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Publication number: DEP0011896MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 5. Mai 1954 Bekanntgemacht am 16. August 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf Fernsehrelais-Systeme, bei denen Fernsehsignale über ein gemeinsames Kabel auf eine Anzahl Empfänger übertragen werden.

Aufgabe der Erfindung ist, ein System zu schaffen, welches die frequenzabhängig unterschiedliche Dämpfung des Kabels, über das das Signal übertragen wird, ausgleicht, wodurch ein empfangenes Signal im wesentlichen gleiche Amplituden für alle Frequenzanteile innerhalb des Modulationsbandes besitzt.

Es ist bereits ein Fernsehsystem bekannt, bei dem die Signale zweier voneinander verschiedener Fernsehprogramme je in Form einer Einseitenbandsendüng ausgestrahlt oder verteilt werden, und zwar derart, daß das eine Programm mit dem oberen Seitenband und das andere mit dem unteren Seitenband der jeweils zugehörigen Trägerfrequenz übertragen wird und sich diese beiden Seitenbänder gegenseitig überlappen. Die Zeilen- und Bild- ao abtastfrequenzen der beiden Sendungen sind dabei ₍ synchronisiert, und die Differenz zwischen den Trägerfrequenzen wird etwas größer gemacht als die höchste zu übertragende Modulationsfrequenz und gleichgemacht einem hohen ungeraden Vielfachen der halben Zeilenabtastfrequenz oder einem solchen ungeraden Vielfachen plus oder minus der halben Bildabtastfrequenz.

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Die Erfindung 'besteht demgegenüber aus einem Fernsehrelais-System, bei dem die an die Empfänger über ein Kabel zu übertragenden Bildsignale eines einzigen Fernsehprogramms mit etwa gleichen Amplituden derart auf zwei getrennte Trägerfrequenzen moduliert werden, daß bei den modulierten Signalen zwischen den Horizontal- und A^ertikalsynchronimpulsen Gleichlauf herrscht und die niedrigere Trägerfrequenz mit dem oberen

ίο Seitenband und die höhere Trägerfrequenz mit dem niedrigen Seitenband übertragen wird; hierbei unterscheiden sich die beiden Trägerfrequenzen durch eine Differenzfrequenz, die höher als die höchste zu übertragende Modulationsfrequenz ist, aber nur so hoch, daß wesentliche Teile der beiden gesendeten Seitenbänder das gleiche Frequenzband einnehmen. Die beiden Trägerfrequenzen sind vorzugsweise so gewählt, daß sie sich durch eine Differenzfrequenz unterscheiden, welche gleich einem ungeraden Vielfachen der halben Zeilenabtastfrequenz oder gleich einem ungeraden Vielfachen der letzteren plus oder minus der halben Bildabtastfrequenz ist. Mit einer solchen Anordnung, vorausgesetzt, daß die Zeilen- und Bildfrequenzen, die auf jedem Träger gesendet werden, synchronisiert sind, üben die Frequenzen, welche durch Interferenz zwischen den beiden gesendeten Seitenbändern auftreten, einen vernachlässigbaren Effekt auf ein empfangenes Fernsehbild aus, sogar wenn die Amplituden des Interferenzsignals und des Bildsignals nahezu gleich sind.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird eine Ausführungsform nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Es zeigt

Fig. ι a und ib die frequenzmäßig unterschiedliche Dämpfung eines Einseitenbandfernsehsignals, welches auf einem typischen Relaiskabel übertragen wird,

Fig. 2 graphisch dargestellt die Art des Signals, welches gemäß der Erfindung übertragen wird,

Fig. 3 die unterschiedliche Dämpfung der übertragenen Signale,

Fig. 4 die Charakteristik eines Filters im Empfänger,

Fig. 5 die graphische Darstellung der Ausgangsspannung des Bilddetektors,

Fig. 6 ein Blockdiagramm des Senders,
Fig. 7 ein Blockdiagramm des Empfängers.

Bei einem Fernsehdrahtrelais-System ist es vorteilhaft, eine Einseitenbandübertragung durchzuführen, jedoch hat dies den besonderen Nachteil, daß infolge der verhältnismäßig niedrigen benutzten Trägerfrequenzen eine sehr unterschiedliche Dämpfung der Seitenbandfrequenzen auftritt, die unerwünschte Effekte auf das empfangene Bild verursacht oder die es andererseits erforderlich macht, eine spezielle Vorrichtung zur Frequenzkompensation entlang des Verteilerkabels vorzu-

60· sehen. Diese Wirkung ist aus Fig. la und ib zu ersehen, welche ein oberes Seitenbandfernsehsignal eines Trägers C von 4 MHz darstellen und die unterschiedliche Dämpfung eines solchen Signals, wie sie durch 2000 m eines typischen Relaiskabels verursacht wird. .

Um diese unterschiedliche Dämpfung zu eliminieren, werden gemäß der Erfindung zwei unterschiedliche Trägerfrequenzen benutzt, die sich durch eine Differenzfrequenz unterscheiden, welche etwas höher liegt als die höchste Modulationsfrequenz und welche gleich einem ungeraden Vielfachen der halben Zeilenabtastfrequenz oder einem ungeraden Vielfachen der letzteren plus oder minus der halben Bildabtastfrequenz ist, und die mit dem oberen bzw. unteren Seitenband übertragen werden. Solch eine Anordnung ist graphisch in Fig. 2 dargestellt, wo C₁ und C₂ die beiden Trägerfrequenzen mit Seitenbandüberlappung sind. In diesem Falle besitzen die beiden Trägerfrequenzen einen Frequenzabstand von 3,25 MHz, jedoch ist es verständlich, daß diese Darstellung nur als Beispiel gewählt ist. Beide Träger sind mit dem gleichen Fernsehbildsignal von etwa gleicher Amplitude moduliert, und zwar so,, daß die Zeilen- und Bildsignale synchron laufen.

Eine Ausführungsform eines Senders gemäß der Erfindung, bei der zwei Trägerfrequenzen erzeugt werden, die einen Frequenzabstand von 3,25 MHz , aufweisen, wie oben beschrieben ist, ist in Fig. 6 ■ gezeigt. In dieser Figur wird das Bildsignal einer Bildspaltstufe 1 zugeführt, deren Ausgangsspannung einem Modulator 2, einem Modulator 3 und einer Synchronimpulstrennstufe 4 zugeführt wird. Ein Oszillator 5, der eine Trägerfrequenz C₁ von 4 MHz erzeugt, speist den Modulator 2 und ebenso eine Mischstufe 6. Die Horizontalsynchronimpulse, die von der Trennstufe 4 ankommen, werden durch einen Frequenzvervielfacher 7 und ein Filter 8 geschickt, um eine Frequenz von 3,25 MHz entsprechend dem nächsten ungeraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz zu erzeugen. Diese Frequenz wird der Mischvorrichtung 6 zugeführt, wo sie mit der Frequenz von 4 MHz aus dem Oszillator gemischt wird, um eine Trägerfrequenz C₂ von 7,25 MHz zu erzeugen, die schließlich dem Modulator 3 zugeführt wird. Die Ausgangssignale aus den Modulatoren 2 und 3 werden einem kombinierenden Filter 9 zugeführt, dessen Ausgang über einen Verstärker 10 mit dem Übertragungskabel des Relaissystems verbunden ist. Wie vorher erwähnt, wird nur das obere Seitenband des auf 4 MHz arbeitenden Trägers C₁ und nur das untere Seitenband des auf 7,25 MHz arbeitenden Trägers C₂ gesendet, und diese beide erzeugen somit ein zusammengesetztes gesendetes Signal in der Form, ¹¹S wie sie in Fig. 2 gezeigt ist.

Wenn die Trägerwellen durch das Kabel laufen, verursacht die von der Frequenz abhängige Dämpfung, daß die Seitenbänder selektiv geschwächt werden, wie in Fig. 3 gezeigt ist, wobei der Neigungsgrad von der Länge des verwendeten Kabels abhängt. Es ist zu bemerken, daß bei dem Träger C₁ die hohen Seitenbandfrequenzen am stärksten gedämpft werden, während bei dem Träger C₂ das gleiche für die niedrigen Seitenbandfrequenzen zutrifft. '

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Claims

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An einem beliebigen Punkt des Kabels kann die Sendung einer Empfängereinheit zugeführt werden, die mit einer an beiden Seiten gleichmäßig abfallenden Durchlaßkennlinie arbeitet, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, und die damit geeignet ist, beide ' Sendungen ohne wesentliche Störung zu empfangen. Der Empfänger behandelt das Signal als eine einzige Sendung und verwendet nur einen Signalverstärkerkanal.

ίο Eine Form eines Empfängers gemäß der Erfin-• dung ist in Fig. 7 gezeigt, in der das Bildsignal, welches vom Relaiskabel ankommt, durch einen Verstärker 11 läuft und durch einen einzigen additiven Detektor 12 gleichgerichtet wird, der die beiden Bildfrequenzkomponenten addiert. Dieser Detektorkreis kann z. B. ein Spannungsverdopplerkreis oder eine Brückenanordnung sein. SeineAusgangsspannung wird einer Bildverstärkerstufe 13 zugeführt und dazu verwendet, den Elektronenstrahl einer Kathodenstrahlröhre 14 zu modulieren. Da die selektive Dämpfung einmal umgekehrt wird, sind die Bildspektren der beiden Trägerwellen derart, wie in Fig. 5 gezeigt, und es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Summe der Ausgangsspannungeh eine flache Frequenzkurve ergibt, die gleiche Amplituden der Bildkomponenten innerhalb der Bildbandbreite hat. Diese Kurve ist mit gestrichelten Linien in Fig. 5 angedeutet. Wo immer die ausgewählte Dämpfung im wesentlichen linear verläuft, wie gezeigt ist, wird die Kompensation, die durch die beiden Trägerfrequenzen gegeben ist, wirksam, unabhängig von der Länge des betroffenen Kabels; und damit kann ein solches Kabel bei Benutzung in einem System gemäß der Erfindung als im wesentliehen frei von selektiver Dämpfung an allen Punkten betrachtet werden. Vorzugsweise erhält der Bildverstärker eine solche Durchlaßkurve, daß die Differenzfrequenz zwischen den Trägern aus deren Bereich herausfällt; dies ist ebenfalls Gegenstand der Verbesserung, welche durch das besondere, oben geschilderte Verhältnis zwischen den beiden Trägern und den Abtastfrequenzen herbeigeführt ist. Während eine besondere Ausführung beschrieben ist, ergibt sich von selbst, daß verschiedene Abänderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen.

P Λ T E N ΤΛ N S P R Π C IT Ii :

ι. Fernsehrelais-System, bei dem Fernsehsignale auf eine Anzahl Empfänger über ein gemeinsames Kabel übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den Empfängern zu übertragenden Bildsignale eines einzigen Fernsehprogramms mit etwa gleichen Amplituden auf zwei getrennte Trägerfrequenzen so moduliert werden, daß bei den modulierten Signalen für die Horizontal- und Vertikalsynchronimpulse Gleichlauf herrscht und nur das obere Seitenband der niedrigen Trägerfrequenz und das untere. Seitenband der oberen Trägerfrequenz übertragen wird, wobei die beiden Trägerfrequenzen einen Frequenzabstand voneinander haben, der größer als die höchste zu übertragende Modulationsfrequenz ist, jedoch nur so groß, daß praktisch die beiden gesendeten Seitenbänder das gleiche Frequenzband einnehmen.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzfrequenz zwischen den beiden Trägerfrequenzen so gewählt wird, daß Signale, die durch Interferenz zwischen den beiden gesendeten . Seitenbändern erzeugt werden, auf das empfangene Fernsehbild eine vernachlässigbare Wirkung besitzen.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Trägerfrequenzen sich durch eine Differenzfrequenz unterscheiden, die gleich einem ungeraden Vielfachen der halben Zeilenabtastfrequenz eines Fernsehsystems ist.
4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Trägerfrequenzen sich durch eine Differenzfrequenz unterscheiden, die gleich einem ungeraden Vielfachen der halben Zeilenabtastfrequenz plus oder minus der halben Bildabtastfrequenz des Fernsehsystems ist.
5. Sender zum Verteilen von Fernsehsignalen über ein Kabel an eine Anzahl Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Trägerfrequenzen erzeugt werden, die sich durch eine Differenzfrequenz unterscheiden, welche größer als die höchste Modulationsfrequenz ist, die übertragen werden soll, wobei die Trägerfrequenzen so gewählt werden, daß die durch Interferenz derselben entstehenden Signale eine vernachlässigbare Wirkung auf ein empfangenes Fernsehbild besitzen, und weiter dadurch gekennzeichnet, daß Bildsignale eines einzigen Fernsehprogramms mit im wesentlichen gleicher Amplitude auf die erste und zweite Trägerfrequenz mit zueinander synchronen Horizontal- und Vertikalsynchronimpulsen moduliert werden, und schließlich dadurch gekennzeichnet, daß das obere Seitenband der niedrigen Trägerfrequenz und das untere Seitenband der oberen Trägerfrequenz einem kombinierenden Filter zugeführt werden, welches das Übertragungskabel speist, wobei praktisch die beiden übertragenen Seitenbänder das gleiche Frequenzband einnehmen.
6. Sender nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Trägerfrequenz in einem Mischkreis erzeugt wird, dem die erste Trägerfrequenz und eine Frequenz zugeführt wird, die von der im Fernsehsignal enthaltenen Zeilenfrequenz abgeleitet wird.
7. Sender nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von der im Fernsehsignal enthaltenen Zeilenabtastfrequenz abzuleitende Frequenz in einer Frequenzvervielfacherstufe erzeugt wird, die von den Horizontalsynchronimpulsen gespeist wird, welche von einer Synchronimpulstrennstufe abgeleitet werden, und dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspan- . nung des Vervielfachers dem Mischkreis über ein Filter zugeführt wird.

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8. Empfänger für Fernsehsignale, die von einem Sender nach Anspruchs über ein Kabel auf zwei getrennten Trägerfrequenzen übertragen wurden, gekennzeichnet durch die Verwendung eines einzigen Verstärkerkanals einschließlich eines additiven Detektors zum Gleichrichten der Bildsignale, die von jeder der beiden Trägerfrequenzen herrühren und die in dem Detektor addiert werden sowie durch einen von dem additiven Detektor gespeisten Bildverstärker und eine vom Bildverstärker gesteuerte Kathodenstrahlröhre.
9. Empfänger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem additiven Detektor ein Verstärker vorgeschaltet ist, der eine an beiden Seiten gleichmäßig abfallende Restseitenbanddurchlaßkennlinie mit Nyquistfjanken besitzt.
10. Empfänger nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildverstärker eine Durchlaßkennlinie besitzt, die die Differenzfrequenz zwischen den Trägern unterdrückt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 675 887.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen