchronisiert sind, so daß getrennte 'Ablenksignale zur Wiedergabe der beiden Programme erforderlich sind.

Der Empfänger bzw. die Wiedergabeeinheit 2 enthält einen von Hand zu .betätigenden Schalter 21, mit dem der Hochfrequenzverstärker 22 wahlweise auf den Verteilerkanal 20 oder 2o_e geschaltet werden kann. Der Hochfrequenzverstärker 22 hat einen Durchilaßbereich, der in Abb. 2 durch die Kurve 23 dargestellt ist. Zwischen den Frequenzen 4,5 und 6,75 MHz ist die Durchlaßkurve gleichmäßig und besitzt dort ihren größten Wert (o dlb). Zu beiden Seiten fällt die Durchlaßkurve gleichmäßig ab, und zwar derart, daß sie bei den Frequenzen f_{c t} und f_{c 2} auf —6 db und bei den Frequenzen 3 und 8,25 MHz auf —12 db abgefallen ist. Der Verstärker 22 verstärkt somit die auf die Trägerwelle f_{c 1} und f_{c 2} aufmodulierten Videosignale von beiden Programmen in gleicher Weise. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 22 wird einem Demodulator 24 zugeführt, der das betreffende ^urch die Stellung des Schalters 21 ausgewählte Band demoduliert, und 'erzeugt an dessen Ausgang entsprechende Videosignale. Diese werden über einen Videoverstärker 25 der Steuerelektrode einer Kathodenstrahlröhre 26 zugeführt.

Der Hochfrequenzverstärker 22 läßt die Hilfsträgerfrequenzen f_cl' und f_c2', die mit den Ablenksignalen moduliert sind, nicht hindurch. Mit dem Schalter 21 ist ein weiterer Schalter 27 derart gekuppelt, daß alle vom Schalter 21 aufgenommenen Signale übet den Schalter 27 je nach der Schalter- go stellung entweder dem Eingangskreis 28 oder 29 zugeführt werden. Der Eingangskreis 28 ist auf ein Frequenzspektrum gemäß Kurve 18 in Abb. 2 und der Eingangskreis 29 auf ein Frequenzspektrum gemäß Kurve i8_ö abgestimmt. Die Kupplung zwisehen den Schaltern 21 und 27 ist derart gewählt, daß bei Empfang des Kanals 20 der Schalter 27 auf den Kreis 28 geschaltet ist und bei Empfang des Kanals 2o_a auf den Kreis 29. Die Eingangskreise 28 und 29 führen gemeinsam zu einem Demodulator 30, der die jeweils empfangenen Hilfsträgerwellen demoduliert und dessen Ausgangsspannung der Ablenkschaltung 31 zugeführt wird, die die Ablenkströme für die Kathodenstrahlröhre 26 erzeugt.

Zur Auswahl des gewünschten Programms hat der Teilnehmer lediglich die gekuppelten Schalter 21 und 27 zu bedienen, um den Empfänger auf das gewünschte Fernsehrundfunkprogramm einzustellen. Dabei sind gegenseitige Störungen durch Übersprechen zwischen den beiden Kanälen, wie oben auseinandergesetzt, im wesentlichen ausgeschlossen.

Die dargestellten Geräte können im Rahmen der Erfindung wesentlich abgewandelt werden. Wenn z. B. die durch die Antennen 3 und 3_a aufge- . nommenen Fernsehprogramme mit ihren Zeilen- und Bildablenkfrequenzen von einem gemeinsamen Starkstromnetz synchronisiert sind, so ist nur eine mix Ablenksignalen modulierte Hilfsträgerfreqnenz erf order! ich, und eine Umschaltung am Empfängerauf die verschiedenen Ablenkträgerfrequenzen, wie sie durch den Schalter 27 durchgeführt wird, ist dann nicht notwendig. Allerdings können, wenn auch die Ablenkfrequenzen der beiden Fernseh- ^25 sender synchron sind, noch Phasenunterschiede in

der Zeilen- und Bildablenkung für die beiden Sender vorhanden sein. Diese Phasendifferenzen können durch ein Verzögerungsnetzwerk entweder an der Verteilerstation ι oder an jedem Empfänger 2 ausgeglichen werden. Wo ein besonderer Hilfsträger zur Übertragung der Ablenksignale für jeden Kanal vorgesehen ist, kann der modulierte Hilfsträger auch, wie an anderer Stelle vorgeschlagen, dem Hauptträger zur Übertragung der ίο Bildsignale aufmoduliert werden.

Abb. 4 zeigt eine andere Durchführungsmöglichkeit der Erfindung, bei der die Hilfsträgerfrequenzen f_c ( und f_{c 2}' zwischen den Videosignalträgerfrequenzen f_c i und f_{c 2} liegen. In diesem Falle ist dafür gesorgt, daß die Frequenzdifferenz zwischen f_e / und f_{c ±} gleich der Frequenzdifferenz zwischen f_{c 2}' und f_{e 2} ist. Diese Differenz ist in Abb. 4 mit f_D .bezeichnet, und sie muß größer als die größte Modulationsfrequenz einer der beiden Trägerfrequenzen f_{c 1} oder f_{c 2} sein. Weiterhin muß die Frequenzdifferenz zwischen /_c2' und f_ev die in der Zeichnung mit f_d bezeichnet ist, zumindest ungefähr ein ungerades Vielfaches der halben Zeilenfrequenz sein, die zu der mit dem as Träger f_{c x} übertragenen Bildtnodulation gehört. Man erkennt aus Abb. 4, daß das Frequenzspektrum des modulierten Hilfsträgers f_{c 2}' in das obere. Seitenband des modulierten Videosignalträgers f_t -_x fällt. Wenn also der Empfänger 2 auf Empfang· der Trägerwelle f_{c ±} eingestellt ist, würde die Hilfsträgerwelle f_{c 2}' im anderen Kanal zur Störung des Bildes auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre 26 Anlaß geben. Mit der ausgewählten Frequenzdifferenz f_d wird diese Störung jedoch durch entgegengesetzte Richtung in aufeinanderfolgenden Teilbildern ausgelöscht. An anderer Stelle ist gezeigt, daß die Frequenzdifferenz f_d ein ungerades Vielfaches der halben Zeilenfrequenz plus oder minus der halben Rasteralblenkfrequenz 4'o sein muß, - wenn man das ZeMensp rung verfahren mit zwei Teilbildern pro Vollbild voraussetzt. Aus gleichen Gründen muß auch die Frequenzdifferenz f/ zwischen der Videosignalträgerfrequenz f_{c 2} und der Hilfsträgerfrequenz f_{c ±} zumindest angenähert ,ein ungerades Vielfaches der halben Zeilenfrequenz des Programms sein, welches von der Trägerwelle f_{c 2} übertragen wird. Wenn die Verteilereinheit im Zusammenhang mit der in Fig. 4 beschriebenen Weii-e modifiziert ist, fallen beide Hilfsträgerfrequenzen f_c / und f_{c 2}' in den Verstärkungsbereich des Hochfrequenzverstärkers 22 im Empfänger 2. Daher sind getrennte -Eingangskreise 28 und 29 für die Hilfsträgerfrequenzen überflüssig, und die Hilfsträgerwelle kann in jedem der beiden Kanäle, an den der Empfänger gerade angeschaltet ist, aus dem Demodulationsprodukt des Demodulators 24 herausgefiltert werden, wie "dieses in Abb. 3 beispielsweise angedeutet ist. Hier dient zur Aussiebung der Ablenkspannung aus dem Demodulationsgemisch'ein Saugkreis 32 im Ausgang des Demodulators 24, der auf die vorher erwähnte Frequenzdifferenz f_D abgestimmt ist. Dieser Saugkreis ist in der Zeichnung in üblicher Weise als abgestimmter Serienkreis dargestellt. Die Hilfsträgerwelle wird an der Induktivität 33 abgenommen und im Demodulator 30 gleichgerichtet.. Die so zurückerhaltenen Ablenksignale werden in der Ablenkschaltung 31 in de?r obenerwähnten Weise weiterverarbeitet und zur Ablenkung des Kathodenstrahls der Röhre 26 verwendet.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltungsanordnung zur Übertragung von zwei mit Fernsehsignalen verschiedenen Programminhalts modulierten Trägerfrequenzen von einem Sender auf einen oder mehrere Empfänger, insbesondere von einem Gemeinschaf tsernp fänger für Fernsehsendungen auf eine Mehrzahl von Empfängern, über zwei räumlich benachbarte Kabelkanäle, dadurch gekennzeichnet, daß unter teilweiser Benutzung des gleichen Frequenzbandes für beide Programminhalte die Trägerwelle der Signale des einen Programminhalts mit ihrem oberen Seitenband und die Trägerwelle der Signale des anderen Programminhalts mit ihrem unteren Seitenband übertragen werden und daß jeder Empfänger nur einen, für die Signale beider Programminhalte fest abgestimmten, wahlweise an einen der beiden Kabelkanäle anschaltbaren zum Demodulator führenden Übertragungskanal besitzt.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Trägerfrequenz doppelt so groß ist wie die andere Trägerfrequenz.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über jeden der beiden Kabelkanäle außerdem eine Hilfsträgerfrequenz übertragen wird, die mit den entsprechenden Ablenksignalen für das betreffende Programm moduliert ist.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Übertragung von Programmen mit synchroner Zeilen- und Bildablenkung über einen der beiden Kanäle eine mit den Ablenksignalen modulierte Hilfsträgerfrequenz mitübertragen wird, die "außerhalb des für die Bildsignale verwendeten Frequenzbereiches liegt.
5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Empfänger zwei mit dem Programmumschalter mitumgeschaltete Eingangskreise für die beiden Hilfsträgerfrequenzen vorgesehen sind.
6. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 iao und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen der Hilfsträgerfrequenz und der Bildträgerfrequenz in beiden Kanälen die gleiche ist und daß im Empfänger anschließend an den für beide Programmkanäle gemeinsamen las Verstärker und Demodulator eine Ablenk-

   schaltung vorgesehen ist, deren Eingang für diese Frequenzdifferenz bemessen ist.
7. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Hilfsträger frequenzen sich von der Bildträgerfrequenz des anderen Kanals um ungefähr ein ungerades Vielfaches der halben Zeilenablenkfrequenz dieses anderen Kanals unterscheidet.

   Angezogene Druckschriften: Belgische Patentschrift Nr. 498 909.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen