DK151999B - Fremgangsmaade og kobling til kompensation af ulineariteter i overfoeringsled i et radiokaedeoverfoeringsanlaeg - Google Patents

Description

Opfindelsen angår en fremgangsmåde henholdsvis en kobling til kompensation af ulineariteter i overføringsled i et radiokædeoverføringsanlæg som angivet i indledningen til kravene 1 henholdsvis 4.

Overføringen af amplitudemodulerede signaler over radiokædestrækninger nødvendiggør en høj linearitet af mikrobølgesendeforstærkeren. Denne linearitet kan ikke opnås i selve forstærkeren.

Dette kan afhjælpes på to måder, dels ved forforvrængningsmetoden (predistortion), dels ved den ældre for-modforvrængningsmetode (feed forward).

Den sidstnævnte lineariseringsmetode bliver for det meste ikke anvendt som følge af det store opbud til bredbåndede modforvrængerkoblinger.

Koblinger efter forforvrængerprincippet anvendes enten i mellemfrekvensplanet eller i radiofrekvensplanet, hvorhos sidstnævnte har en mindre relativ båndbredde men for det meste også et stort transmissionstab på ca.

7-10 dB, som skal udlignes med en yderligere mikrobølgeforstærker, f.eks. en FET-forstærker.

Fra tysk offentliggørelsesskrift nr. 29 23 046 kendes ligeledes et blandingskredsløb med forforvrængning i radiofrekvensplanet, hvor forvrængningsblandingstrinnet får tilført lokaloscillatorsignalet over en niveau- og faseregulator, og hvor de umiddelbare blandingstrinudgangssignaler fra forvrængningsblandingstrinnet og det lineære blandingstrin sammenfattes ved hjælp af et additionsled. Det er imidlertid en ulempe ved dette kredsløb, at fasen af oscillatorsignalet til forvrængningsblandingstrinnet alt efter fasebeliggenheden af den generende ulinearitet skal drejes så meget, at forvrængningsblandingstrinnets udgangssignal kommer ind i modfaseområdet i forhold til linearblandingstrinnets højfrekvensudgangssignal, hvorved der kan optræde store transmissionsdæmpninger hhv. blandingstab.

Den foreliggende opfindelse tager derfor sigte på at angive en fremgangsmåde henholdsvis en kobling til udførelse af fremgangsmåden til kompensation af uline-ariteterne af overføringsled i et radiokædeoverføringsanlæg af den i det foranstående omhandlede art, hvor transmissionstabene holdes meget lave, hvor desuden indstillingen af forvrængningen er enkel, og hvor der opnås en god totalmodforvrængning ved et ringe opbud.

Opgaven løses med de i kravene 1 og 4 angivne midler.

Opfindelsen byder på de fordele, som ligger i en god og ukompliceret kompensering af ulineariteten af et radiokædeoverføringsled, navnlig af et vandrebølgerør under udnyttelse af den lille relative båndbredde i radiofrekvensplanet og med ringe transmissionsdæmpning. Det er endvidere en stor fordel, at koblingen ifølge opfindelsen kan udføres i integreret teknik, hvorved der kan spares både plads og teknisk opbud. Fordelagtig er endvidere den gode afkobling mellem nyttesignalet og de ulineære signaler, som praktisk taget er uafhængig af indstillingen af disses amplitude og fase.

Opfindelsen bygger på den erkendelse, at ulineariteten navnlig ved vandrebølgerør - sendeforstærkere i det væsentlige indeholder intermodulationssignaler af tredje orden. Med opfindelsen er det muligt at frembringe de samme blandingsprodukter ved hjælp af forvrængningsblandingstrinnet, at separere dem fra nyttesignal-andelen i et radiofrekvenssignal og at indstille dem således i amplitude og fase og påny tilføre dem radio-frekvensnyttesignalet, at sendeforstærkerens radiofrekvensudgangssignal ikke længere indeholder generende blandingsprodukter.

Opfindelsen er i det følgende forklaret nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et udførelseseksempel på en kompensationskobling ifølge opfindelsen, og figurerne 2a-2d spektrale fremstillinger af signalamplituderne på fire forskellige steder i koblingen i fig. 1.

Blokdiagrammet i fig. 1 viser et lineært blandingstrin LM og et forvrængningsblandingstrin VM, som begge over mellemfrekvensindgangen ZFE påvirkes med mellemfrekvenssignalet over en ikke nærmere karakteriseret kobler, og som begge over en kobler K4 forsynes med lokaloscillatoren LO1s signal, hvorhos forvrængningsblandingstrinnet over 6-dB-udgangen på kobleren K4 underforsynes og således udviser en kraftig ulinearitet. Ved hjælp af et mellemkoblet dæmpningsled D4 kan forvrængningsblandingstrinnets ulinearitet varieres yderligere.

Til bestemmelse af mikrobølgeforstærkerens ulinearitetsfunktion anvendes totone-intermodulationsmåleme-toden. Herved bliver to toner fl og f2 med en afstand på Af inden for mellemfrekvensbåndet tilført blandingskredsløbet over mellemfrekvensindgangen ZFE.

På udgangen a af det lineære blandingstrin LM opstår da det i fig. 2a viste spektrum med de to til radiokædebåndet omsatte toner fl, f2 samt de generende blandingsprodukter af tredje orden 2f2-fl henholdsvis 2fl-f2. På udgangen b af forvrængningsblandingstrinnet VM opstår det i fig. 2b viste spektrum, i hvilket der kan ses en reduktion af nyttesig-nalniveauet men også en tydelig hævning af blandingsprodukterne af tredje orden samt en lille andel af femte orden. De uønskede andele af femte orden kan i vidt omfang undertrykkes ved passende indstilling af forvrængningsblandingstrinnets arbejdspunkt (indstillelig mod- stand i mikrobølgeblandingsdiodens jævnstrømskreds) og ved hjælp af dæmpningsleddene Dl, D4 i mellemfrekvens-henholdsvis lokaloscillatorstrømvejen. Til separering af blandingsprodukterne af tredje orden findes der en yderligere kobler Kl, i hvilken forvrængningsblandingstrinnets udgangssignal og en over en yderligere kobler K2 udkoblet lille andel af linearblandingstrinnets udgangssignal sammenfattes i modfase, hvorved nyttesignalerne kan slettes ved korrekt valg af koblingsdæmpningerne. Til bedre balancering kan der indføjes et yderligere dæmpningsled D2 mellem forvrængningsblandingstrinnets udgang og kobleren Kl. På kobleren Kl's udgang c opstår signalet med det i fig.

2c viste spektrum, i hvilket man tydeligt ser forøgelsen af blandingsprodukterne af tredje orden i forhold til de kraftigt undertrykkede nyttesignaltoner. Dette udgangssignal bliver derpå ved hjælp af et efterfølgende dæmpningsled D3 og et faseled P indstillet i amplitude og fase og over en 6-dB-indgang på en yderligere kobler K3 adderet til det kobleren K2 passerende udgangssignal fra linearblandingstrinnet. På kobleren K3's udgang d ligger sumsignalet med det i fig. 2d viste spektrum, i hvilket man tydeligt ser de i forhold til det fulde nyttesignalniveau hævede modulationsprodukter af tredje orden.

Det beskrevne kredsløb har et meget lavt radio-frekvens-transmissionstab på 2 x 1,5 dB.

Med et 6 GHz-radiokædeapparat med 10 Watt-vandre-feltrørforstærker (f.eks. med et rør YH 1202), som har en båndbredde på ca. 40 MHz, kunne der opnås en reduktion af de generende blandingsproduktandele af tredje orden med mere end 20 dB, således at et signal/støj-forhold på over 70 dB uden videre er muligt.

Claims (9)

1. Fremgangsmåde til kompensation af ulineariteter i overføringsled efter størrelse og fase i et radiokædeoverføringsanlæg ved hjælp af et faseforskydningsled (P), ved hjælp af et dæmpningsled (D), ved hjælp af et i det lineære (lineært blandingstrin LM) og i det forvrængende område (forvrængningsblandingstrin VM) arbejdende blandingskredsløb, hvor det med nyttesignalet påvirkede mellemfrekvenssignal (ZF) ved hjælp af lokaloscillatorsignalet (LO) omsættes til radiofrekvensområdet (RF) og ved hjælp af et additionsled (K3),ved hjælp af hvilket de to blandingstrinsudgangssignaler kombineres, hvorhos forvrængningsblandingstrinnets (VM) arbejdspunkt indstilles således, at dets udgangssignal (b) foruden nyttesignalandelen i det væsentlige kun indeholder intermodulationsprodukter af tredje orden, kendetegnet ved, at der findes et netværk, ved hjælp af hvilket nyttesignalandelen i forvrængningsblandingstrinnets (VM) udgangssignal i vidt omfang undertrykkes (Kl, c),at netværket indeholder et dæmpningsled (D3) til indstilling af amplituden af kun de tilbageværende intermodulationsprodukter af tredje orden, at der i netværket endvidere findes et faseforskydningsled (P) til indstilling af fasebeliggenheden af alene intermodulationsprodukterne af tredje orden eller alene af udgangssignalet (a) fra det lineære blandingstrin (LM), og at disse således indstillede signaler sammenfattes ved hjælp af additionsleddet (K3).

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at additionsleddet er en kobler (K3).

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at til undertrykkelse af nyttesignal-andelen bliver en del af det lineære blandingstrins (LM) udgangssignal (a) udkoblet (K2) og i modfase adderet (Kl) til forvrængningsblandingstrinnets (VM) udgangssignal (b) .

4. Kobling til udøvelse af fremgangsmåden ifølge et eller flere af kravene 1-3, kendetegnet ved, at netværket indeholder to trearmede koblere (Kl, K2), hvis indgange hver især er forbundet med en blandingstrinudgang, at den med forvrængerblandings-trinnets (VM) udgang forbundne første kobler (Kl) har en anden indgang og en udgang, hvilken indgang er forbundet med den første udgang på den anden kobler (K2), og hvilken udgang over et dæmpningsled (D3) og et faseforskydningsled (P) er forbundet med den første indgang på en tredje trearmet kobler (K3), at den anden kobler (K2) har en anden udgang, som er forbundet med den anden indgang på den tredje kobler (K3), over hvis udgang (RFA) det forforvrængede radiofrekvenssignal (d) kan aftages.

5. Kobling ifølge krav 4, kendetegnet ved, at der foran mellemfrekvensindgangen og efter radiofrekvensudgangen på forvrængningsblandingstrinnet (VM) er indkoblet et dæmpningsled (Dl, D2).

6. Kobling ifølge krav 4 eller 5, kendetegnet ved, at den anden kobler (K2) over sin anden udgang og den tredje kobler (K3) over sin anden indgang har en ringe gennemgangsdæmpning (1,5 dB).

7. Kobling ifølge et eller flere af kravene 4-6, kendetegnet ved, at der til indføring af lokaloscillatorsignalet i blandingstrinnet anvendes en yderligere trearmet kobler (K4), som over den med linearblandingstrinnet (LM) forbundne udgang har en ringe gennemgangsdæmpning (1,5 dB) og over den med forvrængningsblandingstrinnet (VM) forbundne udgang har en - mindre ringe gennemgangsdæmpning (6 dB).

8. Kobling ifølge et eller flere af kravene 4-7, kendetegnet ved, at den første kobler (Kl) erstattes af en trearmet cirkulator, og at der mellem forvrængningsblandingstrinnets (VM) radiofrekvensudgang og cirkulatoren er indføjet en isolator.

9. Kobling ifølge et eller flere af kravene 4-8, kendetegnet ved, at der til undertrykkelse af et radiofrekvenssidebånd efter (dobbeltsidebånds-) blandingstrinnene indkobles radiofrekvens-kanalfiltre eller at der anvendes blandingstrin med spejlundertrykkelse.