FI60473B - Satellit-telekommunikationssystem - Google Patents

Description

^, »1^ j ral KUULUTUSJULKAISU , n A n 7 ΉΒΗ W '"»UTLÄeONINOSSKRIFT 604 7 3 • C (45) Patentti myönnetty 11 01 1932 vföeÄ Patent neddelat ' (51) Kv.ik.3/int.ci.3 H 04 B 7/185 SUOMI—FINLAND (21) Pttenttlhtkemu*— Patantan<6lcninf 7501U6 (22) H«k»mi*pi)vl—An*M(Alnnd«( 21.01.75 ' (23) Alkuptivt—Gtltifhctsdig 21.01.75 (41) Tulhit fulklMinl — BlMt offentllj 22.07-75

Patentti- ja rekisterihallitus .... ......... .

p.k . ' , . , (44) N»htir»k»lp«noo I· kuuLJulkabun pvm. —

Patent- och registerstyrelsen V ' AmBkan utl^d och utl.skrifun publicerad 30.09.81 (32)(33)(31) Pyydetty ttuoikeuj —Btgird prioritet 21.01.7^

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2H02692.U

(71) Siemens Aktiengesellschaft, Berlin/Miinchen, DE; Wittelsbacherplatz 2, D-8000 Munchen 2, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Heinz Baum, Munchen, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7*0 Berggren Oy Ab (5M Satelliitti-viestinsiirtojärjestelmä - Satellit-telekommunikationssystem

Esillä oleva keksintö kohdistuu satelliitti-viestinsiirtojärjestel-mään, jossa on ainakin yksi, vähintään yhdelle viestikanavalle satelliittitransponderi, jortka taajuusominaiskäyrälle maa-asemilla lähetys- ja/tai vastaanottopuolella suoritetaan vääristymän esi- ja/tai jälkikorjaus.

Satelliittien avulla tapahtuvassa viestinsiirrossa on satelliitin transponderin taajuuskäyrän poikkeama lineaarisesta tasoitetta va vastakkaisella esivääristymällä tai vääristymän jälkikorjauksella maa-aseman lähettimessä tai vastaanottimessa. Yleensä käytetään esivääristystä, koska maa-asemien lukuisempien vastaanottimien vuoksi lähetyspuolella tarvitaan vähemmän korjaimia kuin vastaanottopuolella. Tähän saakka on satelliittitransponderin taajuuskäyrän vää- ristyskorjaus suoritettu vain maa-asemien lähetys laitteen korjaimil-la modulaattoritaajuustasolla (n. 70 MHz).

Kuviossa 1 on esitetty maa-aseman lähetyslaitteen periaatetta tunnetun tekniikan mukaisella monikantoaaltokäytöllä, niin kuin se ilmenee esimerkiksi julkaisuista "NARDC0M CORPORATION-PROSPECT von MODEL GD 5000" ja "GEC MARCONI-Electronics Comp. Space Communication System 2 60473

Data Sheet P101", jolloin yksittäiset, ominaiskäyriltään erilaiset korjaimet on järjestetty modulaattoritaajuustasolle. Jokaisen vies-tisisäänmenon N-^-N^ jälkeen on tässä tapauksessa kytketty modulaattori jonka jälkeen on modulaattoritaajuustasolle kulloinkin sovitettu korjaimia E^-E^ transponderin ominaiskäyrän määrät tyjä osia varten. Tätä seuraavan muunnoksen jälkeen välitaajuusmuun-timissa Z-^-Z^ ovat kaikki viestikanavat välitaajuustasolla f ja ne muunnetaan RF-muuntimissa R-^-Rn muunt°-oskillaattoreineen b^-bn yksittäisille, taajuudeltaan viereisille siirtokaistan taajuuksille f -f s 1 s n sekä kootaan kytkimellä K-^. Kytkin on yhdistetty toiseen kytkimeen , jossa kootaan lisää transponderin kaistoja ja vahvis tetaan niitä perään kytketyllä tehovahvistimella V sekä lähetetään ulcs säteilynä antennista A. Tämän lisäksi voivat luonnollisesti myös useammat tehovahvistimet samoin kytkimien kautta käyttää yhtä antennia A.

Kuviossa 2a on esitetty transponderin taajuuskäyrää kaistanleveyden sisällä. Yleensä on tässä vaihekulkuajan muutos ΔΡ^,^ ajasta riippuvaisilla modulaatiojärjestelmillä (FM, PCM-PSK) identtinen ryhmäkulkuajan Δ τ muutoksen kanssa sekä amplitudiperusteisilla modulaatiojärjestelmillä (AM) identtinen amplitudikulun (vaimennuksen) muutoksen kanssa.

Kuviossa 2a esitetyt kolme viestikanavaa kaistanleveyksineen B^, , tulevat transponderin ominaiskäyrän alueiden x, y, z kaut ta vääristetyksi ja ne on sen vuoksi vastakkaisesti esivääristettävä. Koska tunnetun tekniikan mukaan vääristymän korjaus tapahtuu yksinomaan modulaattoritaajuustasolla f^, jossa viestikanavat ovat erotetut toisistaan, tarvitaan tähän kolme eri vääristymän korjainta, joiden korjausominaiskäyrät X, Y, Z kulkevat päinvastoin kuin vastaan-ottolähettimen ominaiskäyrän alueet x, y, z. Siirtojärjestelmissä, joissa useita RF-kanavia siirretään yhden vastaanottolähettimen kautta, tarvitaan täten oma erikoistyyppinen korjain jokaista viestikanavaa varten. Esimerkiksi Deutsche Bundespost'in järjestelmässä INTELSAT-IV tarvitaan yli kolmekymmentä eri korjaintyyppiä kahdelletoista samanlaiselle transponderille. Tosin voidaan tarvittavien transpondereiden lukumäärää huomattavasti pienentää jos useilla käytetyillä transpondereilla transponderien keskitaa-juuksien välimatkat vastaavat viestikanavien kaistanleveyttä. Tätä edellytystä ei kuitenkaan lukuisissa käyttötapauksissa voida toteuttaa. Eräs toinen haittapuoli, jonka lukuisten korjaintyyppien käyttö 3 60473 tuo mukanaan, on siinä, että sellaisen satelliitti-viestinsiirtojär-jestelmän käyttö vaikeutuu tiheästi suoritettavan taajuudenvaihdon j ohdosta.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on alussa mainitulle satelliitti-viestinsiirtojärjestelmälle tarjota toinen ratkaisu, joka pienennetyllä teknillisellä varustuksella transponderin taajuuskäyrän korjausta varten mahdollistaa paremman käyttövalmiuden annetut laatuvaatimukset käyttävällä siirrolla.

Lähtien satelliitti-viestinsiirtojärjestelmästä,joka on selityksen alku-kappaleessa mainittua tyyppiä, on keksinnölle tunnusomaista, että ainakin yksi, koko siirtokaistanleveydelle sovitettu vääristymän korjain on järjestetty lähettimen ja/tai vastaanottimen taajuustasolle, jolla yksittäiset viestikanavat jo tai vielä ovat samassa keskinäisessä taajuusasennossa kuin vääristymältään korjattavan taajuusominais-käyrän omaavassa transponderissa.

Keksintö perustuu oleellisesti siihen tietoon, että taajuustasolla, jolla transponderissa esiintyvä taajuuskanavajono jo on, yhteinen vääristymän korjaus siirtokaistan sisällä oleville siirtokanaville on mahdollinen yhtenäisesti rakennetulla, koko siirtokaistanleveydelle sovitetulla ja siten transponderin koko taajuus- käyrää vastaavalla korjaimella.

Erityisen edullista on järjestää yksi ainoa vääristymän korjain, johon siirtokaistan sisään kootut viestikanavat yhteisesti syötetään. Tämä on mahdollista jos monikantoaaltokäytössä kaikki viestikanavat sopivalla välitaajuuksien valinnalla sijaitsevat taajuuden suhteen vierekkäin siirtokaistalla ja ne kootaan kytkimen kautta. Tässä tapauksessa käytetään seuraavassa RF-muunnoksena vain yhtä RF-muun-ninta kaikille siirtokaistalla oleville viestikanaville.

Jos RF-muunnoksen jälkeen yhteenkytkeminen on suoritettava huomioonottaen mahdollisia keskeismodulaatiohäiriöitä, tarvitaan jokaista transponderiin kuuluvaa RF-kanavaa varten erillinen vääris tymän korjain sekä RF-muunnin, jotka kuitenkin tunnetusta tekniikasta poiketen kaikki ovat samaa tyyppiä. Lisäksi tarvitaan tällöin RF-muunnosta varten vain yksi RF-oskillaattori kiinteällä taajuudella.

^ 60473

Keksinnön eräs toinen etu on siinä, että korjaus voidaan suorittaa myös lähetystaajuustasolla. Tämäntapainen korjaus on käytännössä mielenkiintoinen erikoisesti silloin, kun hyvin monta RF-kanavaa siirretään maa-asemalta transponderin kautta ja keskeismodu- laatiovääristymien johdosta kanavien yhteenkytkeminen voi tapahtua vasta RF-muunnoksen jälkeen. Vääristymän korjaus tapahtuu tällöin yhteisesti kaikille RF-kanaviile lähetystaajuustasolla olevalla vääiistymän korjaimella.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin suoritusesimerkein viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää jo selostettua lähetyslaitteen lohkokaaviota, kuvio 2a esittää jo selostettua vastaanottolähettimen ominaiskäyrää, kuvio 2b esittää jo selostettua korjaimen ominaiskäyrää, kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen lähettimen erästä suoritusmuotoa, kuvio A esittää kuvion 3 mukaiseen suoritusmuotoon liittyvää korjaimen ominaiskäyrää, kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen lähettimen toista suoritusmuotoa, kuvio 6 esittää keksinnön mukaisen lähettimen kolmatta suoritusmuotoa, ja kuviot 7a, 7c esittävät erilaisia vääristymän korjaimia ZF-alueessa.

Kuvion 3 suoritusmuodon mukaisella lähettimellä on kuusi viestikana-vaa käsittävä siirtokaista, jolle yksi ainoa korjain suorittaa esi-vääristymän. Kuuden viestinsisäänmenon N^-Ng jälkeen on kulloinkin kytketty modulaattorit Modulaattoritaajuustasolla on kuusi välitaajuusmuunninta Z-^-Zg välitaajuusoskillaattoreineen Ο^ΐ'^Ζβ’ jotka on viritetty niin, että kaikki viestikanavat välitaajuusmuun-noksen jälkeen sijaitsevat taajuuden suhteen vierekkäin siirtokaistassa, niin että ne voidaan koota perään kytketyllä kytkimellä K1< Kytkimen K^ ulostulo on yhdistetty vääristymän korjaimeen E, joka toimii koko siirtokaistan esivääristymän suorittamiseksi, joka siirtokaista sitten seuraavassa lähetystaajuuden muuntimessa R siihen liittyvine RF-oskillaattoreineen Gp muunnetaan lähetystaajuustasolle ja johdetaan toiseen, esitetyssä esimerkissä viidelle siirtokaistalle järjestettyyn kytkimeen ^. Kytkimen K^ ulostulo on tehovah-vistimen V kautta yhdistetty antennin A sisäänmenoon.

5 60473

Kuvio 4 esittää kuvion 3 vääristymän korjaimen E taajuusominaiskäy-rää. Tässä kuusi viestikanavaa välitaajuuksineen ottavat kuusi ominaiskäyrän osuutta, joiden kautta ne tulevat esivääristetyk-si vastakkaisesti satelliittitransponderin (kuvio 2a) omi naiskäyrän vääristymään nähden.

Kuvion 5 mukaisessa lähettimessä tapahtuu keskeismodulaatiovääristym.ia' pienentämiseksi, joita saattaa esiintyä kuvion 3 mukaisella järjestelyllä, viestikanavien yhteenkytkentä vasta RF-tasolla.

Kuvion 5 laitteen rakenne ja toimintatapa ovat periaatteessa kuvion 3 mukaiset; ero on ainoastaan siinä, että viestikanavien kokoamisen vuoksi RF-tasolla tarvitaan kaikkia viestikanavia varten omat vääristymän korjaimet E^-Eg, joiden jälkeen kulloinkin on kytketty RF-muuntimet R^-Rg niihin kuuluvine RF-oskillaattoreineen GR. Koska tässä käytetään kaikissa kanavissa samanlaisia korjaimia E^-Eg, saavutetaan tunnettuun tekniikkaan nähden huomattavia etuja valmistuksen ja virityksen suhteen sekä yksinkertaistetun huollon muodossa.

Kuvion 6 mukaisessa suoritusesimerkissä tapahtuu vääristymän korjaus vasta RF-kanavien kokoamisen jälkeen yhdellä ainoalla vääristymän kor-jaimella lähetystaajuustasolla. Koska tämänlaatuiseen korjaukseen kuitenkin tarvitaan melko monimutkaista varustusta, käytetään sitä etupäässä silloin, kun suuri lukumäärä RF-kanavia on siirrettävä maa-asemalta transponderin kautta ja keskeismodulaatiovääris- tymien vuoksi kantoaaltojen kokoamisen täytyy tapahtua RF-muunnok-sen jälkeen.

Kuviossa 7a on esitetty vääristymän korjaimen käytännön toteutusta, jolloin käytetään 3 dB:n kytkintä K, johon liittyy kaksi samanlaista, kuviossa 7b esitettyä reaktanssiverkkoa X(p), joka kytkentä ensisijaisesti sopii suuria kaistanleveyksiä varten. Tällöin I on kytkennän sisäänmeno ja 0 sen ulostulo.

Kuvio 7c esittää erästä tarkoituksenmukaista korjaimen toteutusta pieniä kaistanleveyksiä varten, jossa korjaimessa on kiertoelin C sisäänmenoineen I, reaktansseineen X(p) ja ulostuloineen 0.

Claims (3)

6 60473

1. Satelliitti-viestinsiirtojärjestelmä, jossa on ainakin yksi, vähintään yhdelle viestikanavalle sovitettu satelliitti-transpon-derin, jonka taajuusominaiskäyrälle maa-asemilla lähetys- ja/tal vas-raanottopuolella suoritetaan vääristymän esi- ja/tai jälkikorjaus, tunnettu siitä, että ainakin yksi, koko siirtokaistanleveydel-le sovitettu vääristymän korjain on järjestetty lähettimen ja/tai vastaanottimen taajuustasolle, jolla yksittäiset viestikanavat jo tai vielä ovat samassa keskinäisessä taajuusasemassa kuin vääristymäl-tään korjattavan taajuusominaiskäyrän omaavassa vastaanottolähetti- me s s ä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen satelliitti-viestinsiirtojärjestel-mä, tunnettu siitä, että on järjestetty yksi ainoa vääristymän korjain, johon siirtokaistan sisään kootut viestikanavat yhteisesti syötetään.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen satelliitti-viestinsiirtojärjestel-mä, tunnettu siitä, että on järjestetty useita samanlaisia vääristymän korjaimia, joihin viestikanavat syötetään yksitellen tai ryhmittäin.