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Publication number: DEM0025261MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 24. November 1954 Bekanntgemacht am 12. Januar 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf Farbfernsehsysteme, bei denen Helligkeits- und Farbsignale als Modulation verschiedener Trägerfrequenzen in benachbarten, voneinander getrennten Frequenzbändern übertragen werden.

In solchen bekannten, im folgenden als »Farbfernsehsysteme mit getrennten Frequenzbändern« bezeichneten Systemen wird das Farbsignal für den Gebrauch im Empfänger üblicherweise, z. B. vermittels eines Synchrondetektors, wiedergewonnen, dem der Farbsignalträger bzw. die beiden Farbkomponenten (es werden im allgemeinen zwei Farbkomponenten auf der gleichen Frequenz, jedoch mit gegenseitiger Phasenverschiebung von 90⁰ übertragen) zugeführt werden. Dabei ist es sehr schwierig, die Trägerkomponenten, die dem Synchrondetektor bzw. einer ähnlichen Anordnung zugeführt werden, in Frequenz und Phase genau mit den Trägerkomponenten des übertragenen Signals in Übereinstimmung zu halten. Diese erforderliche Übereinstimmung konnte bisher nur durch relativ komplizierte Schaltungen ermöglicht werden.

Durch die Erfindung soll die Forderung nach Übereinstimmung von Phase und Frequenz der genannten Signale zuverlässig, einfach und wirtschaftlich erfüllt werden.

Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck bei dem beschriebenen Farbfernsehsystem eine Steuerträger-

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frequenz zwischen Helligkeits- und Farbträger . vorgesehen, die / mit diesen gleichzeitig übertragen wird.

.Der bei der Erfindung vorgesehene Steuerträger kann in Fernseh- und damit verbundenen Tonempfängern gleichzeitig zur Vermeidung von Schwierigkeiten dienen, die durch ein Abweichen des zur Erzeugung der Zwischenfrequenz dienenden Oszillators und ein dadurch bewirktes Abweichen des Tonsignals aus dem

ίο Durchlaßbereich des üblichen schmalbandigen Zwischenfrequenzverstärkers entstehen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung soll im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben werden.

Abb. ι zeigt das Frequenzband eines Senders für ein Farbfernsehsystem gemäß der Erfindung. Dieser Sender überträgt vier Trägerfrequenzen F₈, F_y, F_v und F₀, wobei F_s der Tonträger, F_y der Träger für das Helligkeitssignal und. jF_c der Träger für das Farbsignal ist. Die von den entsprechenden Signalen beanspruchten Bänder sind um die jeweiligen Träger herum angedeutet. Für das Helligkeitssignal ist in Übereinstimmung mit der üblichen Praxis eine Restseitenbandübertragung vorgesehen. Der Frequenzabstand zwischen den Trägern F_s und F_y soll dabei z. B. 3,5 MHz betragen. Das Farbsignal erstreckt sich zu beiden Seiten des Trägers F_e und ist dem oberen Ende des Frequenzbandes des Helligkeitssignals dicht benachbart, jedoch durch einen geringen Frequenz-

30- abstand von diesem getrennt. Helligkeits- und Farbträger haben in diesem Beispiel einen Abstand von 2,6 MHz.

In der Mitte zwischen den Trägern F_y und F_c, d. h. z. B. 1,3 MHz von jedem dieser Träger entfernt, ist ein unmodulierter Steuerträger F_v vorgesehen.

Abb. 7 zeigt einen Farbfernsehempfänger, bei dem die in der Antenne 1 empfangenen Signale in einem Hochfrequenzverstärker 2 verstärkt werden, dessen Bandbreite den ganzen Frequenzbereich gemäß Abb. 1 umfaßt (d. h. von F_s— 0,25 MHz bis F_c + 1,1 MHz). Auf den Verstärker 2 folgt eine Mischstufe 3, der von einem auf eine Frequenz entsprechend F_y — f_y abgestimmten Oszillator zur Erzeugung der Zwischenfrequenz Schwingungen zugeführt werden, wobei f_y der auf die Zwischenfrequenz umgesetzte Helligkeitsträger ist. Der . Mischstufe 3 folgt ein Zwischenfrequenzverstärker 5, dessen Bandbreite der des Hochfrequenzverstärkers 2 entspricht, jedoch in den Zwischenfrequenzbereich (f_s — 0,25 MHz bis f_e + 1,1 MHz) übertragen ist. Diese Bandbreite ist in Abb. 2 dargestellt, wobei die verschiedenen Zwischenfrequenzträger mit den Buchstaben und Indices der entsprechenden Hochfrequenzträger, jedoch mit kleinen Buchstaben an Stelle von großen bezeichnet sind. Die Ausgangssignale des Zwischenfrequenzverstärkers 5 verzweigen sich in zwei Kanäle, deren erster die Einheiten 6, 7, 8 und 9 enthält. Die Einheit 6 ist ein ZF-Verstärker für Ton- und Helligkeitssignale und hat gemäß Abb. 3 eine die drei Träger f_s, f_y und f_p mit den entsprechenden Signalen der beiden ersten einschließende Bandbreite (f„— 0,25 MHz bis f_p + 0,25 MHz). Der Verstärker 6 enthält seinerseits ■zwei Ausgänge, deren erster mit einem Detektor 7 verbunden ist, dessen in diesem Beispiel nicht näher beschriebener Belastungskreis auf 4,8 MHz, d. h. auf die Überlagerungsfrequenz zwischen Tonträger f₈ und Steuerträger f_p abgestimmt ist. Signale dieses sogenannten Tonzwischenfrequenzträgers werden in einem auf 4,8 MHz abgestimmten Verstärker 8 verstärkt und einemDemodulatoro,zugeleitet, derdasTonsignal zurückgewinnt und über eine Leitung 10 seiner weiteren Verwendung zuführt. Wenn der Belastungskreis des Detektors 7 auf den Tonzwischenfrequenzträger abgestimmt ist, der gleich der Schwebungsf requenz zwischen f _s und f _υ ist, wird auch bei Frequenzabweichung des Oszillators 4 keine Änderung des' Tonzwischenfrequenzträgers auftreten, die den Verlust der Tonsignale zur Folge hätte. Die Einheiten 7 und 8 können daher ohne Rücksicht auf Oszillatorauswanderung schmalbandig, z. B. mit einem Durchlaßbereich von 4,55 bis 5,05 MHz ausgeführt sein, wenn sie nur das Tonsignalspektrum umfassen.

Der zweite Ausgang des Verstärkers 6 ist mit einem weiteren ZF-Verstärker 11 für die Helligkeitssignale verbunden, dessen Bandbreite (f_v — 3 MHz bis fy + °_;5 MHz) in Abb. 4 dargestellt ist. Diese Darstellung ist natürlich unter Berücksichtigung der Einflüsse der vorangegangenen Stufen gezeichnet und ist somit eine Gesamtcharakteristik bis zum Ausgang des Verstärkers 11. Die Durchlaßkurve der Abb. 4 ist eine normale Restseitenbandkurve mit der üblichen, scharfen Flanke im Bereich des Helligkeitsträgers f_y und einer weniger scharfen Flanke am Tonträger f_s. Das Ausgangssignal des Verstärkers 11 wird einem , Demodulator 12 und dessen Ausgangssignale zur Weiterverwendung in irgendeiner bekannten Weise der Leitung 12 A zugeführt.

Der zweite vom ZF-Verstärker 5 ausgehende Zweig ist mit einem Farbsignalzwischenfrequenzverstärker 13 verbunden, dessen Frequenzgang unter Berücksichtigung der vorangehenden Schaltung in Abb. 5 dargestellt ist. Diese Durchlaßkurve umfaßt den gesamten Bereich des Farbsignalbandes, den Steuerträger f_p und das schmalere Restseitenband des Helligkeitssignals (f_y — 0,25 MHz bis f_e +1 MHz) und ist bei der Frequenz f_y des Helligkeitsträgers angehoben.

Es sei angenommen, daß das Farbsignal aus den sogenannten »I«- und »Q«-Signalen besteht, welche auf Trägern gleicher Frequenz, jedoch mit einer gegen- .110 seifigen Phasenverschiebung von 90⁰ übertragen werden. (Natürlich kann das Farbsignal auch auf andere Weise übertragen werden, wobei im allgemeinen zwei Kanäle erforderlich sind.) Die Bezeichnungen »I« und »Q« werden in dem in den USA. gebräuchlichen Sinne verwendet, d.h., diese Signale entsprechen Mischungen von roten, blauen bzw. grünen Signalen, wobei »I« die Farbachse von Orange über Weiß nach Cyan und »Q« die Farbachse von Magenta über Weiß nach Grün darstellt. Die Anteile von Rot, Blau und Grün in beiden Signalen (»I« und »Q«) sind so gewählt, daß der Wert für beide Signale bei Weiß gleich Null ist. Diese bekannte Übertragungsmethode von Farbsignalen durch »I«- und »Q«-Signale bildet keinen Teil der Erfindung und braucht daher nicht weiter erläutert zu werden.

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Die Ausgangsspannung des Verstärkers 13, der im wesentlichen ein Zwischenfrequenzverstärker für den Färb- und für den Steuerträger ist, wird dem Detektor 14 und von diesem einem Farbunterträgerverstärker 15 zugeführt, der einen Frequenzbereich von z. B. 1,6 bis 3,6 MHz umfaßt und dessen Ausgangssignale aus dem auf einem Farbunterträger von 2,6 MHz übertragenen Farbsignal bestehen. Das Ausgangssignal des Verstärkers 15 wird einem bekannten Synchrondetektor 16 zugeführt, der aus den Pentoden 17 und 18 besteht, an deren Steuergittern das Ausgangssignal vom Verstärker 15 und an deren Bremsgitter um 90⁰ phasenverschobene Träger gleicher Frequenz gelegt werden. Die Phasenverschiebung von 90⁰ wird dabei durch Einfügung eines Phasenschiebers 16 A in die Leitung eines Bremsgitters erreicht. Von den Anoden der Röhren 16 und 17 werden die »I«- und »Q «-Signale zur weiteren bekannten Verwendung über die Leitungen 19 und 20 abgenommen.

Es ist sehr wichtig, daß die um 90° verschobenen Träger an den Bremsgittern der Röhren des Synchrondetektors ,16 in Frequenz und Phase sehr genau sind. Die Erfüllung dieser Forderung bereitete bisher , Schwierigkeiten. Bei der Erfindung wird für diesen Zweck der Steuerträger verwendet, und zwar wird das Ausgangssignal des Verstärkers 13 gleichfalls einem Zwischenfrequenzverstärker 21 zugeführt, dessen Durchlaßkurve in Abb. 6 dargestellt ist. Diese Durchlaßkurve ist sowohl bei dem Helligkeitsträger f_y als auch bei dem Steuerträger f _v angehoben, so daß sich der Frequenzbereich von (f_y — 0,23 MHz) bis {fp + 0,25 MHz) erstreckt. Der Ausgang des Verstärkers 21 ist mit einem Detektor 22 verbunden, in dem die durch den Verstärker 21 angehobenen Frequenzen f _p und f_y zur Erzeugung einer Frequenz von 1,3 MHz miteinander überlagert werden. Diese Frequenz wird in einem geeigneten Verstärker 23 verstärkt, der einen Frequenzbereich von 1,3 ± ο,ΐ MHz hat. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 23 kann entweder — wie gezeigt — zum »in Tritt halten« eines Generators 24 verwendet werden, der bei 2,6 MHz arbeitet, oder zuerst durch einen nicht gezeigten Frequenzverdoppler verdoppelt werden, um so zur

; Synchronisierung dieses Generators 24 zu dienen.

Wo mit Sicherheit ein starkes Signal verfügbar ist, kann der Generator 24 fortgelassen werden und der Ausgang des Verstärkers 23 mit einem Frequenz-

. verdoppler verbunden werden, dessen Ausgangssignal direkt den Röhren 17 und 18 bzw. der Einheit 16 zugeführt wird.

Die vorstehende Beschreibung eines Empfängers gemäß Abb. 7 stellt lediglich ein Beispiel dar, und es sei ausdrücklich bemerkt, daß die Frequenzbandbreiten, die im Zusammenhang mit den verschiedenen Stufen angegeben wurden, je nach den Bedürfnissen wesentlich abgewandelt werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Farbfernsehsystem, bei dem Helligkeits- und Farbsignale als Modulation verschiedener Trägerfrequenzen übertragen werden und bei dem das Helligkeitssignal und das Farbsignal dicht benachbarte, jedoch getrennte Frequenzbänder beanspruchen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Helligkeits- und Farbträger ein Steuerträger vorgesehen ist, der mit diesen gleichzeitig übertragen wird. ·
2. Farbfernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerträger unmoduliert ist. .
3. Empfänger für ein Farbfernsehsystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ausgangssignale des Trägerfrequenzteiles des Empfängers zwei Kanäle vorgesehen sind, deren erster einen Durchlaßbereich (Abb. 3) für Ton- und Helligkeitssignal und den Steuerträger und deren zweiter einen Durchlaßbereich (Abb. 5) für den Helligkeitsträger sowie für das von diesem getrennte Farbfrequenzband mit dem Steuerträger hat, und daß der Steuerträger zusammen mit dem Helligkeitsträger im zweiten Kanal als Bezugsfrequenz für die Ableitung von Signalen für den Farbdetektor vorgesehen ist.
4. Empfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den ersten Kanal zwei Signalwege vorgesehen sind, deren erster Mittel für die Gleichrichtung des Helligkeitssignals und deren zweiter Mittel für die Erzeugung einer Überlagerungs- ' frequenz aus Tonträgerfrequenz und Steuerträgerfrequenz und Mittel für die Gleichrichtung des Tonsignals aus dieser Überlagerungsfrequenz enthält.
5. Empfänger nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den zweiten Kanal zwei Signalwege vorgesehen sind, deren erster Mittel zur Gleichrichtung der Farbsignale und deren zweiter Mittel zur Erzeugung einer Überlagerungsfrequenz zwischen Helligkeitsträger und Steuerträger enthält.
6. Empfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Gleichrichtung des Farbsignals einen Synchrondetektor mit zwei Ein-

. gangen enthalten, an dessen erstem Eingang das über den ersten Signalweg empfangene Farbsignal ■ und an dessen zweitem Eingang eine von der Überlagerungsfrequenz abgeleitete zusätzliche Frequenz liegt, derart, daß die zusätzliche Frequenz bezüglich Phase und Frequenz der Farbsignalträger konstant ist.
7. Empfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Frequenz durch Verdopplung der Überlagerungsfrequenz aus Helligkeitsträger und Steuerträger gewonnen wird.
8. Empfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Generator (24) vorgesehen ist, dem die Überlagerungsfrequenz aus Helligkeitsträger und Steuerträger derart zugeführt wird, daß eine dem Betrage nach doppelt so große Frequenz wie die Überlagerungsfrequenz erzeugt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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